本发明专利技术涉及一种正相微乳液聚合法水溶性疏水缔合聚合物的制备方法，其特征工艺步骤如下：将一定量的十二烷基硫酸钠溶解于去离子水后加入丙烯酰胺和甲基丙烯酸十八酯，搅拌均匀，得到透明或半透明的微乳液，丙烯酰胺和甲基丙烯酸十八酯的质量比为10：0.5～2.0，丙烯酰胺、十二烷基硫酸钠和去离子水的质量比为1～15：1～15：100，然后加入占丙烯酰胺和甲基丙烯酸十八酯单体质量总量0.2%～2.0%的油溶性引发剂或油溶性氧化还原引发剂，搅拌溶解后逐渐加热至50～75℃，恒温反应2～5h，微乳液聚合结束后经沉淀，洗涤，抽提和干燥得到的水溶性疏水缔合聚合物临界缔合浓度为0.5～0.8g/dL，疏水缔合聚合物浓度为1%时的表观粘度为500～2500mPa.s-1，可广泛应用于原油三次采油和污水处理等领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，本专利技术制备的水溶性疏水缔合聚合物适用于原油三次采油和污水处理等领域。
技术介绍
石油是重要的能源和化工原料，随社会经济的高速发展，人们对石油的需求量不断增加，而其储量不断减少，石油作为不可再生的资源越来越宝贵。近10年来，中国石油产量的增长已远远不能满足经济快速增长对石油的需求，对进口的依赖日益严重。提高石油钻采技术，开发可大幅度提高石油采收率的化学剂是当前迫切的任务。三次采油技术是中国近十年发展起来的一项高新技术，特别是聚合物驱油技术在胜利油田、大庆油田、南阳油田等得到了迅速推广应用，聚合物驱油技术的推广应用对提高·原油采收率、稳定老油田原油产量起到了重要作用。与国外多数油藏相比，我国油藏条件非常复杂，表现在原油黏度高、含蜡量高、凝固点高、油藏构造复杂、非均质性强，并且低渗透油藏、特低渗透油藏及高温高盐油藏占有很大的比例。这样在聚合物驱油用于三次采油过程中就面临着很多问题，尤其是高温高盐的条件使得聚合物迅速水解，大分子链呈卷曲状态，粘度急剧下降，甚至出现絮凝沉淀现象。由于三次采油的周期很长，聚合物的稳定性非常重要，要求3个月以上聚合物分子内的水解度〈40%，这就要求聚合物具有较好的耐温抗盐性能。现在使用的水溶性驱油聚合物主要是聚丙烯酰胺(PAM)及部分水解的聚丙烯酰胺(HPAM)，其驱油的机理是PAM水溶液在很低浓度下就能达到很高的粘度，可降低水相渗透率，有效地控制水的流动度，提高波及系数，从而达到提高原油采收率的目的。但该类聚合物在实际使用时还存在一些问题高相对分子质量的聚丙烯酰胺和部分水解的聚丙烯酰胺溶解困难在剪切作用下易发生分子链断裂，导致分子量下降，溶液粘度减小，即切力变稀；HPAM分子链上羧基对盐极敏感，尤其遇高价金属离子则产生相分离，丧失粘度，即遇盐变稀。到了三次采油阶段，油层较深，油井内温度较高，而PAM在较高温度下(大于70°C)易水解，水解后在矿化度较高的油层中，常伴有相分离产生而使粘度剧烈下降。基于上述原因，对聚丙烯酰胺进行改性，研究与开发耐温抗盐水溶性聚合物成为各国科学工作者竞相致力研究的课题。到目前为止，耐温抗盐性较好的水溶性聚合物是水溶性疏水缔合聚合物。疏水缔合聚合物由亲油组分和亲水组分构成，水溶性疏水缔合聚合物则是在亲水性分子主链上带有疏水基团，因此对非极性溶剂也有一定的亲和性。这种结构的水溶性大分子链在水介质中，疏水基团在疏水相互作用下相互聚集，大分子链产生分子间缔合，使聚合物溶液表观粘度增加，而盐和高温又有利于分子疏水缔合。因此，水溶性疏水缔合聚合物水溶液具有明显的增粘、抗盐与耐温性能；另一方面，在水溶液中，水溶性疏水缔合聚合物的亲水部分使聚合物溶于水，而亲油部分则会驱使大分子链向油水界面迁移，覆盖在油水界面上，降低界面张力，从而表现出一定的表面活性。水溶性疏水缔合聚合物的上述物理化学性能使其在三次采油中受到广泛关注，是一类性能良好的耐温耐盐聚合物驱油剂。水溶性疏水缔合聚合物的合成相对于一般的水溶性聚合物的合成难点在于合成过程中很难把油溶性(疏水性)单体与水溶性单体充分混合，这主要是因为亲水单体与憎水单体极性差别较大的缘故。合成方法主要有非均相聚合、均相聚合、胶束聚合、大分子反应法和微乳液聚合。非均相聚合反应在水相中进行，由于疏水单体在水溶液中的溶解度非常低，当疏水单体含量较高时，得到的是浑浊溶液，即使反应时间增加，不溶物仍不消失。该法制得的低疏水单体单元含量的无规共聚物不显示良好的缔合行为。要制得具有有效缔合行为的共聚物，需要提高疏水单体投入量，但可能得到难溶甚至不溶于水的共聚物，所以这种方法不是制备疏水缔合聚合物的好方法。