一种改性低泡磺化酚醛树脂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性低泡磺化酚醛树脂的制备方法，涉及酚醛树脂技术领域。本发明专利技术在甲醛中加入定量的亚硫酸氢钠，45℃～55℃下反应1h～2h，得到磺化剂备用；在向反应器中加入已经融化的苯酚，在65℃～75℃下加入改性连接剂，然后边搅拌边加入亚硫酸钠，在70

【技术实现步骤摘要】
一种改性低泡磺化酚醛树脂的制备方法


[0001]本专利技术属于酚醛树脂处理
，具体涉及一种改性低泡磺化酚醛树脂的制备方法。

技术介绍

[0002]磺化酚醛树脂是以酚醛树脂为主体，经过磺化或引入其他官能团而制得的一种抗高温降滤失剂。磺化酚醛树脂是现场最常用的抗高温降滤失剂，也是各种抗高温钻井液体系中必不可少的一种处理剂。但是磺化酚醛树脂由于其本身的结构，导致其具有发泡性质，当加入水基钻井液中时，在机械搅拌下，气体混入其中产生大量的气泡，从而导致密度降低，润滑性变差冷却钻头效率降低；黏度升高，导致泵压升高，影响钻井液循环；失水增大，泥饼变差，造成摩阻增大从而导致惊吓复杂情况。
[0003]针对于此，以往均靠加入消泡剂来处理，但是消泡效果不太理想，加量过大，消泡剂会和钻井液中已有消泡剂产生作用，可能会起泡更多，从而使得钻进无法正常进行。针对于此，需要开发一种低泡的磺甲基酚醛树脂。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种改性低泡磺化酚醛树脂的制备方法，该方法制得的磺甲基酚醛树脂不仅具有良好的降滤失效果，而且具有起泡低，便于现场的使用。
[0005]本专利技术是采用以下技术方案实现的：
[0006]一种改性低泡磺化酚醛树脂的制备方法，步骤如下：
[0007]在140
‑
200重量份的甲醛中加入30
‑
50重量份的亚硫酸氢钠，45℃～55℃下反应1h～2h，得到磺化剂，备用；
[0008]向反应器中加入80
‑
120重量份融化的苯酚，边搅拌边升温至65℃～75℃，再加入2
‑
6重量份的改性连接剂，然后边搅拌边加入20
‑
40重量份的亚硫酸钠，在70
‑
80℃下反应1小时，再滴加所述磺化剂，滴加完毕后升温至95℃，继续反应直至反应产物表观粘度达到130
‑
150mPa.s，加入水降低表观粘度至60
‑
80mPa.s后，再继续反应2小时，降温至60℃后，加入4
‑
8重量份的烯基硅烷和0.5
‑
1重量份的引发剂，再升温至80℃进行反应1h，加入1
‑
2重量份的链转移剂反应0.5小时；再加入0.5
‑
1重量份的阻聚剂反应0.5小时，降温后喷雾干燥即得到改性低泡磺化酚醛树脂。
[0009]优选的，所述改性连接剂为对羟基苯乙烯、对羟基苯丙烯、间羟基苯乙烯、间羟基苯丙烯、对羟基苯丙烯酰胺中的一种或几种。
[0010]优选的，所述烯基硅烷为四甲基二乙烯基二硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基硅油、端乙烯基聚二甲基硅氧烷中的一种或两种。
[0011]优选的，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过氧化十二酰中的一种或几种。
[0012]优选的，所述链转移剂为α
‑
甲基苯乙烯二聚体AMSD，脂肪族硫醇、三氯乙烯、四氯甲烷的一种或两种。
[0013]优选的，所述阻聚剂为1,1
‑
二苯基
‑2‑
三硝基苯肼、氯化铜、苯醌中的一种或两种。
[0014]本专利技术是在磺化酚醛树脂链中接入含有不饱和基团的单体，再接枝上含硅单体，形成一种类树枝状产品，一方面降低产品的起泡率，另一方面增强分子刚性提高其高温降滤失效果。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0016]本专利技术是在酚醛树脂直链上引入不饱和的基团，然后通过自由基聚合，直接在分子链上接枝含硅基团，由于硅油类具有良好的消泡抑泡作用，含硅油基团接入分子链上后，比直接加入消泡剂的效果更好，更好的抑制树脂的起泡现象，本专利技术制备的改性低泡磺化酚醛树脂起泡率显著降低，便于现场的应用。
[0017]本专利技术通过引入含硅基团，增强了分子的刚性，使得改性低泡磺化酚醛树脂抗温能力得到显著提升。
[0018]本专利技术在一定程度上能够增加酚醛树脂的分子量，使改性低泡磺化酚醛树脂降滤失效果更好，且在低温时也具有良好的效果。
[0019]本专利技术通过加入链转移剂和阻聚剂，一方面能够避免接枝的支链过长，从而影响产品的效果，另一方面能够使得接枝链相对均匀，从而能够取得更好的消泡抑泡效果。
