[發明專利]控制單體濃度的孿尾疏水締合聚合物的合成工藝

無效

• 申請號: 201210471548.5
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN103833896A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 譚正懷
• 申請（專利權）人: 譚正懷
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F220/06;C08F220/54;C08F2/26
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技術領域

本發明涉及一種控制單體濃度的孿尾疏水締合聚合物的合成工藝。

背景技術

疏水締合水溶性聚合物，是指聚合物親水性大分子鏈上帶有少量疏水基團的水溶性聚合物。在水溶性大分子鏈上引入少量的疏水基團使其水溶液表現出獨特的流變性能。在一定的聚合物濃度之上，疏水部分締合形成動態的三維網絡結構，從而形成很大的超分子鏈聚集體，增大聚合物的流體力學體積，顯著地提高溶液的粘度。小分子電解質的加入可增加溶劑的極性，使疏水締合作用增強，產生明顯的抗鹽性。在高剪切作用下，疏水締合形成的動態物理交聯網絡結構被破壞，溶液粘度下降，剪切作用降低或消除后大分子鏈間的物理交聯重新形成，粘度又將恢復，不發生一般高分子量的聚合物在高剪切速率下的不可逆機械降解。正是由于其獨特的溶液性質，它可能在許多領域得到應用，如三次采油、制藥、太陽能轉換、化妝品、涂料、水處理及減阻劑等。近年來其相關研究倍受關注。

疏水親酯現象是很普遍的，在臨界締合濃度以下，主要形成分子內締合，其結果是使線團收縮，流體力學體積減小；在CAC以上則主要形成以分子間締合為主的超分子結構而具有較好的增粘性。通過分子間締合，溶液的宏觀性能上表現出增粘性強、具有一定的抗溫、抗鹽和抗剪切能力的特點。疏水締合聚合物的這些獨特性能使其在許多工業技術中都表現出巨大的應用潛力，而且對于模仿生命體中的兩親類物質的溶液行為具有重要的意義，因而對疏水締合水溶性聚合物的探索成為近二十年來水溶性聚合物研究領域中最令人感興趣的課題之一，并成為工業和學術界研究的焦點。

對兩親類聚合物的研究應追溯到五十年代初期，Strauss及其助手為此合成了一系列聚皂用以模仿蛋白質的溶液行為，Kauzmann首先提出了“疏水相互作用”的概念，并用其描述生物聚合物如蛋白質的構象轉變、基質對酶的束縛、生物體中膜的形成等一系列與生命科學相關的現象。六十年代后期，?Strauss?小組又合成了一系列具有疏水性的超線團聚合物。同一時期，疏水改性脲烷(HEUR)問世并很快用于改善水基膠乳涂料的流變性。直到今天，研究人員仍在努力，試圖對HEUR做進一步改進或尋找新材料代替HEUR。

上世紀八十年代，疏水締合聚合物獨特的溶液性質及其巨大的應用潛力吸引了大量研究人員。Landoll關于羥乙基纖維素(HEC)疏水改性的研究被認為是研究疏水締合水溶性聚合物真正的開端。Emmons等人發表了用丙烯酰胺（AM）與長鏈烷基?N-取代丙烯酰胺（CnAM）共聚合作水基涂料的專利。1984?年前后，埃克森研究及工程公司的研究人員開始探討將疏水締合聚合物用于油氣開采的可行性，并對此進行了持續而深入的研究，開發出了多種疏水單體，并發明了解決疏水締合聚合物聚合過程中親水單體和疏水單體不相容的問題的新型聚合方法，即自由基膠束聚合法，簡稱膠束聚合，該方法迄今為止仍是疏水締合聚合物所有聚合方法中的最佳方法。

在國內，石油勘探開發研究院油化所的研究人員首先于?1995?年開始了對疏水締合水溶性聚合物的研究，結果發現這類聚合物有良好的抗溫、抗鹽和抗剪切能力，但在鹽水中使用時，需要加入穩定劑。此后，四川大學的黃榮華用丙烯酸正辛酯作疏水單體進行了初步探索，后來又用自己合成的陽離子型表面活性疏水單體2-甲基丙烯酰氧乙基-二甲基十二烷基溴化胺（MEDMDA）與AM共聚合得到了疏水締合水溶性聚合物，但所得到的水溶性聚合物的粘度很低，臨界締合濃度很高。