一种两亲性萘磺酸季铵盐聚合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种两亲性萘磺酸季铵盐聚合物及其制备方法，所述两亲性萘磺酸季铵盐聚合物具有如下式

【技术实现步骤摘要】
一种两亲性萘磺酸季铵盐聚合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料生产
，具体涉及一种两亲性萘磺酸季铵盐聚合物及其制备方法
。

技术介绍

[0002]丙烯酰胺类聚合物是丙烯酰胺均聚物及丙烯酰胺单体与其它单体共聚物的统称，工业上，含有
50
％以上丙烯酰胺单体的聚合物，都称为聚丙烯酰胺
。
目前研究较多的主要是水溶液聚合
、
反相乳液聚合以及反相微乳液聚合等几种方法
。
聚丙烯酰胺是三次采油领域广泛应用的水溶性高分子聚合物之一，广泛应用于石油钻采
。
[0003]目前，化学驱采油技术是国内外油田最常见且较有效的三次采油技术，主要以聚合物驱和复合驱为主
。
聚合物驱的技术关键是控制流度，当流度比趋于统一时驱替效果最优，其中两亲性聚合物广泛应用于化学驱采油技术中
。
[0004]两性聚合物材料广泛用于水处理
、
石油钻采
、
造纸
、
选矿
、
液体输送等领域
。
两亲性聚合物是指聚合物分子结构中同时具有亲水基团和疏水基团，使得聚合物具有水溶性，在溶于水后又能产生疏水缔合物，同时还可以形成可逆性的空间网络结构
。
因此，两亲聚合物具有与一般水溶性聚合物
(
如水解聚丙烯酰胺
HPAM)
不同的独特流变学性质，同时具有较优的增粘
、
耐温
、
抗盐和抗剪切性能
。
[0005]目前，随着聚合物驱技术的不断成熟和广泛的工业化应用，两亲性聚合物作为驱油剂已被用于国内较多的油田中，并取得良好的效果
。
[0006]但现有石油钻采技术中使用的高分子量聚丙烯酰胺与部分水解聚丙烯酰胺具有易剪切降解
、
耐温与抗盐性差等缺点
。
同样的，两亲性聚合物的增粘效果
、
耐高温
、
抗剪切和抗盐能力仍无法满足石油钻采的需求
。
[0007]因此，目前亟需一种可以结合高分子量聚丙烯酰胺以及两亲性聚合物特性，并且具有优异的增粘效果
、
耐高温
、
抗剪切和抗盐性能的聚合物
。

