一种酯基聚合物、其制备方法及用途技术

本发明专利技术公开了一种酯基聚合物、其制备方法及用途。本发明专利技术的酯基聚合物具有下式(I)所示的结构：

【技术实现步骤摘要】
一种酯基聚合物、其制备方法及用途
本专利技术涉及一种聚合物，特别涉及一种适合用作分散剂和/或阻聚剂的酯基聚合物。
技术介绍
沥青质一般被定义为不溶于正庚烷、而溶于甲苯的石油组分，是按溶解度定义的一类物质，它是重质油中相对分子质量最高，极性最强和最难加工的组分。沥青质的存在使得重质油具有胶体体系的特性，当温度、压力或组分发生变化而导致沥青质所处环境发生改变时，沥青质容易发生絮凝沉积，给石油的生产、储运和加工带来不利的影响。在石油的开采过程中，沥青质的絮凝沉积会导致岩石的渗透性降低、润湿性反转，造成永久性油藏损害，同时也会导致井管、分离器等外围设备的堵塞，使生产效率严重降低；在石油的运输储备过程中，沥青质的絮凝沉积会导致泵送的管路及其相关处理设备结垢，严重影响传输效率；在石油的加工过程中，沥青质作为生焦前驱物在热固体表面(如反应器器壁、加热炉炉管、换热器器壁)沉积，会造成催化剂的结焦失活或者装置的结焦、结垢，导致生产效率降低，给重质油加工和利用带来了困难。阻止沥青质絮凝沉积最经济有效的方式之一是添加化学添加剂(分散剂和/或阻聚剂)。常见的化学添加剂包括烷基酚、烷基磺酸、烷基吡咯烷酮、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸酯多元醇、烷基酚醛树脂、油溶性聚合物以及新型离子液体等。对于化学添加剂的分散和阻聚效果，文献结论不尽相同，这可能与沥青质的种类和结构、溶剂条件及化学添加剂的评价方法有关。虽然各种化学添加剂已被油田使用多年，但仍有大量的研究工作在进行，其目的是找到更有效、更经济(价格低廉、原料易得的材料)、对人更安全、对环境更友好的化学添加剂。现有技术中已知的沥青质分散剂例如专利CA2029465C和CA2075749C中公开的烷基酚-甲醛树脂与亲水-亲酯的乙烯基聚合物的组合。在美国专利US4414035A和公开发表的论文D.L.Chang、H.S.Fogler(SPE论文第25185号，1993)及FranciaMarcano(Energy&Fuels，2015，29(5)：2813-2822)等中描述了十二烷基苯磺酸(DBSA)具有分散沥青质的性质。本领域中仍然需要用作分散剂和/或阻聚剂，特别是用作沥青质分散剂和/或阻聚剂时，具有优异的分散和阻聚性能的新型材料。
技术实现思路
本专利技术满足了本领域的上述需求，提供了一种适合用作分散剂和/或阻聚剂，特别是用作沥青质分散剂和/或阻聚剂的新型的酯基聚合物、其制备方法及用途。在一个方面，本专利技术提供了一种酯基聚合物，其具有下式(I)所示的结构：其中，基团T表示所述酯基聚合物的主链；各基团B彼此相同或不同，各自独立地选自O或S；各基团R彼此相同或不同，各自独立地表示C1-10亚烃基，各基团R任选地被选自烷氧基、羟基、氨基和巯基的基团取代；各基团A彼此相同或不同，各自独立地选自O、S或NR”；各基团R'彼此相同或不同，各自独立地表示C1-10亚烃基，各基团R'任选地被选自烷氧基、羟基、氨基和巯基的基团取代；各基团Nb彼此相同或不同，各自独立地选自H或-R”'-B'H，其中同一氮原子上的两个Nb中至少一个为-R”'-B'H；各基团R”彼此相同或不同，各自独立地选自H或C1-10烃基；各基团R”'彼此相同或不同，各自独立地表示C1-10亚烃基，各基团R”'任选地被选自烷氧基、羟基、氨基和巯基的基团取代；各基团B'彼此相同或不同，各自独立地选自O或S；各个y彼此相同或不同，各自独立地表示1-6之间的整数；并且m为1-10之间的整数。在优选的实施方式中，本专利技术酯基聚合物中的基团T表示的主链选自聚烯烃、聚醚和聚酯。