本發(fā)明屬于精細(xì)化工領(lǐng)域，涉及一種油田化學(xué)品，具體涉及一種聚乙烯基三氮唑化合物及其制備方法。

背景技術(shù)：
隨著石油鉆井工藝的發(fā)展和采油技術(shù)的進(jìn)步，大量深井、超深井和極深井被投入開發(fā)，這使得石油采集難度加大。酸化是油田開采過程中常使用的一種增產(chǎn)措施之一，其原理是利用酸液對巖石膠結(jié)物或地層空隙裂縫內(nèi)堵塞物進(jìn)行溶解和溶蝕；但是把酸液注入地層和采集石油的過程中會(huì)對地面管道和井筒壁產(chǎn)生不同程度的腐蝕，有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致設(shè)備管道破裂發(fā)生突發(fā)性事件，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染。因此防止設(shè)備的腐蝕和對設(shè)備保護(hù)是油田開采過程中不可缺少的環(huán)節(jié)，而添加緩蝕劑是一種最簡便經(jīng)濟(jì)有效的方法。有機(jī)緩蝕劑主要是由含有雜原子或不飽和鍵的化合物，其能與金屬原子空d軌道成鍵，從而吸附成膜；以改變H+的氧化還原電位或絡(luò)合溶液中的某些氧化劑，以降低其電極電位來達(dá)到緩蝕的目的；但是目前常用的緩蝕劑大多是小分子還合物，如咪唑啉、曼尼希堿類等，其在金屬表面的成膜性能差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種聚乙烯基三氮唑化合物及其制備方法，該方法制備的產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、酸溶性強(qiáng)、抗溫抗酸堿性能好、緩蝕效果強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，并且路線短、易合成、產(chǎn)率高。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種聚乙烯基三氮唑化合物，該化合物結(jié)構(gòu)如下：其中，m＝20～50。一種聚乙烯基三氮唑化合物的制備方法，包括以下步驟：步驟1)：向反應(yīng)器內(nèi)加入丙烯酸羥乙酯的丙酮溶液，調(diào)節(jié)pH值為3～6，然后在0℃～50℃溫度下，向反應(yīng)器中逐滴滴加環(huán)氧氯丙烷，滴畢升溫至70℃～100℃反應(yīng)0.5h～2h，得到1-氯-2-羥基-丙基-丙烯酸乙酯醚；其中，丙烯酸羥乙酯的丙酮溶液中的丙烯酸羥乙酯與環(huán)氧氯丙烷物質(zhì)的量比為1：(1～2)；步驟2)：將1-氯-2-羥基-丙基-丙烯酸乙酯醚的DMF溶液滴入裝有1,2,4-三氮唑和無機(jī)堿的反應(yīng)體系中，在60℃～90℃下恒溫反應(yīng)7h～10h，減壓蒸餾除去DMF，再加入去離子水、引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑和螯合劑，在持續(xù)通N2下，引發(fā)聚合反應(yīng)2～5h，然后冷卻至室溫，得到聚乙烯基三氮唑化合物；其中，1-氯-2-羥基-丙基-丙烯酸乙酯醚的DMF溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35％～55％，1-氯-2-羥基-丙基-丙烯酸乙酯醚與1,2,4-三氮唑的物質(zhì)的量比為1：(1～3)；1,2,4-三氮唑與無機(jī)堿的物質(zhì)的量比為1：(0.5～1.5)，所加去離子水的體積是DMF體積的1～3倍；引發(fā)劑的質(zhì)量為去離子水質(zhì)量的0.1％～1.0％，鏈轉(zhuǎn)移劑的質(zhì)量為去離子水質(zhì)量的0.1％～2％，螯合劑的質(zhì)量為去離子水質(zhì)量的0.1％～0.2％。所述丙烯酸羥乙酯的丙酮溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％～50％。調(diào)節(jié)pH值采用鹽酸進(jìn)行調(diào)節(jié)的。