在本發(fā)明中，所述式3所示化合物與鹵代丙烯反應(yīng)的溫度優(yōu)選為50~80°C，更優(yōu)選 為55~75°C，最優(yōu)選為60~70°C;所述式3所示化合物與鹵代丙烯反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為18~ 30,更優(yōu)選為20~28小時(shí)，最優(yōu)選為24~26小時(shí);所述式3所示化合物與鹵代丙烯反應(yīng)的摩 爾比優(yōu)選為1: (1.5~5)，更優(yōu)選為1: (2~4.5)，最優(yōu)選為1: (2.5~4)。
[0061] 得到式1所示烷基雙季銨鹽單體后，本發(fā)明優(yōu)選對(duì)其進(jìn)行過濾，然后進(jìn)行純化，本 發(fā)明優(yōu)選采用洗滌或重結(jié)晶的方法對(duì)其進(jìn)行純化，在本發(fā)明中，所述洗滌的洗液優(yōu)選包括 醚類和/或氯仿;所述重結(jié)晶所使用的重結(jié)晶溶液優(yōu)選包括醇的水溶液和/或丙酮水溶液， 具體的，所述重結(jié)晶可使用5%的丙酮水溶液。
[0062] 本發(fā)明優(yōu)選將純化后的烷基雙季銨鹽單體進(jìn)行干燥，本發(fā)明優(yōu)選采用真空干燥箱 將其干燥至恒重，在本發(fā)明中，所述干燥的溫度優(yōu)選為60~70°C。
[0063] 本發(fā)明還提供了一種締合聚合物，包括式4~6所示結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元：
[0066] 式6中，辦為02~C6的亞烷基，R為C8~C20的烷基。
[0067] 在本發(fā)明中，所述心為02~C6的亞烷基，優(yōu)選為C3~C5的亞烷基，更優(yōu)選為C4的亞 烷基;R為C8~C20的烷基，優(yōu)選為C12~C18的烷基，更優(yōu)選為C14~C16的烷基。形成所述式6 所示結(jié)構(gòu)重復(fù)單元的單體占總單體的摩爾分?jǐn)?shù)優(yōu)選為0.1~2%;本發(fā)明對(duì)所述式4和式5所 示結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元的比例沒有特殊的限制，由其相對(duì)應(yīng)的單體的加入量決定。所述締合聚 合物的水解度優(yōu)選為5~30%，更優(yōu)選為10~20% ;也就是說，有摩爾分?jǐn)?shù)5~30%的聚合反 應(yīng)形成的丙烯酰胺重復(fù)單元轉(zhuǎn)化成了丙烯酸鈉重復(fù)單元。
[0068] 在本發(fā)明中，所述締合聚合物的粘均分子量優(yōu)選為1650 X 104~1900 X 104,更優(yōu)選 為1700 X 104~1850 X104;所述締合聚合物的溶劑時(shí)間優(yōu)選為1.5~2.5小時(shí)(溶劑為總礦化 度為4.9萬水辦2+、1% 2+離子總濃度為190〇11^/1的模擬鹽水）。
[0069] 本發(fā)明優(yōu)選按照以下步驟制得上述締合聚合物：
[0070] 1)將式1所示化合物和丙烯酰胺在水中混合，然后加入引發(fā)劑，進(jìn)行聚合反應(yīng)，得 到聚合物膠體；
[0071] 2)將所述步驟1)得到的聚合物膠體與水解劑混合，進(jìn)行水解，干燥得到締合聚合 物。
[0072] 本發(fā)明優(yōu)選將式1所示化合物和丙烯酰胺在水中混合后，將得到的混合溶液放置 在水浴中保溫直至所述混合溶液的溫度至15~20°C后，再加入引發(fā)劑，進(jìn)行聚合反應(yīng)。