在另一方面，本专利技术提供了一种酯基聚合物的制备方法，包括使母体聚合物与至少一种下式(II)所示的化合物进行酯化反应的步骤：其中，所述母体聚合物指含有-COOH基团和/或基团的聚合物，基团B选自O或S；各基团R彼此相同或不同，各自独立地表示C1-10亚烃基，各基团R任选地被选自烷氧基、羟基、氨基和巯基的基团取代；各基团A彼此相同或不同，各自独立地选自O、S或NR”；基团R'表示C1-10亚烃基，基团R'任选地被选自烷氧基、羟基、氨基和巯基的基团取代；各基团Nb彼此相同或不同，各自独立地选自H或-R”'-B'H，其中至少一个为-R”'-B'H；各基团R”彼此相同或不同，各自独立地选自H或C1-10烃基；各基团R”'彼此相同或不同，各自独立地表示C1-10亚烃基，各基团R”'任选地被选自烷氧基、羟基、氨基和巯基的基团取代；各基团B'彼此相同或不同，各自独立地选自O或S；并且y表示1-6之间的整数。在优选的实施方式中，本专利技术的制备方法进一步包括使至少一种下式(III)所示的化合物，其中：各基团Nb彼此相同或不同，各自独立地选自H或-R”'-B'H，其中至少一个为-R”'-B'H；且各基团R”'彼此相同或不同，各自独立地表示C1-10亚烃基，各基团R”'任选地被选自烷氧基、羟基、氨基和巯基的基团取代；各基团B'彼此相同或不同，各自独立地选自O或S；与至少一种下式(IVA)所示的化合物和/或至少一种下式(IVB)所示的化合物进行酰化反应生成至少一种式(II)所示化合物的步骤，其中：各基团B彼此相同或不同，各自独立地选自O或S；各基团R彼此相同或不同，各自独立地表示C1-10亚烃基，各基团R任选地被选自烷氧基、羟基、氨基和巯基的基团取代；各基团A彼此相同或不同，各自独立地选自O、S或NR”；各基团R'彼此相同或不同，各自独立地表示C1-10亚烃基，各基团R'任选地被选自烷氧基、羟基、氨基和巯基的基团取代；各基团R”彼此相同或不同，各自独立地选自H或C1-10烃基；并且各个y彼此相同或不同，各自独立地表示1-6之间的整数。在又一方面，本专利技术提供了根据本专利技术的酯基聚合物和/或按照本专利技术方法制备的酯基聚合物用作分散剂和/或阻聚剂的用途，特别是用作沥青质分散剂和/或阻聚剂的用途。与现有材料相比，本专利技术的酯基聚合物用作分散剂和/或阻聚剂，特别是沥青质分散剂和/或阻聚剂时，显示出优异的分散和阻聚性能，例如更有效地减少或解决沥青质由于外在条件发生改变所导致的絮凝沉积现象。附图说明图1为实施例1制备的中间化合物3的1HNMR谱图；图2为所述中间化合物3的液质(LCMS)谱图；图3为实施例1制备的产物聚合物5的红外谱图；图4为实施例2制备的中间化合物7的1HNMR谱图；图5为实施例2制备的产物聚合物8的红外谱图；图6为实施例3制备的产物聚合物10的红外谱图；图7为对比例1制备的中间化合物13的1HNMR谱图；图8为对比例1制备的产物聚合物14的红外谱图；图9为对比例2制备的产物聚合物D-02的红外谱图。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的任何具体数值(包括数值范围的端点)都不限于该数值的精确值，而应当理解为还涵盖了接近该精确值的值。并且，对于所披露的数值范围而言，在该范围的端点值之间、端点值与范围内的具体点值之间，以及各具体点值之间可以任意组合而得到一个或多个新的数值范围，这些新的数值范围也应被视为在本文中具体公开。在本文中提及的所有专利和非专利文献，包括但不限于教科书和期刊文章等，均通过引本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种酯基聚合物，其具有下式(I)所示的结构：

【技术特征摘要】
2017.05.17 CN 201710346651X1.一种酯基聚合物，其具有下式(I)所示的结构：其中，基团T表示所述酯基聚合物的主链；各基团B彼此相同或不同，各自独立地选自O或S，优选O；各基团R彼此相同或不同，各自独立地表示C1-10亚烃基，优选C1-6直链或支链亚烷基，进一步优选C1-4直链或支链亚烷基，各基团R任选地被选自烷氧基、羟基、氨基和巯基的基团取代；各基团A彼此相同或不同，各自独立地选自O、S或NR”，优选O或S，更优选O；各基团R'彼此相同或不同，各自独立地表示C1-10亚烃基，优选C1-6直链或支链亚烷基，进一步优选C1-4直链或支链亚烷基，各基团R'任选地被选自烷氧基、羟基、氨基和巯基的基团取代；各基团Nb彼此相同或不同，各自独立地选自H或-R”'-B'H，其中同一氮原子上的两个Nb中至少一个为-R”'-B'H，优选两个Nb各自独立地为-R”'-B'H；各基团R”彼此相同或不同，各自独立地选自H或C1-10烃基，优选选自H或C1-6直链或支链烷基，进一步优选选自H或C1-4直链或支链烷基，最优选H；各基团R”'彼此相同或不同，各自独立地表示C1-10亚烃基，优选C1-6直链或支链亚烷基，进一步优选C1-4直链或支链亚烷基，各基团R”'任选地被选自烷氧基、羟基、氨基和巯基的基团取代；各基团B'彼此相同或不同，各自独立地选自O或S，优选O；各个y彼此相同或不同，各自独立地表示1-6之间的整数，优选1-3之间的整数，最优选1；并且m为1-10之间的整数，优选1-5之间的整数，最优选2。