[發明專利]一種乳液型高分子硼交聯劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110852752.0
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113527574B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 趙眾從;孫文安;熊俊杰
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F230/06;C08F222/38;C08F220/54;C08F2/32;C09K8/68;C09K8/90;C09K8/88
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 姜婷

1.一種乳液型高分子硼交聯劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)按質量份數計，將5-25份功能單體A、15-65份功能單體B、20-50份水、0.01-0.04份擴鏈劑、0.02-0.05份螯合劑、0.002-0.015份鏈轉移劑、0.008-0.015份水溶性氧化劑和0-0.01份偶氮類引發劑混合均勻，并調節pH＝6-8制得水相；將10-30份溶劑油和0.5-2份乳化劑混合均勻，制得油相；

(2)將水相加入到油相中得到混合液，然后將混合液剪切乳化，剪切乳化后除去混合液內的氧，加入水溶性還原劑進行聚合反應，反應結束即制備得到所述乳液型高分子硼交聯劑；

步驟(1)所述功能單體A按照如下步驟制備得到：按質量份數計，在5-20份水中加入3-6份3-氨基苯硼酸并在冰浴下攪拌溶解；待完全溶解后，依次加入2-8份縛酸劑和4-8份丙烯酰氯，在冰浴下攪拌反應2-4h；反應結束后減壓蒸餾除去未反應完的丙烯酰氯，即制得所述功能單體A；

步驟(1)所述功能單體B為丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、二甲胺基丙基丙烯酰胺、N-異丙基甲基丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和二甲基二烯丙基氯化銨中的至少一種。

2.根據權利要求1所述一種乳液型高分子硼交聯劑的制備方法，其特征在于，所述縛酸劑為氫氧化鈉、吡啶、三乙胺和N,N-二甲基苯胺中的至少一種；

步驟(1)所述擴鏈劑為N,N-亞甲基雙丙烯酰胺；

步驟(1)所述螯合劑為Versenex-80和乙二胺四乙酸中的至少一種；

步驟(1)所述鏈轉移劑為次磷酸鈉、甲酸鈉和十二烷基硫醇中的至少一種；

步驟(1)所述水溶性氧化劑為過硫酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鈉、叔丁基過氧化氫、溴酸鈉和溴酸鉀中的至少一種。

3.根據權利要求1所述一種乳液型高分子硼交聯劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述偶氮類引發劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁酸二甲酯、偶氮二異丁脒鹽酸鹽和偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽中的至少一種；

步驟(1)所述溶劑油為白油、煤油、液體石蠟、脫芳烴溶劑油和異構烷烴溶劑油中的至少一種；

步驟(2)所述水溶性還原劑為亞硫酸氫鈉、四甲基乙二胺、焦亞硫酸鈉和摩爾鹽中的至少一種。

4.根據權利要求1所述一種乳液型高分子硼交聯劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述乳化劑的HLB值為4-7；

步驟(2)所述剪切乳化的時間為1-5min；

步驟(2)所述水溶性還原劑的加入量為0.008-0.015份；

步驟(2)所述聚合反應的溫度為40-50℃、時間為4-8h。

5.權利要求1～4任一項所述一種乳液型高分子硼交聯劑的制備方法制備得到的乳液型高分子硼交聯劑。

6.權利要求5所述乳液型高分子硼交聯劑在制備胍膠壓裂液中的應用。

7.根據權利要求6所述乳液型高分子硼交聯劑在制備胍膠壓裂液中的應用，其特征在于，包括如下步驟：

(1)在水中加入胍膠并攪拌均勻，攪拌結束后置于水浴中靜置，得到穩定的基液；

(2)取上述基液放入吳茵混調器中，調節轉速直至液體形成的漩渦可以見到攪拌器槳葉中軸頂端為止，先后加入反相劑和所述乳液型高分子硼交聯劑，待旋渦消失、液面微微突起即得到胍膠壓裂液并停止攪拌；所述的反相劑為OP-10、醇類聚氧化乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、椰油酰胺丙基甜菜堿中的至少一種。

8.根據權利要求7所述乳液型高分子硼交聯劑在制備胍膠壓裂液中的應用，其特征在于，步驟(2)所述醇類聚氧化乙烯醚為異構十醇聚氧乙烯醚、異構十一醇聚氧乙烯醚和異構十三醇聚氧乙烯醚中的至少一種；

步驟(2)所述壬基酚聚氧乙烯醚為TX-4、TX-6、TX-7和TX-10的至少一種。

9.根據權利要求7所述乳液型高分子硼交聯劑在制備胍膠壓裂液中的應用，其特征在于，步驟(1)所述胍膠的加入量占水的0.15-0.8wt％；

步驟(2)所述乳液型高分子硼交聯劑的加入量占基液的0.1-0.3wt％；

步驟(2)所述反相劑的加入量占基液的1-5wt‰。