[發明專利]基于聚合物的CO2

有效

• 申請號: 202010099558.5
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111234432B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 殷鴻堯;馮玉軍
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08L33/02
• 分類號: C08L33/02;C08K5/18;C08K3/16;C08J3/215;C08J3/07
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 周敏

本發明提供一種基于聚合物的CO₂響應性黏彈性流體及其制備方法。所述流體中包含2,4,6?三(二甲氨基甲基)苯酚、聚丙烯酸鈉、氯化鈉和水，其在通入CO₂條件下黏度增加，彈性性能增加(即黏彈性增加)。所述黏彈性流體可通過先后通入CO₂和N₂可逆地調節宏觀流變行為，且所述CO₂響應性能可調可控；所述方法不需要進行復雜的聚合物結構設計和合成，從而提供了一種簡便快捷且成本低廉的黏彈性流體制備方法。

技術領域

本發明屬于智能黏彈性流體領域，具體涉及一種CO₂響應性黏彈性流體及其制備方法。

背景技術

黏彈性流體兼具黏性與彈性。這種獨特的流變性質使其在食品、醫藥、化妝品、石油生產等領域得到了廣泛的應用。近年，流變性質能夠在外界刺激因子作用下在一定程度范圍內可逆變化的智能性黏彈性流體受到越來越多的關注。這種可逆變化的流變性質賦予了其新的功能，比如“開關”性能。目前已有研究利用光、溫度、pH、離子強度、電場、磁場等作為刺激因子，構建智能黏彈性流體。 CO₂作為一種生物相容性好、清潔無毒、成本低廉的氣體刺激因子近來獲得了大量的關注。利用CO₂氣體作為刺激源，研制CO₂響應性智能黏彈性流體是該領域的重點?，F有技術所制備的CO₂響應性智能黏彈性流體均是基于表面活性劑自組裝原理。通常是向表面活性劑水溶液中通入CO₂氣體，使表面活性劑自組裝形成蠕蟲狀膠束，導致溶液黏彈性迅速增加。然而，基于表活性劑膠束的黏彈性流體的溶液性質穩定性較差，膠束結構容易受溫度變化、有機物(例如醇、油等)的引入等發生變化，進而導致溶液失去黏彈性。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種基于聚合物的CO₂響應性黏彈性流體及其制備方法，所述黏彈性流體可通過先后通入CO₂和N₂可逆地調節宏觀流變行為，且所述CO₂響應性能可調可控；所述方法不需要進行復雜的聚合物結構設計和合成，從而提供了一種簡便快捷且成本低廉的黏彈性流體制備方法。

本發明的構思是，由于聚合物溶液的黏彈性來自于分子鏈間的摩擦和纏繞，因此在溫度、有機物等因素變化下保持穩定性好，對熱和有機雜質具有較好的耐受性。因此提出一種基于聚合物的CO₂響應性黏彈性流體。

發明提供的一種組合物，組分包括2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、聚丙烯酸鈉和氯化鈉。

該組合可共同添加到需要進行了流體流變行為調節，特別是需要增加黏度的流體中用，可用于化學驅油、流度調節等領域。

上述組合物，進一步地，其中2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚與聚丙烯酸鈉中的羧基的摩爾比為1:(1～18)，氯化鈉與聚丙烯酸中的羧基的摩爾比為1: (0.1～3)。

本發明還提供一種基于聚合物的CO₂響應性黏彈性流體，所述流體中包含 2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、聚丙烯酸鈉、氯化鈉和水，其在通入CO₂條件下黏度增加，彈性性能增加(即黏彈性增加)。

上述基于聚合物的CO₂響應性黏彈性流體，進一步地，其中2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚與聚丙烯酸鈉中的羧基的摩爾比為1:(1～18)，氯化鈉與聚丙烯酸中的羧基的摩爾比為1:(0.1～3)。

上述基于聚合物的CO₂響應性黏彈性流體，進一步地，所述聚丙烯酸鈉的質量濃度為1.0～5.0％。

上述基于聚合物的CO₂響應性黏彈性流體，進一步地，所述流體在通入CO₂條件下黏度增加，彈性性能增加(即黏彈性能增加)在通入氮氣除去CO₂后恢復至初始狀態。