一种疏水缔合聚合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种疏水缔合聚合物，如式(I)所示，所述y＝0.001～0.1，z＝0.03～0.3，x+y+z＝1；A为疏水单体共聚形成的基团；疏水单体选自烯丙基烷基季铵盐、丙烯酰胺烷基磺酸及其磺酸盐、烷基酚聚氧乙烯丙烯酸酯与丙烯酸聚氧乙烯烷基酯中的一种或多种。与现有技术相比，疏水缔合聚合物中丙烯酰胺的单体单元可为疏水缔合物提供亲水性的基团；疏水单体的单体单元可为疏水缔合聚合物提供疏水侧基，在水中疏水基团由于疏水作用而发生聚集形成空间网络结构；丙烯酸钠的单体单元可提高疏水缔合聚合物的溶解性，改变聚合物的流变性能；上述三种单元共同作用，提高了疏水缔合聚合物的耐温抗盐性及抗剪切性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚合物
，尤其涉及一种疏水缔合聚合物及其制备方法。
技术介绍
在油田开发应用技术中，通常需要对地层环境进行改造施工等，需要使用一定性能的流体进行传质、输送，通过向地层注入这些流体，将某些物质带入地层产生作用以改造地层环境，达到油气田开发和增产的目的。同时，相关的应用技术也要求这些流体本身也具备某些特定的性能，例如增稠性、粘弹性、减阻、渗透性、改善流度比等。其中，最常用的流体就是水溶液，它具有来源广、经济、便于施工等优点，通过向水中加入天然或者合成水溶性高分子，即可获得具有以上高性能的水溶液。这类水溶性高分子具有增稠性强和良好的粘弹性，且分子链上具有很多活性基团，以便于对流体性能进行物理的、化学的改造，同时具备施工方便，用量少，成本低等诸多优点，可以为油田带来更高的经济利益。因此，这类水溶性高分子被广泛应用于油田技术中。现有技术中，使用的水溶性高分子主要包含天然或者合成的水溶性高分子。天然高分子的产量和品质由于受到时令、地区的限制，性能稳定性不能得到保障，并且相对于合成高分子，其用量大、易生物降解，较高的残渣也会严重伤害地层内环境，给后期开发带来诸多新的问题。目前，合成高分子使用最广泛的是聚丙烯酰胺，虽然其各方面性能均可达到施工要求，但是在泵送过程中很容易造成机械降解，溶液粘度下降快，同时在某些高温高矿化度油藏环境下，聚丙烯酰胺不耐盐，且在高温下极易降解，从而导致各项性<br>能大幅度下降，而在其现有分子结构的基础上已很难进一步的克服，因此，从聚合物分子结构上对其改性，以提高其抗剪切、耐温耐盐性能已是迫在眉睫。针对上述存在的问题，研究者们在此基础上提出了水溶性疏水缔合聚合物。水溶性疏水缔合聚合物(HAWSP)是指在聚合物亲水性大分子链上带有少量疏水基团的水溶性聚合物。在水溶液中，HAWSP浓度高于临界缔合浓度后，大分子链通过疏水缔合作用聚集，无需化学交联即形成分子间缔合动态物理交联网络，使溶液粘度大幅度提高。同时，某些表面活性剂的加入也会增强聚合物分子链间的疏水作用，使得分子间缔合动态物理交联网络强度增大，HAWSP与表面活性剂溶液中存在的超分子物理交联网络也使得这种溶液具有冻胶的特性，从而提供良好的粘弹性。此外，该超分子动态物理交联网络具有在高剪切速率下破坏而在低剪切速率下又可逆恢复的特点，使得其性能稳定，且具备优异的耐温、耐盐性，良好的剪切稀释性、粘弹性等。这些优异的性能均表明疏水缔合聚合物具有作为替代现行普通油田用水溶性高分子的潜力。本专利技术考虑提供一种新的疏水缔合物聚合物。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种新的耐盐性能较好的疏水缔合物聚合物及其制备方法。本专利技术提供了一种疏水缔合聚合物，如式(I)所示：其中，所述y＝0.001～0.1，z＝0.03～0.3，x+y+z＝1；所述A为疏水单体的单体单元；所述疏水单体选自烯丙基烷基季铵盐、丙烯酰胺烷基磺酸及其磺酸盐、烷基酚聚氧乙烯丙烯酸酯与丙烯酸聚氧乙烯烷基酯中的一种或多种；所述烯丙基烷基季铵盐与丙烯酰胺烷基磺酸及其磺酸盐中烷基的碳原子数各自独立地小于等于20；所述疏水缔合聚合物的粘均分子量大于1500万小于3000万。优选的，所述y＝0.005～0.05。优选的，所述z＝0.05～0.2。优选的，所述烯丙基烷基季铵盐与丙烯酰胺烷基磺酸及其磺酸盐中烷基的碳原子数各自独立地为4～20。优选的，所述烷基酚聚氧乙烯丙烯酸酯与丙烯酸聚氧乙烯烷基酯中烷基的碳原子数各自独立地为4～20。优选的，所述烷基酚聚氧乙烯丙烯酸酯与丙烯酸聚氧乙烯烷基酯中聚氧乙烯的聚合度各自独立地为7～20。