【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油开采，具体涉及一种脲酸脂改性硅氧烷类聚合物及制备方法和应用。
技术介绍
1、我国非常规油气资源的勘探开发处于起步阶段，非常规油气资源中除了面临核心技术攻关，还受到待解决的复杂的地理问题和生态水资源环境问题的限制。超临界二氧化碳(co2)增稠剂的增稠机理主要有以下几点：(1)在烃类聚合物链段具有足够柔顺性的前提下，以聚合物长链相互交叉、缠绕的作用形成无规则蓬松线团，捕集固定co2分子使其无法自由移动，起到增稠效果；(2)表面活性剂类增稠剂，在使用浓度等于临界胶束浓度(cmc)，胶束结构采取球形。当使用浓度远大于cmc时，胶束结构会逐渐转变为蠕虫结构不断增长，进而相互交叉、缠绕增加co2粘度；(3)改性硅氧烷类co2增稠剂，硅氧烷自身与co2并无相互作用。主要依靠助溶剂与两个组分的相互作用(助溶剂与硅氧烷相互作用、助溶剂与co2路易斯酸碱的氢键作用)构成三维网状结构来增稠co2；(4)含氟类co2增稠剂，氟元素大大降低聚合物的内聚能，使聚合物分子链更易溶于sc-co2，分子链相互交叉缠绕形成网状结构起到增稠作用。
2、近年来，有关硅氧烷超临界二氧化碳增稠剂的研究受到关注。如cn110862543b专利公开了一种超支化含氢硅氧烷超临界co2增稠剂的制备方法。该产品经自制的含氢硅油与三乙二醇二甲基丙烯酸脂在氯铂酸作用下制得，具备较好的溶解性能，用量少增稠效果好。但其过程中所使用的氯铂酸催化剂经济成本较高，限制了该产品进一步实现工业化应用，此外该专利设计的增稠剂需要经过两步反应，不利于提高产率。cn11392
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，针对现有硅氧烷类超临界二氧化碳增稠剂采用氯铂酸催化剂的制备高成本和用量大的问题，提供一种脲酸脂改性硅氧烷类聚合物及制备方法和应用，以三烯丙基异氰脲酸酯与四甲基四乙烯基环四硅氧烷作为聚合单体，所制备的脲酸脂改性硅氧烷类聚合物作为超临界co2增稠剂具有更加优异的增稠效果，粘度比最高可达336倍。
2、为了实现上述目的，本申请采用的技术方案为：
3、本专利技术的目的之一是提供一种脲酸脂改性硅氧烷类聚合物，所述聚合物具有如下的结构式：
4、
5、其中，n＝14～22。
6、优选的，所述脲酸脂改性硅氧烷类聚合物的重均分子量为8000～14000。
7、本专利技术的目的之二是提供上述脲酸脂改性硅氧烷类聚合物的制备方法，包括以下步骤：以四甲基四乙烯基环四硅氧烷与三烯丙基异氰脲酸酯为反应单体，在引发剂偶氮二异丁氰的作用下进行自由基聚合反应得到脲酸脂改性硅氧烷类聚合物；
8、脲酸脂改性硅氧烷类聚合物的合成路线如下：
9、
10、其中，n＝14～22，优选的，n＝18。
11、优选的，所述四甲基四乙烯基环四硅氧烷与三烯丙基异氰脲酸酯摩尔比为1:1～5。
12、优选的，所述四甲基四乙烯基环四硅氧烷与三烯丙基异氰脲酸酯摩尔比为1:1～3。
13、优选的，所述引发剂用量为反应单体总量的0.5～2.5wt.％。
14、优选的，所述引发剂用量为反应单体总量的0.5～1.5wt.％。
15、优选的，所述自由基聚合反应的温度为60～90℃，时间为2～20h。
16、优选的，所述自由基聚合反应的温度为70～85℃，时间为4～8h。
17、本专利技术的目的之二是提供上述脲酸脂改性硅氧烷类聚合物作为超临界二氧化碳增稠剂的应用，使用时，将改性硅氧烷聚合物溶于超临界co2中配制成0.4wt.％的溶液。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
19、(1)本专利技术以三烯丙基异氰脲酸酯与四甲基四乙烯基环四硅氧烷作为聚合单体，所制备的脲酸脂改性硅氧烷类聚合物作为超临界co2增稠剂(llst)，具有更加优异的增稠效果，粘度比最高可达336倍，比现有技术报道的增稠剂都好。