2.按照权利要求1所述的酯基聚合物，其特征在于，基团T表示的主链选自聚烯烃、聚醚和聚酯，优选聚烯烃。3.按照权利要求2所述的酯基聚合物，其特征在于，基团T表示的主链为聚烯烃链，且所述聚烯烃为C2-20烯烃的均聚物或共聚物。4.按照权利要求1-3中任一项所述的酯基聚合物，其特征在于，基团B表示O；各基团R彼此相同或不同，各自独立地表示C1-4直链或支链亚烷基；基团A表示O；各基团R'彼此相同或不同，各自独立地表示C1-4直链或支链亚烷基；各基团Nb彼此相同或不同，各自独立地表示-R”'-B'H；各基团R”'彼此相同或不同，各自独立地表示C1-4直链或支链亚烷基；基团B'表示O；y为1；并且m为2。5.按照权利要求1-4中任一项所述的酯基聚合物，其特征在于，所述酯基聚合物的数均分子量为600-10500，优选800-4500。6.一种酯基聚合物的制备方法，包括使母体聚合物与至少一种下式(II)所示的化合物进行酯化反应的步骤：其中，所述母体聚合物指含有-COOH基团和/或基团的聚合物，基团B选自O或S，优选O；各基团R彼此相同或不同，各自独立地表示C1-10亚烃基，优选C1-6直链或支链亚烷基，进一步优选C1-4直链或支链亚烷基，各基团R任选地被选自烷氧基、羟基、氨基和巯基的基团取代；各基团A彼此相同或不同，各自独立地选自O、S或NR”，优选O或S，更优选O；基团R'表示C1-10亚烃基，优选C1-6直链或支链亚烷基，进一步优选C1-4直链或支链亚烷基，基团R'任选地被选自烷氧基、羟基、氨基和巯基的基团取代；各基团Nb彼此相同或不同，各自独立地选自H或-R”'-B'H，其中至少一个为-R”'-B'H，优选各自独立地为-R”'-B'H；各基团R”彼此相同或不同，各自独立地选自H或C1-10烃基，优选选自H或C1-6直链或支链烷基，进一步优选选自H或C1-4直链或支链烷基，最优选H；各基团R”'彼此相同或不同，各自独立地表示C1-10亚烃基，优选C1-6直链或支链亚烷基，进一步优选C1-4直链或支链亚烷基，各基团R”'任选地被选自烷氧基、羟基、氨基和巯基的基团取代；各基团B'彼此相同或不同，各自独立地选自O或S，优选O；并且y表示1-6之间的整数，优选1-3之间的整数，最优选1。7.按照权利要求6所述的制备方法，进一步包括使至少一种下式(III)所示的化合物，其中：各基团Nb彼此相同或不同，各自独立地选自H或-R”'-B'H，其中至少一个为-R”'-B'H，优选各自独立地为-R”'-B'H；且各基团R”'彼此相同或不同，各自独立地表示C1-10亚烃基，优选C1-6直链或支链亚烷基，进一步优选C1-4直链或支链亚烷基，各基团R”'任选地被选自烷氧基、羟基、氨基和巯基的基团取代；各基团B'彼此相同或不同，各自独立地选自O或S，优选O；与至少一种下式(IVA)所示的化合物和/或至少一种下式(IVB)所示的化合物进行酰化反应生成至少一种式(II)所示化合物的步骤，其中：各基团B彼此相同或不同，各自独立地选自O或S，优选O；各基团R彼此相同或不同，各自独立地表示C1-10亚烃基，优选C1-6直链或支链亚烷基，进一步优选C1-4直链或支链亚烷基，各基团R任选地被选自烷氧基、羟基、氨基和巯基的基团取代；各基团A彼此相同或不同，各自独立地选自O、S或NR”，优选O或S，更优选O；各基团R'彼此相同或不同，各自独立地表示C1-10亚烃基，优选C1-6直链或支链...

【专利技术属性】
技术研发人员：李诚，田松柏，王小伟，章群丹，李虎，朱新宇，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11