一种聚丙烯酰胺的制备方法技术

本发明专利技术适用于聚合物制备技术领域，提供了一种聚丙烯酰胺的制备方法，该方法包括以下步骤：称取各组分原料组分；将丙烯酰胺、凝胶缓冲液、聚乙烯醇、交联剂和水制成混合溶液A；将混合溶液A装入聚合反应器中，并用NaOH溶液调节pH值为7.0

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯酰胺的制备方法
[0001]

[0002]本专利技术属于聚合物制备
，尤其涉及一种聚丙烯酰胺的制备方法。

技术介绍

[0003]聚丙烯酰胺( PAM) 是丙烯酰胺均聚物或与其他单体共聚而得聚合物的统称，是水溶性高分子中应用最广泛的品种之一。由于聚丙烯酰胺结构单元中含有酰胺基、易形成氢键、使其具有良好的水溶性和很高的化学活性，易通过接枝或交联得到支链或网状结构的多种改性物，在石油开采、水处理、纺织、造纸、选矿、医药、农业等行业中具有广泛的应用，有“百业助剂”之称。国外主要应用领域为水处理、造纸、矿山、冶金等；国内目前用量最大的是采油领域，用量增长最快的是水处理领域和造纸领域。
[0004]聚合物驱，作为化学驱的一种，是提高采收率技术的一个重要组成部分，其驱油机理清楚，工艺较简单，技术已日趋成熟。聚合物驱自投入工业化应用以来，经历了从低分、中分到高分及从普通浓度到高浓度的研究推广过程，使得提高采收率的幅度不断增加。
[0005]但是，聚合物驱在实施过程中也暴露出一些问题，比如：聚合物在配制以及在整个油层渗流过程中，当聚合物溶液发生形变或流动时，其承受的剪切应力增大至足以使聚合物分子断裂时，聚合物将出现机械降解；在油田注聚合物的过程中，接近注入井时将出现最高流速，同样会造成聚合物链的机械降解，引起聚合物粘度显著下降，从而影响最终采收率；聚合物沿水窜通道窜流而过早在油井中产出、产出液中聚合物量增加而增大污水处理难度。
[0006]由此可见，如何提高聚合物的耐温及抗剪切性能，从而最大限度地保持聚合物的粘度，是聚合物驱设计中需要解决的重要问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术实施例提供一种聚丙烯酰胺，旨在解决现有的聚丙烯酰胺存在的问题。
[0008]本专利技术实施例是这样实现的，一种聚丙烯酰胺的制备方法，包括如下步骤：1）按重量份称取以下组分：丙烯酰胺75
‑
90份、凝胶缓冲液8
‑
12份、聚乙烯醇18
‑
27份、复合引发剂5
‑
7份、链转移剂1
‑
3份、交联剂3
‑
8份、水250
‑
330份；所述复合引发剂由过硫酸铵和改性纳米SiO2制成；2）将丙烯酰胺、凝胶缓冲液、聚乙烯醇、交联剂和水制成混合溶液A；3）将混合溶液A装入聚合反应器中，并用NaOH溶液调节pH值为7.0
‑
8.0；4）将反应器放入恒温水浴中恒温，起始温度为7
‑9°
C，并通氮气，分别加入链转移剂、复合引发剂、进行反应，体系温度升至55
‑
65
°
C后自然降温2h之后得到胶体B；5）将聚合所得的胶体B进行造粒、水解、干燥、粉碎、过筛得到聚丙烯酰胺。
[0009]作为本专利技术的进一步方案：步骤1）中，所述链转移剂选自甲酸钠、异丙醇、十二硫
醇、十二烷基硫醇。
[0010]作为本专利技术的进一步方案：步骤1）中，所述交联剂选自N ,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺或双丙烯酸亚乙基酯。
[0011]作为本专利技术的进一步方案：步骤1）中，所述改性纳米SiO2的制备方法为：将纳米二氧化硅与有机溶剂在容器中混合形成混合液，所述有机溶剂为无水甲苯与石油醚的组合；对所述混合液在80~95
°
C下进行回流脱水1~3小时，并向脱除水分后的混合液中注入保护气体；再向混合液中滴加异氰酸酯，反应，即得所述改性纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅和所述异氰酸酯的投料摩尔比为1︰0.05~0.30。
[0012]纳米二氧化硅加入至去离子水和乙醇混合溶液中，搅拌后加入聚乙二醇，继续搅拌，滴加甲基丙烯酸氧化丙基甲基二甲氧基硅烷，反应后得到混合溶液；向混合溶液中加入1
‑
2质量份的二氯化锡，搅拌后加入甲基丙烯酸环氧丙酯，反应后得到改性纳米二氧化硅。
[0013]作为本专利技术的进一步方案：所述凝胶缓冲液由25mmol/L咪唑、500mmol/L甘氨酸的水溶液组成，所述凝胶缓冲液的pH值为7.0。
