具有包结功能的AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物及合成方法技术

技术编号:1659966 阅读:311 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
具有包结功能的AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物,包含丙烯酰胺、丙烯酸钠、烯丙基环糊精三种结构单元,其结构式如下:    ***    其中X的摩尔百分比为0.8%、Y的摩尔百分比为0-37.2%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能用于石油开采、污水处理、化工及药物等领域的具有包结功能的AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物及其合成方法。
技术介绍
聚丙烯酰胺水溶性聚合物在驱油过程中因表现出良好的粘弹性,越来越受到人们关注(Ahmad Rabiee,M.Ebrahim Zeynali,andHabibollah Baharvandl.Synthesis of High MolecularWeightPartially Hydrolyzed Polyacrylamide and Investigation on itsProperties.Iranian Polymer Journal,14(7),2005,603-608)。该类聚合物作为驱油剂由于不能改善油-水-岩石间的界面张力,因而在聚丙烯酰胺类聚合物中引入表面活性基已经成为国内外科学工作者研究的热点。丙烯酰胺与含不饱和键的阳离子共聚(陶有和.特高分子阳离子聚丙烯酰胺制备方法,200510037817.7;许振举;薛秀英;许广玉.阳离子聚丙烯酰胺的制备方法,中国专利技术专利,200610042600.X;JoséR.Ochoa G.,Franci sca Río,Pedro M.Synthesis of cationic flocculants based on acrylamide and[2-(acryloyloxy)ethyl]trimethylammonium chloride co polymersby semicontinuous inverse microemulsion co polymerization.PartI:Criteria for selection of comonomer formulation,e-Polymers2006,25:1-14),以及与含不饱和键的阴离子共聚(王洪运.高分子量阴离子聚丙烯酰胺制备方法,中国专利技术专利,96115823.9)等方面报道很多。但是,由于含表面活性基丙烯酰胺聚合物带有电荷,易被地层粘土矿物吸附,在提高原油采收率方面受到限制。环糊精具有疏水的内腔和水溶性外壁,其应用主要在于包结功能形成超分子体系,已成功地制备出了许多聚合物,并在环境净化、化工以及药物等领域应用。-->
技术实现思路
本专利技术的目的在于:提供具有包结功能的AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物及合成方法。该聚合物具有包结功能,不仅能够包结长链的阴离子表面活性剂,也能包结阳离子表面活性剂,使带表面活性基丙烯酰胺聚合物免于地层吸附。一种新型的水溶性且具有包结功能的AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物,包含丙烯酰胺(AM)、丙烯酸钠(NaAA)、烯丙基环糊精三种结构单元,其结构式如下:其中X的摩尔百分比为0.8%、Y的摩尔百分比为0-37.2%附图为红外分析谱图。吸收峰归属如表1。表1红外分析(v伸缩振动,δ弯曲振动)    出峰位置cm-1  归属    3447.43  v(O-H)+v(N-H)    2929.06  v(CH2)    1655.02  v(C=O)    1457.56  δ(CH2)    1408  δ(OH)平面弯曲    1340  δ(CCH)+δ(COH)    1236  v(CO)+δ(CCH)+δ(OOH)(O-H平面弯曲)    1160  v(C-O-C)    1080  v(co)+δ(COH)+v(CC)    1026.22  vCC+δ(CCH)+δ(OCH)    960  含α-1,4-键在内的CD骨架振动    880  δ(CCH)+v(C-O)+v(C-C振动)    575.28  骨架振动(环振动)-->AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物合成方法,依次包括以下步骤:以二甲基亚砜(DMSO)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合物为反应溶剂,以环糊精为原料,反应温度在0-10℃,反应时间1~8h,合成具有包结功能的单体烯丙基环糊精;在烯丙基环糊精水溶液中,加入AM,再加入引发剂过硫酸铵溶液,单体总浓度为10-20%,烯丙基环糊精与AM重量比为2.7∶100~13.2∶100,引发体系浓度为40-80mg/L,聚合反应温度在30-50℃,反应时间在1~8h,充氮气除氧20-40min,密封后置恒温水浴中反应,制备AM/烯丙基环糊精二元共聚物。加入NaOH溶液作为水解剂,其加量为聚合物的1/125~1/10(重量比)。二元聚合物浓度2-6%,水解温度为30-70℃,分散均匀后置于恒温水浴中进行水解反应,得到0-37.29%的AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物。在本专利技术中,首先制备具有包结功能的烯丙基环糊精单体,由于环糊精(CD)和烯丙基溴均溶于DMSO,故采用DMSO和DMF混合物作为反应溶剂。反应体系中加入NaOH可使反应加快,反应温度可在0-10℃之间,2℃时收率最高。反应时间1-48h,48h收率最高。反应停止后,真空抽滤除去DMSO和DMF,白色粉末用丙酮洗涤,烘干后计算收率为76.2%。先称取所需量烯丙基环糊精,并加入所需量的蒸馏水,然后置于40℃的恒温水浴中待烯丙基环糊精完全溶解后,再加入所需量的AM,充氮气除氧20-30min,然后加入配制好的引发剂,密封后置于所需温度下的恒温水浴中,反应一定时间即可。引发剂可采用过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁腈、过硫酸钾/亚硫酸氢钠、过硫酸钾/叔胺等。引发体系浓度在40-80mg/L,聚合反应温度在30-50℃,单体总浓度在10-20%间较好,在20%下制备的聚合物水溶性和增粘性均较好,制备的聚合物分子量在300万以上。水解过程主要是在40-45%的NaOH溶液中进行,水解温度在50-70℃,水解时聚合物浓度约为1-4%,聚合物水解度受水解剂用量、浓度、和水解时间控制。本专利技术得到水解度为0-37.2%的AM/NaAA/烯丙基环糊精三元聚合物。聚合物的分离和提纯,采用向聚合物反应体系中加入乙醇,再沉淀出具有包结功能的三元聚合物的方法,收集后减压干燥即可。-->与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物的制备方法简便可行,反应条件温和,产品易于提纯和分离。该方法制备的聚合本文档来自技高网
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【技术保护点】
具有包结功能的AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物,包含丙烯酰胺、丙烯酸钠、烯丙基环糊精三种结构单元,其结构式如下:***其中X的摩尔百分比为0.8%、Y的摩尔百分比为0-37.2%。

【技术特征摘要】
1.具有包结功能的AM/NaAA/烯丙基环糊精聚合物,包含丙烯酰
胺、丙烯酸钠、烯丙基环糊精三种结构单元,其结构式如下:
其中X的摩尔百分比为0.8%、Y的摩尔百分比为0-37.2%
2.如权利要求1所述的具有包结功能AM/NaAA/烯丙基环糊精聚
合物的合成方法,其特征在于:以二甲基亚砜(DMSO)和N,N-二甲基
甲酰胺(DMF)混合物为反应溶剂,以环糊精为原料,反应温度在0-
10℃,反应时间1~8h,合成具有包结功能的单体烯丙基环糊精;在
烯丙基环糊精水溶液中,加入AM,再加入引发剂过硫酸铵溶液,单体
总浓度为10-20%,烯丙基环糊精与AM重量比为2.7∶100~13.2∶100,
引发体系浓度为40-80mg/L,聚合反应温度在30-50℃,反应时间在

【专利技术属性】
技术研发人员:邹长军雷英
申请(专利权)人:西南石油大学
类型:发明
国别省市:90

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