在本 發(fā)明中，所述步驟1)中的水優(yōu)選為純水，所述式1所示化合物與丙烯酰胺的水溶液中式1所 示化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為20~30%，更優(yōu)選為25% ;所述引發(fā)劑優(yōu)選包括過硫酸鉀和亞 硫酸氫鈉;所述過硫酸鉀和亞硫酸鈉的質(zhì)量比優(yōu)選為1: (〇. 5~1.5)，更優(yōu)選為1:1;所述過 硫酸鉀的加入量優(yōu)選為式1所示化合物質(zhì)量的〇.01~〇.03%，更優(yōu)選為0.018~0.25% ;所 述丙烯酰胺與式1所示化合物的摩爾比優(yōu)選為（99.9~98) :(0.1~2)，更優(yōu)選為（99.5~ 98.5) :(0.5~1.5)。本發(fā)明優(yōu)選在絕熱的環(huán)境下進(jìn)行所述聚合反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)體系的溫度在 30分鐘內(nèi)上升不超過1°C時(shí)認(rèn)為聚合反應(yīng)完成。
[0073] 完成所述聚合反應(yīng)后，本發(fā)明將得到的聚合物中間體與水解劑混合，進(jìn)行水解反 應(yīng)，得到締合聚合物。本發(fā)明優(yōu)選將得到的聚合物中間體(為膠體狀態(tài))切割成3~5mm大小 的顆粒，然后再和水解劑混合，進(jìn)行水解反應(yīng)。在本發(fā)明中，所述水解劑優(yōu)選包括氫氧化鈉、 氫氧化鉀、碳酸鈉和碳酸氫鈉中的一種或幾種;所述水解劑的加入量優(yōu)選為所述聚合物中 間體質(zhì)量的〇. 4~5.0%，更優(yōu)選為0.8~3.0%。
[0074] 在本發(fā)明中，所述水解反應(yīng)的溫度優(yōu)選為90~100°C，更優(yōu)選為95°C;所述水解反 應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為1~4小時(shí)，更優(yōu)選為2~3小時(shí)。本發(fā)明優(yōu)選將所述聚合物中間體和水解劑 混合均勻后，將其轉(zhuǎn)移至塑料袋中密封，然后在恒溫烘箱中進(jìn)行水解反應(yīng)，需要注意的是， 密封時(shí)盡量排除空氣，并保留足夠的控件容納水解時(shí)產(chǎn)生的氨氣，并注意水解時(shí)密封袋不 要破裂。
[0075] 水解反應(yīng)完成后，本發(fā)明優(yōu)選將所述水解的產(chǎn)物在烘箱中恒溫干燥，然后過篩，得 到締合聚合物干粉。在本發(fā)明中，所述干燥的溫度優(yōu)選為90~100°C，更優(yōu)選為95°C;所述干 燥的時(shí)間優(yōu)選為〇. 5~2小時(shí)，更優(yōu)選為1~1.5小時(shí)。
[0076] 本發(fā)明測(cè)試了本發(fā)明中締合聚合物的溶解時(shí)間，測(cè)試方法:溶劑為總礦化度為4.9 萬水，Ca2+、Mg 2+離子總濃度為1900mg/L的模擬鹽水，溶解溫度為50°C，聚合物母液濃度為 5000mg/L，采用觀察法考察聚合物完全溶解時(shí)間。結(jié)果表明，本發(fā)明中的締合聚合物的溶解 時(shí)間在1.5~2.5小時(shí)之間。
[0077] 本發(fā)明測(cè)試了本發(fā)明中締合聚合物的增粘性，測(cè)試方法:溶劑為總礦化度為4.9萬 水，Ca2+、Mg 2+離子總濃度為1900mg/L的模擬鹽水，目標(biāo)液測(cè)試溫度為85°C，采用布氏粘度計(jì) DV-ΙΠ 在剪切速率為7.34s-1下測(cè)試。結(jié)果表明，本發(fā)明中的締合聚合物在高礦化度條件下 仍具有良好的增粘性能。