[0014]作为本专利技术的进一步方案：步骤3）中，NaOH溶液的浓度为30wt%。
[0015]作为本专利技术的进一步方案：步骤4）中，通氮气的时间为30min。
[0016]作为本专利技术的进一步方案：步骤1）中，各组分原料重量份为：丙烯酰胺77
‑
87份、凝胶缓冲液9
‑
12份、聚乙烯醇20
‑
25份、复合引发剂5
‑
7份、链转移剂2
‑
3份、交联剂5
‑
8份、水270
‑
320份。
[0017]作为本专利技术的进一步方案：步骤1）中，各组分原料重量份为：丙烯酰胺82份、凝胶缓冲液10份、聚乙烯醇22份、复合引发剂6份、链转移剂3份、交联剂6份、水290份本专利技术实施例还提供了一种聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺由上述的聚丙烯酰胺的制备方法制备得到。
[0018]本专利技术实施例提供的聚丙烯酰胺，通过过硫酸铵和改性纳米SiO2制成复合引发剂，利用改性纳米SiO2独特的结构，引发丙烯酰胺的性质，制备得到的聚丙烯酰胺，能快速溶解，经过机械剪切及老化后粘度损失很小，粘度保留率较大、聚丙烯酰胺的分子量及溶液的表观粘度较大，机械剪切后聚合粘度保留率均大于85％，聚合物的抗剪切性能较好；聚丙烯酰胺老化90d后粘度保留率均在80％以上，聚合物具有良好的热稳定性。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0020]本专利技术实施例提供的聚丙烯酰胺，本专利技术实施例提供的聚丙烯酰胺，通过过硫酸铵和改性纳米SiO2制成复合引发剂，利用改性纳米SiO2独特的结构，引发丙烯酰胺的性质。
[0021]本专利技术实施例提供了一种聚丙烯酰胺的制备方法，包括如下步骤：1）按重量份称取以下组分：丙烯酰胺75
‑
90份、凝胶缓冲液8
‑
12份、聚乙烯醇18
‑
27份、复合引发剂5
‑
7份、链转移剂1
‑
3份、交联剂3
‑
8份、水250
‑
330份；所述复合引发剂由过硫
酸铵和改性纳米SiO2制成；2）将丙烯酰胺、凝胶缓冲液、聚乙烯醇、交联剂和水制成混合溶液A；3）将混合溶液A装入聚合反应器中，并用NaOH溶液调节pH值为7.0
‑
8.0；4）将反应器放入恒温水浴中恒温，起始温度为7
‑9°
C，并通氮气，分别加入链转移剂、复合引发剂、进行反应，体系温度升至55
‑
65
°
C后自然降温2h之后得到胶体B；5）将聚合所得的胶体B进行造粒、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）按重量份称取以下组分：丙烯酰胺75
‑
90份、凝胶缓冲液8
‑
12份、聚乙烯醇18
‑
27份、复合引发剂5
‑
7份、链转移剂1
‑
3份、交联剂3
‑
8份、水250
‑
330份；所述复合引发剂由过硫酸铵和改性纳米SiO2制成；2）将丙烯酰胺、凝胶缓冲液、聚乙烯醇、交联剂和水制成混合溶液A；3）将混合溶液A装入聚合反应器中，并用NaOH溶液调节pH值为7.0
‑
8.0；4）将反应器放入恒温水浴中恒温，起始温度为7
‑9°
C，并通氮气，分别加入链转移剂、复合引发剂、进行反应，体系温度升至55
‑
65
°
C后自然降温2h之后得到胶体B；5）将聚合所得的胶体B进行造粒、水解、干燥、粉碎、过筛得到聚丙烯酰胺。2.如权利要求1所述的聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述链转移剂选自甲酸钠、异丙醇、十二硫醇、十二烷基硫醇。3.如权利要求1所述的聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述交联剂选自N ,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺或双丙烯酸亚乙基酯。4.如权利要求1所述的聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述改性纳米SiO2的制备方法为：将纳米二氧化硅与有机溶剂在容器中混合形成混合液，所述有机溶剂为无水甲苯与石油醚的组合；对所述混合液在80~95
°
C下进行回流脱水1~3小时，并向...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵东华，赵慧颖，
申请(专利权)人：山东颖慧园环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：