[發(fā)明專利]提高流變性能的水泥分散劑

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710537234.3
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107162472A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐峰
• 申請（專利權(quán)）人: 四川宏升石油技術(shù)開發(fā)有限責(zé)任公司
• 主分類號: C04B24/38
• 分類號: C04B24/38;C08F283/06;C08F220/06;C08F220/58;C04B103/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種分散劑，具體涉及提高流變性能的水泥分散劑。

背景技術(shù)

建材是土木工程和建筑工程中使用的材料的統(tǒng)稱。可分為結(jié)構(gòu)材料、裝飾材料和某些專用材料，結(jié)構(gòu)材料包括木材、竹材、石材、水泥、混凝土、金屬、磚瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、復(fù)合材料等；裝飾材料包括各種涂料、油漆、鍍層、貼面、各色瓷磚、具有特殊效果的玻璃等；專用材料指用于防水、防潮、防腐、防火、阻燃、隔音、隔熱、保溫、密封等，在眾多建筑材料中。

建筑材料中，其中石材與水泥是保證整體建筑牢固的最主要材料，水泥是主要的粘接材料，是能夠把砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起的主要材料，但是水泥在正常制備中會存在很大的弊端，由于原料的特殊習(xí)性，在制備時會添加分散劑來增加水泥的活性，目前我國油氣井水泥分散劑中用量最大、使用最廣的是磺化丙酮-甲醛縮合物分散劑。此分散劑具有抗鹽、耐溫等優(yōu)點(diǎn)，但是其分散性能不佳，尤其對高溫高壓水泥漿體系的分散效果不佳。廣泛應(yīng)用于混凝土中的聚羧酸類減水劑也開始作為分散劑應(yīng)用于油氣固井領(lǐng)域，但是現(xiàn)有的聚羧酸類分散劑因分散劑分子結(jié)構(gòu)本身原因，在低溫時有不同程度的緩凝作用，高溫(大于110℃)時對水泥漿稠化曲線有不良影響，不能滿足某些低溫及高溫高壓固井的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的分散劑分散性能不佳，尤其對高溫高壓水泥漿體系的分散效果不佳，在低溫時有不同程度的緩凝作用，高溫(大于110℃)時對水泥漿稠化曲線有不良影響，不能滿足某些低溫及高溫高壓固井的要求，目的在于提供提高流變性能的水泥分散劑，將三種分散劑結(jié)合到一起，不是簡單地將分散劑混合，而是形成了一定的協(xié)同作用，能有效降低成本，提高分散效率，可有效的提高水泥強(qiáng)度，具有吸附、引氣、分散、潤濕、增溶的功能，可以最大化的提高水泥的使用效率，保證了水泥流動性強(qiáng)。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

提高流變性能的水泥分散劑，包括如下原料：聚羧酸分散劑、磺化丙酮-甲醛縮合物分散劑、N-甘氨酸基馬來酰氨酸、丙基聚乙二醇、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸、環(huán)氧乙烷、尿素、過硫酸鉀、活性炭、去離子水；所述原料的重量份數(shù)比為，聚羧酸分散劑：磺化丙酮-甲醛縮合物分散劑：N-甘氨酸基馬來酰氨酸：丙基聚乙二醇：丙烯酰胺：甲基丙烯磺酸鈉：甲基丙烯酸：環(huán)氧乙烷：尿素：過硫酸鉀：活性炭：去離子水＝500-550:50-200:20-35:20-30:35-50:8-10:20-25:10-15:15-20:3-4:20-30:1000-1200。

本發(fā)明的分散劑，將三種分散劑結(jié)合到一起，不是簡單地將分散劑混合，而是形成了一定的協(xié)同作用，能有效降低成本，提高分散效率，可有效的提高水泥強(qiáng)度，具有吸附、引氣、分散、潤濕、增溶的功能，可以最大化的提高水泥的使用效率，保證了水泥流動性強(qiáng)，減少了水泥結(jié)塊的弊端，使用效果明顯，市場價值高，便于推廣及使用，通過N-甘氨酸基馬來酰氨酸、丙基聚乙二醇、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸、環(huán)氧乙烷、尿素、過硫酸鉀、活性炭、去離子水制備成其中一種分散劑，然后再向其中加入另外兩種分散劑，三種分散劑混合后可以起到協(xié)同作用，可以避免各自的缺點(diǎn)，同時發(fā)揮三種分散性各自的優(yōu)點(diǎn)，提高了分散劑的使用性能。

還包括增粘劑，增粘劑與環(huán)氧乙烷的重量份數(shù)比30-40：10-15。

聚羧酸分散劑通過以下步驟制備：

a.將總重量為20-40份的以下三種物質(zhì)，即聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯、α-甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸以1:0.05-0.3:0.1-0.4的重量比混合，并用10-20重量份的水溶解，制得料A；

b.將占所述三種物質(zhì)的總重量的0.5％-4％的過硫酸鹽類引發(fā)劑用10-20重量份的水溶解，制得料B；

c.在反應(yīng)釜的溫度為70℃-85℃時，向A料中滴加B料以進(jìn)行聚合反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度在70℃-85℃，并控制反應(yīng)時間在3h-5h；

d.所述聚合反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)物冷卻至室溫，用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH為5-8，出料即得所述聚羧酸分散劑。

所述的增粘劑由70％熟化玉米淀粉、20％羥丙基甲基纖維素、10％聚乙烯醇混合而成。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：