技术实现思路

[0008]专利技术目的：针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种具有优异的增粘效果
、
耐高温
、
抗剪切和抗盐性能的两亲性萘磺酸季铵盐聚合物及其制备方法
。
[0009]技术方案：
[0010]一种两亲性萘磺酸季铵盐聚合物，所述两亲性萘磺酸季铵盐聚合物具有如下式
A
所示结构：
[0011][0012]其中，
x
：
y
：
n
＝
(10
‑
20)
：
(2
‑
5)
：
(2
‑
5)
，分子量为
300
万
‑
900
万
。
[0013]进一步地，所述两亲性萘磺酸季铵盐聚合物中
x
：
y
：
n
＝
(12
‑
15)
：
(2
‑
3)
：
(3
‑
4)
，分子量为
400
万
‑
600
万
。
[0014]本专利技术提供的两亲性萘磺酸季铵盐聚合物以丙烯酰胺作为主体，基于其结构单元中含有的酰胺基，易形成氢键，具有良好的水溶性和很高的化学活性，并且具有优异的增粘效果
。
[0015]本专利技术提供的两亲性萘磺酸季铵盐聚合物中同时含有亲水基团和亲油基团，在溶于水后可以形成疏水缔合物，同时还可以形成可逆性的空间网络结构，可以作为一种两亲性聚合物材料，具有优异的增粘能力和抗剪切能力
。
[0016]上述任意一项两亲性萘磺酸季铵盐聚合物的制备方法，包括以下步骤：
[0017](1)5
‑
二甲氨基
‑1‑
萘磺酸钠与溴丙烯反应，制得可聚合萘磺酸季铵盐单体；
[0018](2)
丙烯酰胺
、
可聚合萘磺酸季铵盐单体和壬烯共聚，制得所述两亲性萘磺酸季铵盐聚合物
。
[0019]进一步地，所述步骤
(1)
的具体方法为：在反应器中，加入5‑
二甲氨基
‑1‑
萘磺酸钠和溶剂，搅拌混合均匀，在氮气保护下，升温到
40
‑
50℃
，缓慢滴加溴丙烯，滴加时间2‑3小时，滴加结束后升温至
55
‑
65℃
，保温反应
18
‑
24
小时后，除去溶剂，重结晶后制得所述可聚合萘磺酸季铵盐单体
。
[0020]本专利技术提供的两亲性萘磺酸季铵盐聚合物中含有萘磺酸盐结构，一方面具有优异的表面活性能力，增强两亲性聚合物的表面性能，另一方面可以增加稠环组分含量，丰富体系活性物分子种类，改善体系性能，提高聚合物的耐高温能力和抗盐能力
。
[0021]本专利技术提供的两亲性萘磺酸季铵盐聚合物中含有季铵结构，具有优异的亲水能力，并且可以增加聚合物的抗盐能力
。
[0022]进一步地，所述5‑
二甲氨基
‑1‑
萘磺酸钠和溴丙烯的摩尔比为1：
1.1
‑
1.2。
[0023]进一步地，所述步骤
(2)
的具体方法为：在反应器中，按比例将丙烯酰胺
、
可聚合萘磺酸季铵盐单体和壬烯加入至水中，通入氮气
20
‑
30
分钟，加入引发剂，密闭反应器，绝热保温反应，待反应完全后，冷却至室温，将产物洗涤
、
烘干后制得所述两亲性萘磺酸季铵盐聚合物
。
[0024]进一步地，所述引发剂选自偶氮二异丁脒盐酸盐或
2,2'
‑
氮杂双
(2
‑
咪唑啉
)
二盐酸盐中的一种
。
[0025]进一步地，所述反应的温度为
60
‑
70℃
；反应的时间为4‑6小时
。
[0026]进一步地，所述丙烯酰胺
、
可聚合萘磺酸季铵盐单体和壬烯的总质量浓度为
15
％
‑
25
％
。
[0027]进一步地，所述丙烯酰胺
、
可聚合萘磺酸季铵盐单体和壬烯的摩尔比为...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种两亲性萘磺酸季铵盐聚合物，其特征在于，所述两亲性萘磺酸季铵盐聚合物具有如下式
A
所示结构：，其中，
x
：
y
：
n=
（
10
‑
20
）：（2‑5）：（2‑5），分子量为
300
万
‑
900
万
。2.
根据权利要求1所述的两亲性萘磺酸季铵盐聚合物，其特征在于，所述两亲性萘磺酸季铵盐聚合物中
x
：
y
：
n=
（
12
‑
15
）：（2‑3）：（3‑4），分子量为
400
万
‑
600
万
。3.
权利要求1‑2任意一项所述两亲性萘磺酸季铵盐聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）5‑
二甲氨基
‑1‑
萘磺酸钠与溴丙烯反应，制得可聚合萘磺酸季铵盐单体；（2）丙烯酰胺
、
可聚合萘磺酸季铵盐单体和壬烯共聚，制得所述两亲性萘磺酸季铵盐聚合物
。4.
根据权利要求3所述的两亲性萘磺酸季铵盐聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）的具体方法为：在反应器中，加入5‑
二甲氨基
‑1‑
萘磺酸钠和溶剂，搅拌混合均匀，在氮气保护下，升温到
40
‑
50℃
，缓慢滴加溴丙烯，滴加时间2‑3小时，滴加结束后升温至
55
‑
65℃
，保温反应
18
‑
24
小时后，除去溶剂，重结晶后制得所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑少帅，王永攀，邓建辉，
申请(专利权)人：任丘市诚亿化工有限公司，
类型：发明
国别省市：