20、(2)本专利技术制备的脲酸脂改性硅氧烷类聚合物作为超临界co2增稠剂(llst)在无助溶解条件下即可溶解于超临界co2中，避免了助溶剂的使用制备过程中避免使用铂催化剂，降低经济成本的同时起到保护地层的作用。
21、(3)本专利技术脲酸脂改性硅氧烷类聚合物作为超临界co2增稠剂(llst)具备较好的耐温性能，可适用于不同温度下实现增稠co2的目的。
22、(4)本专利技术脲酸脂改性硅氧烷类聚合物作为超临界co2增稠剂(llst)用量很低(0.4wt.％)增稠效果好，可以明显减少对地层地下水和地表水的污染，符合企业环保要求。
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1.一种脲酸脂改性硅氧烷类聚合物，其特征在于，所述聚合物具有如下的结构式：
2.根据权利要求1所述的脲酸脂改性硅氧烷类聚合物，其特征在于，所述脲酸脂改性硅氧烷类聚合物的重均分子量为8000～14000。
3.一种权利要求1或2所述的脲酸脂改性硅氧烷类聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：以四甲基四乙烯基环四硅氧烷与三烯丙基异氰脲酸酯为反应单体，在引发剂偶氮二异丁氰的作用下进行自由基聚合反应得到脲酸脂改性硅氧烷类聚合物。
4.根据权利要求3所述的脲酸脂改性硅氧烷类聚合物的制备方法，其特征在于，所述四甲基四乙烯基环四硅氧烷与三烯丙基异氰脲酸酯摩尔比为1:1～5。
5.根据权利要求4所述的脲酸脂改性硅氧烷类聚合物的制备方法，其特征在于，所述四甲基四乙烯基环四硅氧烷与三烯丙基异氰脲酸酯摩尔比为1:1～3。
6.根据权利要求3所述的脲酸脂改性硅氧烷类聚合物的制备方法，其特征在于，所述引发剂用量为反应单体总量的0.5～2.5wt.％。
7.根据权利要求6所述的脲酸脂改性硅氧烷类聚合物的制备方法，其特征在于，所述引发
8.根据权利要求3所述的脲酸脂改性硅氧烷类聚合物的制备方法，其特征在于，所述自由基聚合反应的温度为60～90℃，时间为2～20h。
9.根据权利要求8所述的脲酸脂改性硅氧烷类聚合物的制备方法，其特征在于，所述自由基聚合反应的温度为70～85℃，时间为4～8h。
10.一种权利要求1或2所述的脲酸脂改性硅氧烷类聚合物作为超临界二氧化碳增稠剂的应用，其特征在于，使用时，将改性硅氧烷聚合物溶于超临界CO2中配制成0.4wt.％的溶液。
...【技术特征摘要】
1.一种脲酸脂改性硅氧烷类聚合物，其特征在于，所述聚合物具有如下的结构式：
2.根据权利要求1所述的脲酸脂改性硅氧烷类聚合物，其特征在于，所述脲酸脂改性硅氧烷类聚合物的重均分子量为8000～14000。
3.一种权利要求1或2所述的脲酸脂改性硅氧烷类聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：以四甲基四乙烯基环四硅氧烷与三烯丙基异氰脲酸酯为反应单体，在引发剂偶氮二异丁氰的作用下进行自由基聚合反应得到脲酸脂改性硅氧烷类聚合物。
4.根据权利要求3所述的脲酸脂改性硅氧烷类聚合物的制备方法，其特征在于，所述四甲基四乙烯基环四硅氧烷与三烯丙基异氰脲酸酯摩尔比为1:1～5。
5.根据权利要求4所述的脲酸脂改性硅氧烷类聚合物的制备方法，其特征在于，所述四甲基四乙烯基环四硅氧烷与三烯丙基异氰脲酸酯摩尔比为1:1～...
【专利技术属性】
技术研发人员：李永飞，郭鹏莉，陈刚，王倩，陶鹏，胡秋燕，王诗语，汪亮亮，闫奥博，何欣怡，勇志华，刘晓彤，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：
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