[0078] 疏水締合聚合物是指在聚合物親水性大分子鏈上帶有少量疏水基團(tuán)的水溶性聚 合物，由于其特殊的分子結(jié)構(gòu)，使其溶液具有特殊的流變性能。在水溶液中，此類聚合物的 疏水基團(tuán)由于疏水作用而發(fā)生聚集，使大分子鏈產(chǎn)生分子內(nèi)和分子間締合。在稀溶液中大 分子主要以分子內(nèi)締合的形式存在，使大分子鏈發(fā)生卷曲，當(dāng)聚合物濃度高于臨界締合濃 度后，大分子鏈通過疏水締合作用聚集，形成以分子間締合為主的超分子結(jié)構(gòu)一一動(dòng)態(tài)物 理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，流體力學(xué)體積增大，溶液粘度大幅度升高。小分子電解質(zhì)的加入和升高溫度均 可增加溶劑的極性，使疏水締合作用增強(qiáng)。在高剪切作用下，疏水締合形成的動(dòng)態(tài)物理交聯(lián) 網(wǎng)絡(luò)被破壞，溶液粘度下降，剪切作用降低或消除后大分子鏈間的物理交聯(lián)重新形成，粘度 又將恢復(fù)，不發(fā)生一般高分子量的聚合物在高剪切速率下的不可逆機(jī)械降解。
[0079] 本發(fā)明中的疏水性單體是一種長鏈烷基雙子季銨鹽陽離子型單體，雙子季銨鹽這 樣的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可提高疏水單體的溶解性，增加長鏈烷基的C原子數(shù)，使得共聚物疏水締 合作用更強(qiáng)，同時(shí)可通過更為廣泛的疏水單體含量調(diào)節(jié)范圍來控制疏水締合聚合物的分子 結(jié)構(gòu)，從而改變聚合物溶液的流變性能以滿足要求，疏水單體良好的溶解性能使得采用常 規(guī)的水溶液聚合即可合成疏水締合聚合物，與其它非水溶性疏水單體合成疏水締合聚合物 所采用的膠束聚合、乳液聚合等方法更為經(jīng)濟(jì)，并更易得到高分子量的聚合物。
[0080] 另外，本發(fā)明對(duì)式3所示的中間產(chǎn)物的純化采用醚類、丙酮等洗滌，采用該種方式 純化較重結(jié)晶方式更為簡便，產(chǎn)品收率大幅度增加 U 90%);最終產(chǎn)物(式1所示結(jié)構(gòu)單體） 粗品的純化可以采用洗滌、重結(jié)晶的方式，具體為乙醚洗滌、5%異丁醇水溶液重結(jié)晶、5% 丙酮水溶液重結(jié)晶2~3次，該種重結(jié)晶的方式獲得產(chǎn)品純度與收率較高(產(chǎn)率>89%，純度 >90%)〇
[0081] 為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的一種烷基雙季銨鹽單 體、其制備方法及締合聚合物進(jìn)行詳細(xì)描述，但不能將其理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0082] 實(shí)施例1十二烷基烯丙基二溴化四甲基乙二銨的合成
[0083] 在裝有攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝管、恒壓滴液漏斗以及氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置的四頸瓶中 按照n(l-溴代十二烷）：n(四甲基乙二胺）：n(二甲基甲酰胺）=1:2.5:7的比例加入130.74 8 四甲基乙二胺，226.35g二甲基甲酰胺，在攪拌條件下，升溫至45°C，在恒溫條件下采用恒壓 滴液漏斗緩慢滴加110.25g 1-溴代十二燒，滴加完畢后，在45°C恒溫條件下反應(yīng)24~28h。 反應(yīng)結(jié)束，采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去體系中殘余的四甲基乙二胺和二甲基甲酰胺。將獲得產(chǎn)品 用乙醚洗滌2~3次，過濾，在50°C真空干燥箱中干燥至恒重，獲得149.41g單季銨鹽，收率為 92%〇
[0084] 按照η(單季銨鹽）：n(無水乙醇）=1:8,向獲得的149.41g單季銨鹽加入149.64g無 水乙醇，使其完全溶解，升溫至65°C，在恒溫條件下，按η(單季銨鹽）:n(溴丙烯）= 1:3.5,采 用恒壓滴液漏斗緩慢滴加172.18g溴丙烯，滴加完畢后，在65°C恒溫反應(yīng)18~24h，獲得白色 固體狀產(chǎn)品，將產(chǎn)品過濾，采用5%異丁醇水溶液重結(jié)晶2次，將獲得產(chǎn)品在60°C真空干燥箱 中干燥至恒重，獲得188.68g十二烷基