优选的，所述疏水单体为十六烷基烯丙基二溴化四甲基乙二胺、2-丙烯酰胺基十四烷磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基十二烷磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯丙烯酸酯、辛基酚聚氧乙烯丙烯酸酯、十二烷基聚氧乙烯丙烯酸酯、十八烷基烯丙基二溴化四甲基乙二胺与十六烷基聚氧乙烯丙烯酸酯中的一种或多种。优选的，所述疏水缔合聚合物的粘均分子量为1600～2700万。本专利技术还提供了一种疏水缔合聚合物的制备方法，包括：在引发剂作用下，丙烯酰胺单体与疏水单体进行共聚反应，水解后得到疏水缔合聚合物；或者：在水解剂存在的条件下，加入引发剂引发丙烯酰胺单体与疏水单体进行共聚反应，得到疏水缔合聚合物；或者：在引发剂作用下，丙烯酰胺单体、丙烯酸钠单体与疏水单体进行共聚反应，得到疏水缔合聚合物；所述疏水单体选自烯丙基烷基季铵盐、丙烯酰胺烷基磺酸及其磺酸盐、烷基酚聚氧乙烯丙烯酸酯与丙烯酸聚氧乙烯烷基酯中的一种或多种；所述烯丙基烷基季铵盐与丙烯酰胺烷基磺酸及其磺酸盐中烷基的碳原子数各自独立地小于等于20；所述疏水单体的摩尔数与单体总摩尔数的比为(0.001～0.1)：1。本专利技术还提供了疏水缔合聚合物在油田化学、水处理、造纸或矿物浮选领域中的应用。本专利技术提供了一种疏水缔合聚合物，如式(I)所示，所述y＝0.001～0.1，z＝0.03～0.3，x+y+z＝1；所述A为疏水单体共聚形成的基团；所述疏水单体选自烯丙基烷基季铵盐、丙烯酰胺烷基磺酸及其磺酸盐、烷基酚聚氧乙烯丙烯酸酯与丙烯酸聚氧乙烯烷基酯中的一种或多种；所述烯丙基烷基季铵盐与丙烯酰胺烷基磺酸及其磺酸盐中烷基的碳原子数各自独立地小于等于20；所述疏水缔合聚合物的粘均分子量大于1500万小于3000万。与现有技术相比，本专利技术疏水缔合聚合物由三种单元组成，亲水单元为丙烯酰胺的单体单元，其可为疏水缔合物提供亲水性的基团，保证聚合物具有良好的水溶性；疏水单元为疏水单体的单体单元，其可为疏水缔合聚合物提供疏水侧基，保证聚合物链具有一定的疏水特性，在水中疏水基团由于疏水作用发生聚集，形成空间网络结构，从而为溶液提供必要的粘弹性；丙烯酸钠的单体单元可提高疏水缔合聚合物的溶解性，改变聚合物的流变性能；上述三种单元共同作用，提高了疏水缔合聚合物的耐温抗盐性及抗剪切性能。附图说明图1为本专利技术实施例1中聚合反应的产物的红外光谱图；图2为本专利技术实施例1中聚合反应的产物的核磁共振氢谱图；图3为本专利技术实施例1中得到的疏水缔合聚合物的红外光谱图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种疏水缔合聚合物，如式(I)所示：其中，所述y＝0.001～0.1，z＝0.03～0.3，x+y+z＝1；所述A为疏水单体的单体单元；所述疏水单体选自烯丙基烷基季铵盐、丙烯酰胺烷基磺酸及其磺酸盐、烷基酚聚氧乙烯丙烯酸酯与丙烯酸聚氧乙烯烷基酯中的一种或多种；所述烯丙基烷基季铵盐与丙烯酰胺烷基磺酸及其磺酸盐中烷基的碳原子数各自独立地小于等于20；所述疏水缔合聚合物的粘均分子量大于1500万小于3000万。

【技术特征摘要】
1.一种疏水缔合聚合物，如式(I)所示：
其中，所述y＝0.001～0.1，z＝0.03～0.3，x+y+z＝1；所述A为疏水单体的单
体单元；所述疏水单体选自烯丙基烷基季铵盐、丙烯酰胺烷基磺酸及其磺酸
盐、烷基酚聚氧乙烯丙烯酸酯与丙烯酸聚氧乙烯烷基酯中的一种或多种；所
述烯丙基烷基季铵盐与丙烯酰胺烷基磺酸及其磺酸盐中烷基的碳原子数各自
独立地小于等于20；
所述疏水缔合聚合物的粘均分子量大于1500万小于3000万。
2.根据权利要求1所述的疏水缔合聚合物，其特征在于，所述
y＝0.005～0.05。
3.根据权利要求1所述的疏水缔合聚合物，其特征在于，所述z＝0.05～0.2。
4.根据权利要求1所述的疏水缔合聚合物，其特征在于，所述烯丙基烷
基季铵盐与丙烯酰胺烷基磺酸及其磺酸盐中烷基的碳原子数各自独立地为
4～20。
5.根据权利要求1所述的疏水缔合聚合物，其特征在于，所述烷基酚聚
氧乙烯丙烯酸酯与丙烯酸聚氧乙烯烷基酯中烷基的碳原子数各自独立地为
4～20。
6.根据权利要求1所述的疏水缔合聚合物，其特征在于，所述烷基酚聚
氧乙烯丙烯酸酯与丙烯酸聚氧乙烯烷基酯中聚氧乙烯的聚合度各自独立地为
7～20。
7.根据权利要求1所述的疏水缔合聚合物，其特征在于，所述疏水单体
为十六烷基烯丙基...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭拥军，郭爱民，李华兵，毛慧斐，冯春辉，
申请(专利权)人：四川光亚聚合物化工有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51