均相共聚法把疏水单体与水溶性单体溶于共同的单一溶剂或混合溶剂中实现共聚，可以解决疏水单体与水溶性单体的混溶问题，但却易出现生成的聚合物不溶于反应溶剂的现象，不能制备高相对分子质量的聚合物，得到的无规聚合 物在水溶液中疏水缔合效应不明显。胶束聚合法可供选择的单体种类多且合成步骤简单，生成的共聚物中疏水基团是以微嵌段结构无规分布在亲水主链上的，通过改变表面活性剂的加入量可以有效控制微嵌段的长度和数量，这种微嵌段分布方式能显著提高增稠效果，缺点是疏水单体含量很低(一般低于5%)，否则疏水缔合聚合物难溶甚至不溶于水，不易得到疏水单体含量较高的疏水缔合聚合物，聚合反应速率较慢，不易得到高分子量的聚合物。大分子反应法即在聚合物上引入疏水或亲水基团，该法原料易得，得到的产物相对分子质量高，但反应体系黏度大、水溶性聚合物与疏水单体不易混合均匀。微乳液聚合是把油溶性和水溶性单体在表面活性剂作用下，以有机溶剂或水为连续相，分别形成反相或正相微乳液，再以油溶性或水溶性引发剂引发聚合。应用此法聚合反应速度快，平均分子质量高，而且不需要对最后产物的溶液作后处理。该法制得的疏水缔合聚合物具有嵌段结构，合成方法比较简单，单体的适用范围广，更重要的是聚合物分子链中疏水链段的长度可任意调节，是一种制备疏水缔合水溶性聚合物比较好的方法。高保娇等以十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚为表面活性剂，用微乳液聚合法合成了丙烯酰胺-苯乙烯嵌段聚合物，聚合物水溶液表观黏度随搅拌转速的提高而增大，剪切增稠，呈胀塑型流体的特征。王云芳和赫庆鹏等分别用N，N - 二丁基丙烯酰胺与丙烯酰胺经自由基微乳液聚合制备了疏水缔合水溶性聚合物，该共聚物溶液有两个临界缔合浓度，该共聚物比聚丙烯酰胺具有更优异的耐温耐盐性能和明显的盐增稠现象。高保娇和吴念等在微乳液介质中制备了组成系列变化的丙烯酰胺-2 -丙烯酰胺基-2 -甲基丙磺酸钠-苯乙烯三组分共聚物，兼具磺酸根的强阴离子性和苯乙烯链段的疏水缔合性，在聚电解质的增稠效应及疏水链段的疏水缔合的协同作用下具有良好的增稠性能。赵勇等以丙烯酸十二烷基聚氧乙烯醚酯为油溶性单体，用反相微乳液法合成了疏水型丙烯酸十二烷基聚氧乙烯醚酯-丙烯酰胺共聚物，反相微乳液聚合法的单体转化率大于90%，而用胶束共聚法制备相同结构的聚合物时单体转化率则小于90%。反相微乳液聚合法合成的聚合物在油溶性单体含量较低时就表现出明显的增黏作用，与胶束共聚法制备相同结构的聚合物相比具有较好的耐盐和抗剪切性能，而不像胶束聚合的产物那样存在临界“聚集”浓度。近年来，虽然有一些报道采用微乳液聚合制备了一系列疏水缔合聚合物，但聚合方法多为反相微乳液聚合，采用的溶剂为毒性较大的有机溶剂，采用的亲水性单体多为丙烯酰胺和丙烯酰胺-2 -丙烯酰胺基-2 -甲基丙磺酸钠，疏水单体多为苯乙烯、丙烯酸十二烷基聚氧乙烯醚酯和N，N - 二丁基丙烯酰胺，并且聚合反应均需要氮气保护，工艺复杂。到目前为止采用水做溶剂、正相微乳液聚合合成丙烯酰胺-甲基丙烯酸十八酯疏水缔合聚合物的研究国内外尚没有报道
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的就是在提供，工艺简单，微乳液聚合反应无需氮气保护，在分子链中引入疏水链较长的甲基丙烯酸十八酯以产生较强的疏水缔合作用，并且疏水单体甲基丙烯酸十八酯含量超过10%的疏水缔合聚合物仍然具有水溶性，改变了一般疏水缔合聚合物疏水单体含量低于5%的缺点。根据本专利技术的目的，提出了一种微乳液聚合法水溶性疏水缔合聚合物的制备方法，其特征有如下工艺步骤 (O将一定量的十二烷基硫酸钠溶本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种正相微乳液聚合法水溶性疏水缔合聚合物的制备方法，其特征在于有如下工艺步骤：？（1）？将一定量的十二烷基硫酸钠溶解于150mL去离子水中，然后加入丙烯酰胺和甲基丙烯酸十八酯，搅拌均匀，得到透明或半透明的微乳液；（2）？将一定量的油溶性引发剂或油溶性氧化还原引发剂加入到上述微乳液中，搅拌溶解后逐渐加热至50～75℃，恒温反应2～5h，用无水乙醇沉淀，无水乙醇洗涤3～5次，用丙酮在索氏抽提器中抽提12～24小时，在50～80℃下干燥至恒重，得到水溶性疏水缔合聚合物白色粉末。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：万涛，张海波，王登惠，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：
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