[發明專利]一種疏水改性聚丙烯酰胺的制備方法

有效

• 申請號: 201710548165.6
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107189010B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 趙芳;秦緒平
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F220/58;C08F120/56;C08F8/30;C08F2/32
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王緒銀

本發明屬于水溶性高分子材料領域，特別是一種疏水改性聚丙烯酰胺的制備方法。本發明以丙烯酰胺和2?丙烯酰胺基?2?甲基丙磺酸為單體，用失水山梨醇單月桂酸酯和辛基酚聚氧乙烯醚為乳化劑，煤油或環己烷為油相，化學引發或紫外光照射引發制備聚丙烯酰胺反相乳液，之后將含苯環的疏水改性試劑加入到上述反相乳液中改性，制得疏水改性聚丙烯酰胺反相乳液。本發明將聚丙烯酰胺反相乳液進行疏水改性，引入含苯環的疏水基團，不但使該聚丙烯酰胺的粘度顯著提高，也使該聚丙烯酰胺的耐溫抗鹽能力大大增強。該發明制備的產品使用方便，成本低，易于工業化生產，具有較高的應用前景。

技術領域

本發明涉及水溶性高分子材料領域，特別是一種疏水改性聚丙烯酰胺的制備方法。

背景技術

目前國內廣泛使用的水溶性聚丙烯酰胺在低溫低鹽油田中進行驅油作業取得了良好的效果，但在高溫高鹽的環境下使用時，聚丙烯酰胺溶液的粘度損失嚴重，驅油效果變差，因此提高聚丙烯酰胺產品的耐溫抗鹽性能非常必要。聚丙烯酰胺通過化學改性在聚丙烯酰胺鏈段上引入少量耐溫抗鹽的疏水基團，在水溶液體系中疏水基團的疏水或締合特性，使聚丙烯酰胺的長鏈線團在水溶液中形成拉伸的空間網狀結構，流體力學體積增大，不但使該聚合物的粘度顯著提高，也使該聚合物的耐溫抗鹽能力大大增強。

目前疏水締合聚丙烯酰胺的主要生產方法為膠束共聚和反相乳液/反相微乳液共聚，這兩種方法除了都要使用價格昂貴的疏水單體外，膠束共聚的產品由于疏水單體的影響，分子量不高。

CN101132756A專利公開了一種包含一種或多種疏水改性聚丙烯酰胺的組合物，是聚丙烯酰胺的酰胺基團與疏水胺發生轉酰氨基反應，以生成疏水改性的聚丙烯酰胺，其中所述疏水胺選自C₆-C₂₂烷基胺和氨基官能化的硅氧烷組成的組成。201210311190.X專利公開了一種疏水締合聚丙烯酰胺的合成方法，首先制備出聚丙烯酰胺反相乳液，再對其進行改性，引入長鏈烷基疏水基團和陽離子基團制備疏水締合聚丙烯酰胺反相乳液，從而制備出非離子、陰離子、陽離子或兩性疏水締合聚丙烯酰胺反相乳液系列產品。本專利是在201210311190.X的基礎上，用一種更簡便的方法引入與上面2個專利不同的含苯環的基團，得到耐溫抗鹽的疏水改性聚丙烯酰胺。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種更簡便、成本更低的疏水改性聚丙烯酰胺的制備方法。

一種疏水改性聚丙烯酰胺的制備方法，其特征是包括如下步驟：

在裝有攪拌器、溫度計、冷凝器和氣體進出口的容器中，依次加入質量濃度為20-50％的丙烯酰胺水溶液，按所需要的陰離子度加入占丙烯酰胺摩爾量0-50％的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,用質量濃度為10-50％的氫氧化鈉水溶液調節系統的pH值為3-7，再加入占單體總質量20-40％的一定比例的失水山梨醇單月桂酸酯和辛基酚聚氧乙烯醚作為乳化劑。開啟攪拌，直到反應物混合均勻，然后加入占丙烯酰胺水溶液體積60-120％的煤油或環己烷，通氮氣或二氧化碳驅氧，控制溫度為5-35℃，攪拌20-40min，化學引發或紫外光照射引發聚合反應，反應結束后得到聚丙烯酰胺反相乳液。之后將占總單體量為0.5-2mol％的疏水改性試劑加入到上述反相乳液中強力攪拌，加入一定量的酸作催化劑，反應溫度10-60℃，反應時間4-36h，之后用氫氧化鈉水溶液中和加入的酸，制得疏水改性聚丙烯酰胺反相乳液。

主要特征步驟中，疏水改性試劑為n-羥甲基苯甲酰胺、n-羥甲基鄰苯二甲酰亞胺或n-甲基-n-羥乙基芐胺中的一種。

主要特征步驟中，加入的催化劑酸為所用的酸為鹽酸、硫酸、硝酸、醋酸或磷酸中的一種。

本發明采用反相乳液聚合法得到聚丙烯酰胺反相乳液產品，之后加入疏水改性試劑，對制備的反相乳液進行改性，得到疏水改性的聚丙烯酰胺反相乳液產品，產品可廣泛應用于傳統聚丙烯酰胺但性能欠佳的領域，特別是在油田助劑、水處理、造紙助留和化妝品等方面。

具體實施方式