所述鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％～25％。滴加的時(shí)間為0.5h～2.5h。所述無機(jī)堿為碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀或碳酸鈉。所用引發(fā)劑為溴酸鉀、亞硫酸鉀、過硫酸鉀或過硫酸鈉。所用鏈轉(zhuǎn)移劑為異丙醇或甲酸鈉。所用螯合劑為乙二胺四乙酸、乙酰丙酮或焦磷酸鈉。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明是通過環(huán)醚的開環(huán)反應(yīng)、親核取代反應(yīng)，聚合反應(yīng)制得高分子聚乙烯基型緩蝕劑，該類緩蝕劑是以N和O原子為活性中心的緩蝕劑分子，其中雜原子上的孤對電子可以以配位鍵的形式與金屬離子絡(luò)合形成聚合物，且能與金屬原子結(jié)合，以吸附膜的形式覆蓋在設(shè)備表面起到緩蝕作用，尤其是1,2,4-三氮唑中含有大π鍵和N、O、C＝N雙鍵原子使其具有很好的緩蝕性，并且是耐堿性大大提高。本發(fā)明的聚乙烯基三氮唑化合物經(jīng)測試表明，該緩蝕劑具有很好的緩釋效果；此類型緩蝕在酸性溶液中能形成大量氫鍵，而使聚合物帶正電，支鏈之間排斥易于鋪展，有助于吸附膜的形成，固酸溶性較強(qiáng)。此緩蝕劑的熱穩(wěn)定性好，且能在80-90℃下，表現(xiàn)出良好的緩蝕性能，既能在金屬表面形成很好的有機(jī)保護(hù)膜。而一般的小分子緩蝕劑較聚合物的鋪展能力差，所以緩蝕效率較高分子緩蝕劑差。通過靜態(tài)掛片失重法實(shí)驗(yàn)表明：在80℃下，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的鹽酸溶液中腐蝕24h，投加本發(fā)明所制備的緩蝕劑量為鹽酸溶液質(zhì)量的0.9％，常壓條件下對N80鋼的緩蝕率達(dá)96.2％，可見具有較高的緩釋率，所以該化合物作為酸性介質(zhì)的緩蝕劑具有良好的開發(fā)和應(yīng)用價(jià)值。本發(fā)明聚乙烯基三氮唑化合物為一種富含電子的高分子聚合物，在酸性溶液中能夠形成大量氫鍵而帶正電，由于排斥作用使其的伸展性增強(qiáng)，能夠在金屬表面形成致密的吸附膜緩蝕性能大大提高。附圖說明圖1為本發(fā)明制備的聚乙烯基三氮唑化合物合成路線圖；圖2為實(shí)施例1的聚乙烯基三氮唑化合物的紅外光譜圖；圖3為實(shí)施例1的緩蝕劑在不同投加量下的極化曲線圖；圖4為不加緩蝕劑(實(shí)施例1制備的)條件下的N80鋼的形貌圖；圖5為加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％緩蝕劑(實(shí)施例1制備)條件下的N80鋼的形貌圖；圖6為加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9％緩蝕劑(實(shí)施例1制備)條件下的N80鋼的形貌圖；圖7為加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2％緩蝕劑(實(shí)施例1制備)條件下的N80鋼的形貌圖；圖8為聚合物緩蝕劑(實(shí)施例1制備)TGC圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明的聚乙烯基三氮唑化合物的分子結(jié)構(gòu)式如下：m＝20～50；本發(fā)明實(shí)施例1-5中m值根據(jù)引發(fā)劑的量，均在20～50之間。參見圖1，本發(fā)明聚乙烯基三氮唑化合物的制備方法包括環(huán)醚開環(huán)反應(yīng)、親核取代反應(yīng)及聚合反應(yīng)等，具體步驟如下：步驟1)：在裝有恒壓漏斗、攪拌器、回流冷凝管的三口燒瓶內(nèi)，加入丙烯酸羥乙酯的丙酮溶液，充分?jǐn)嚢?，并用鹽酸調(diào)節(jié)pH值為3～6，然后在0℃～50℃溫度下，向燒瓶中緩慢滴加環(huán)氧氯丙烷且滴加時(shí)間為0.5h～2.5h，滴畢后升溫至70℃～100℃反應(yīng)0.5h～2h；然后，將反應(yīng)混合物冷卻至室溫，用水洗滌合并有...