[發(fā)明專利]一種反相乳液P(AM-AA-AOPS)聚合物及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410127330.7
• 申請日: 2014-04-01
• 公開（公告）號: CN103881015A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 殷麗
• 申請（專利權(quán)）人: 殷麗
• 主分類號: C08F220/38
• 分類號: C08F220/38;C08F220/06;C08F220/56;C08F2/32;C09K8/035
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油田鉆井添加劑、油田固井添加劑、工業(yè)污水處理劑，特別是一種反相乳液聚合物及其制備方法。

背景技術(shù)

目前，國內(nèi)外在鉆井、固井、工業(yè)污水處理劑所用的聚合物為粉狀類，該類的聚合物，在生產(chǎn)過程中，需要烘干和粉碎，會產(chǎn)生粉塵污染，在使用過程中也會產(chǎn)生粉塵污染，同時出現(xiàn)溶脹不完全，產(chǎn)品的利用率低的情況，不能完全溶脹的產(chǎn)品對周圍的環(huán)境會產(chǎn)生一定的破壞。

自20世紀(jì)90年代以來，國內(nèi)以丙烯酸和丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸等為主要原料，經(jīng)共聚得到的聚合物作為抗溫抗鹽的鉆井液處理劑，因其良好的抗溫抗鹽能力，逐步受到人們的重視，并形成了以PAMS為代表的抗溫抗鹽鉆井液處理劑及鉆井液體系，這類處理劑雖然具有很好的抗溫抗鹽能力，但以粉狀為主，由于粉狀聚合物處理劑使用時直接加入鉆井液中，不僅不能均勻加入，且溶解速度慢，如果溶解時間大于鉆井液循環(huán)周期，沒有溶解或溶脹的聚合物顆粒，會從震動篩篩出，甚至糊篩，因此在使用時必須先配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%～2%的膠液，在配膠液時，不僅增加工作量，且會使產(chǎn)品剪切降解，不僅使用不方便，還會影響產(chǎn)品使用效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決問題是提供一種不需要溶解或溶脹，使用方便的反相乳液聚合物，同時提供一種工藝簡單、便于生產(chǎn)且對環(huán)境沒有任何污染的反相乳液聚合物的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣完成的，一種反相乳液P(AM-AA-AOPS)聚合物，以重量份為單位，由礦物油25-35份，表面活性劑5-10份，2-丙烯酰氧基-2-二甲基丙磺酸（AOPS）20-30份，丙烯酸（AA）5-10份，丙烯酰胺（AM）15-20份，氫氧化鉀（KOH）5-10份，引發(fā)劑0.06-0.09份和水40-55份通過低溫一步法聚合工藝而成。

進(jìn)一步優(yōu)選實施例，引發(fā)劑為過硫酸鹽。

進(jìn)一步優(yōu)選實施例，引發(fā)劑為過硫酸銨。

進(jìn)一步優(yōu)選實施例，所述表面活性劑為衣康酸和硬脂酰乙醇的乙氧化物的化產(chǎn)物、Span-80/Tween-80、Span-60/Tween-80、Span-80/OP-10、Tween-80/OP-10其中之一。

進(jìn)一步優(yōu)選實施例，所述表面活性劑m(Span-80)/m(Tween-80)為92:8。

一種反相乳液P(AM-AA-AOPS)聚合物制備方法，包括以下步驟：

（1）油相的配制：按照配比將礦物油、表面活性劑加入反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜升到50℃并保持50℃恒溫，在通入氮氣除氧保護(hù)中攪拌溶解后待用；

（2）水相的配制：將2-丙烯酰氧基-2-二甲基丙磺酸（AOPS）按照配比加入裝有按照配比加入水的另一反應(yīng)釜中，然后邊攪拌邊按照配比加入氫氧化鉀（KOH）進(jìn)行中和，再按照配比加入丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）完全溶解后待用；

（3）聚合反應(yīng)：停止充氮氣除氧保護(hù)，將油相、水相合在一起通過乳化設(shè)備乳化成乳狀液后加入到第三個反應(yīng)釜中，再按照配比以滴加方式加入引發(fā)劑并攪拌，在恒溫50℃下讓其聚合反應(yīng)后，冷卻至室溫，即得反相乳液P(AM-AA-AOPS)聚合物。

進(jìn)一步優(yōu)選實施例，所述聚合反應(yīng)時的攪拌速度為300~500r/min。

進(jìn)一步優(yōu)選實施例，在所述的聚合物中加氨水將pH?值調(diào)節(jié)為9-11。

進(jìn)一步優(yōu)選實施例，在所述的聚合反應(yīng)時間為3-4小時。

本發(fā)明的技術(shù)效果如下：

（1）由于本發(fā)明的反相乳液P(AM-AA-AOPS)聚合物不需要溶脹或溶解，可直接加入鉆井液使用，具有使用方便的特點。

（2）由于本發(fā)明在制備過程中，不需要烘干和粉碎，只需要將配方的原料混合攪拌即可成品，因此說具有制備工藝簡單、便于生產(chǎn)且對環(huán)境沒有任何污染的有益效果。

（3）在乳液聚合體系中，由于表面活性劑的加入而降低了界面能，因而所生成的乳膠粒能穩(wěn)定地分散在介質(zhì)中，形成處于熱力學(xué)亞穩(wěn)狀態(tài)的聚合物乳液。

(4)反相乳液P(AM-AA-AOPS)聚合可以在高聚合速率、高轉(zhuǎn)化速率下，生產(chǎn)出高分子量的水溶性產(chǎn)品，其所形成的親水性聚合物顆粒的膠乳，分散在連續(xù)有機(jī)相中。這種乳液的特點是顆粒大小范圍寬，過數(shù)日乃至數(shù)月都能保持穩(wěn)定。它既可以直接用作最終產(chǎn)品，也可以經(jīng)共沸蒸餾、干燥等單元操作除去溶劑而得到粉狀產(chǎn)品。其優(yōu)點為：①聚合速度快，聚合產(chǎn)物分子量高；②聚合物很易將乳膠反相而溶于水；③便于散熱，并且在低粘度介質(zhì)條件下可以采用濃單體溶液聚合。