一種含超長疏水長鏈改性的丙烯酰胺水溶性聚合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及了一種含超長疏水長鏈改性的丙烯酰胺水溶性聚合物及其制備方法。將兩性單體甲基丙烯酰氧乙基-N,N-二甲基丙磺酸鹽(DMAPS)、疏水單體二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(BEM)與丙烯酰胺(AM)在水中共聚，采用混合型引發(fā)劑過硫酸鉀/亞硫酸氫鈉與偶氮二異丁脒鹽酸鹽。通過本發(fā)明的方法制備得到的水溶性疏水締合聚合物，由于引入了包含空間位阻較大的超長疏水長鏈結(jié)構(gòu)和耐溫耐鹽的兩性單體，具有優(yōu)異的疏水締合性能和耐溫抗鹽抗剪切性能，在油氣開采、涂料、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力。
【專利說明】一種含超長疏水長鏈改性的丙烯酰胺水溶性聚合物及其制 備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種含超長疏水長鏈改性的丙烯酰胺水溶性聚合物及其制備方法，屬 于水溶性高分子合成【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯酰胺（PAM)是一種水溶性聚合物，在油田上的應(yīng)用十分廣泛。但聚丙烯酰 胺及部分水解聚丙烯酰胺（HPAM)水溶液在應(yīng)用時也存在一些缺陷，如機械剪切穩(wěn)定性差， 長時間放置或較高溫度下放置易降解；部分水解的聚丙烯酰胺所帶羧基可與二價離子反應(yīng) 等。因此合成耐溫耐鹽共聚物是目前聚丙烯酰胺類聚合物的主要發(fā)展趨勢。
[0003] 中國專利文獻CN 103539947A公開了一種接枝改性超高分子量聚丙烯酰胺 及其制備方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中超高分子量聚丙烯酰胺的耐溫性、耐鹽性和耐老 化性以及驅(qū)油效率差的問題。通過采用一種接枝改性超高分子量聚丙烯酰胺，化學(xué)通 式為：HPAM-g-R，其中，HPAM為超高分子量聚丙烯酰胺，R為選自PE〇-b-PS、PP〇-b-PS、 P(E0-r-P0)-b-PS、PE〇-b-PP〇-b-PS 或 PP〇-b-PE〇-b-PS 中的一種，E0 為環(huán)氧乙烷，P0 為環(huán) 氧丙烷，ΡΕ0為聚環(huán)氧乙烷，ΡΡ0為聚環(huán)氧丙烷，PS為聚乙烯基芳烴化合物，該接枝化合物的 粘均分子量> 2900萬及其制備方法的技術(shù)方案較好地解決了該問題，可用于聚合物驅(qū)油 劑的工業(yè)生產(chǎn)和高溫高鹽油藏驅(qū)油中。
[0004] 中國專利文獻CN102030851A公開了一種改性聚丙烯酰胺及其制備方法。將疏水 的受阻酚抗氧劑基團引入水溶性聚丙烯酰胺高分子鏈中，并控制其含量，既保持了聚丙烯 酰胺原有的水溶性能，又能提高其抗氧穩(wěn)定性，同時還具有很好的疏水締合能力。
[0005] 但是，上述專利文獻均沒有涉及用較長的疏水長鏈對聚丙烯酰胺進行改性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種含超長疏水長鏈改性的丙烯酰胺水溶性聚 合物及其制備方法。
[0007] 術(shù)語解釋：
[0008] 單體摩爾總數(shù)：加入反應(yīng)體系中兩性單體甲基丙烯酰氧乙基-N，N-二甲基丙磺酸 鹽（DMAPS)、疏水單體二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯（BEM)與丙烯酰胺的摩爾數(shù)總 和。
[0009] 摩爾投料比：一種單體的投料摩爾數(shù)與單體摩爾總數(shù)的比值。
[0010] 本發(fā)明的兩性單體甲基丙烯酰氧乙基-N，N-二甲基丙磺酸鹽（DMAPS)的結(jié)構(gòu)式如 式（I)所示：
[0011]

【權(quán)利要求】
1. 一種含超長疏水長鏈改性的丙烯酰胺水溶性聚合物，具有式（III)所示的結(jié)構(gòu)：
Λ(ΙΙΙ) 式（III)中，m/(m+n+a) = 93. 5-94. 9%，n/(m+n+a) = 5%，a/(m+n+a) = 0· 1-1. 5% ; 表觀重均分子量 Mw,app = 3. OX 105g · ι?οΓΜ. 1 X 106g · ι?οΓ1。
2. -種權(quán)利要求1所述的含超長疏水長鏈改性的丙烯酰胺水溶性聚合物的制備方法， 步驟如下： (1) 將丙烯酰胺、兩性單體甲基丙烯酰氧乙基-Ν，Ν-二甲基丙磺酸鹽和疏水單體 二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯溶于水中，室溫下通入氮氣并充分攪拌至完全溶解； 丙烯酰胺的摩爾投料比為93. 5-94. 9 %，兩性單體甲基丙烯酰氧乙基-Ν，Ν-二甲基丙 磺酸鹽的摩爾投料比為5%，疏水單體二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯的摩爾投料比 為 0· 1-1. 5% ; (2) 向步驟⑴得到的體系中加入混合引發(fā)劑過硫酸鉀（KPS)/亞硫酸氫鈉（NaHS03) 與偶氮二異丁脒鹽酸鹽（AIBA. 2HC1)，攪拌均勻后放置到20-28°C的恒溫水浴中，通氮氣除 氧 0·2-lh ; 過硫酸鉀與亞硫酸氫鈉的摩爾比為1:2，過硫酸鉀與偶氮二異丁脒鹽酸鹽的摩爾比為 1:6 ;相對于聚合體系體積，過硫酸鉀的加入量為0. 1-0. 5 mmol. Γ1 ; (3) 步驟（2)得到的體系先在20-30°C下反應(yīng)2-4h，再升高反應(yīng)體系溫度至30-60°C下 反應(yīng)4-7h，反應(yīng)結(jié)束后，得到乳白色均一粘液； (4) 將步驟⑶中所得到的粘液倒入無水丙酮中沉淀，過濾，將固體真空干燥，粉碎，即 得含超長疏水長鏈改性的丙烯酰胺水溶性聚合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含超長疏水長鏈改性的丙烯酰胺水溶性聚合物的制備方法， 其特征在于，步驟（1)得到的溶劑聚合體系中，所有單體的總濃度為l-2mol.L'
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含超長疏水長鏈改性的丙烯酰胺水溶性聚合物的制備方法， 其特征在于，步驟（1)中所述的丙烯酰胺的摩爾投料比為94-94. 9%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含超長疏水長鏈改性的丙烯酰胺水溶性聚合物的制備方法， 其特征在于，步驟（1)中所述的疏水單體二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯的摩爾投料 比為 0· 1-L 0%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含超長疏水長鏈改性的丙烯酰胺水溶性聚合物的制備方法， 其特征在于，步驟（2)中，相對于聚合體系體積，所述的過硫酸鉀的加量為0.1-0. 2mmol. L'
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含超長疏水長鏈改性的丙烯酰胺水溶性聚合物的制備方法， 其特征在于，步驟（3)中，得到的體系先在20-25°C下反應(yīng)2-3h，再升高反應(yīng)體系溫度至 40-50°C下反應(yīng) 4-6h。
【文檔編號】C08F290/06GK104140507SQ201410356533
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】譚業(yè)邦, 王曉藜, 王小金 申請人:山東大學(xué)