[0020]本专利技术接枝含硅基团后，能够提高产品的抗盐效果，且在高含盐的情况下能更好的抑制泡沫的产生。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0022]实施例1
[0023]一种改性低泡磺化酚醛树脂的制备方法，步骤如下：
[0024]S1、在140g的甲醛中加入30g的亚硫酸氢钠，50℃下反应1h，得到磺化剂备用；
[0025]S2、向反应器中加入80g已经融化的苯酚，边搅拌边升温至70℃，再加入6g的改性连接剂，然后边搅拌边加入40g的亚硫酸钠，在75℃下反应1小时，再滴加提前合成的磺化剂，滴加完毕后升温至95℃，继续反应直至反应产物表观粘度达到140mPa.s，加入水降低表观粘度至70mPa.s后，再继续反应2小时，降温至60℃后，加入8g的烯基硅烷和1g的引发剂，再升温至80℃进行反应1h，加入1g的链转移剂反应0.5小时；再加入1g的阻聚剂反应0.5小时，降温后喷雾干燥即得到改性低泡磺化酚醛树脂。
[0026]实施例2
[0027]S1、在170g的甲醛中加入40g的亚硫酸氢钠，50℃下反应2h，得到磺化剂备用；
[0028]S2、向反应器中加入120g已经融化的苯酚，边搅拌边升温至75℃，再加入4g的改性连接剂，然后边搅拌边加入30g的亚硫酸钠，在70℃下反应1小时，再滴加提前合成的磺化剂，滴加完毕后升温至95℃，继续反应直至反应产物表观粘度达到150mPa.s，加入水降低表观粘度至80mPa.s后，再继续反应2小时，降温至60℃后，加入6g的烯基硅烷和0.5g的引发剂，再升温至80℃进行反应1h，加入2g的链转移剂反应0.5小时；再加入1g的阻聚剂反应0.5小时，降温后喷雾干燥即得到改性低泡磺化酚醛树脂。
[0029]实施例3
[0030]S1、在200g的甲醛中加入50g的亚硫酸氢钠，45℃下反应1h～2h，得到磺化剂备用；
[0031]S2、向反应器中加入100g已经融化的苯酚，边搅拌边升温至65℃，再加入2g的改性连接剂，然后边搅拌边加入20g的亚硫酸钠，在80℃下反应1小时，再滴加提前合成的磺化剂，滴加完毕后升温至95℃，继续反应直至反应产物表观粘度达到130mPa.s，加入水降低表观粘度至60mPa.s后，再继续反应2小时，降温至60℃后，加入4g的烯基硅烷和1g的引发剂，再升温至80℃进行反应1h，加入1g的链转移剂反应0.5小时；再加入0.5g的阻聚剂反应0.5小时，降温后喷雾干燥即得到改性低泡磺化酚醛树脂。
[0032]按照中石化标准Q/SH 0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性低泡磺化酚醛树脂的制备方法，其特征在于，步骤如下：在140
‑
200重量份的甲醛中加入30
‑
50重量份的亚硫酸氢钠，45℃～55℃下反应1h～2h，得到磺化剂，备用；向反应器中加入80
‑
120重量份融化的苯酚，边搅拌边升温至65℃～75℃，再加入2
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6重量份的改性连接剂，然后边搅拌边加入20
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40重量份的亚硫酸钠，在70
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80℃下反应1小时，再滴加所述磺化剂，滴加完毕后升温至95℃，继续反应直至反应产物表观粘度达到130
‑
150mPa.s，加入水降低表观粘度至60
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80mPa.s后，再继续反应2小时，降温至60℃后，加入4
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8重量份的烯基硅烷和0.5
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1重量份的引发剂，再升温至80℃进行反应1h，加入1
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2重量份的链转移剂反应0.5小时；再加入0.5
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1重量份的阻聚剂反应0.5小时，降温后喷雾干燥即得到改性低泡磺化酚醛树脂。2.根据权利要求1所述改性...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦波波，王越之，叶礼圆，周博，陈姜，秦杰，
申请(专利权)人：荆州市学成实业有限公司，
类型：发明
国别省市：