一种改性韦兰胶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性韦兰胶的制备方法，搅拌条件下先将韦兰胶溶解于水中，再将11-溴十一烷酸与催化剂配置成的水溶液滴加到上述韦兰胶水溶液中，于常压、50～80℃、搅拌条件下反应1～6h，收集反应液，倒入无水乙醇中使产物析出，洗涤，烘干，粉碎，制得改性韦兰胶产物。本发明专利技术在韦兰胶上引入长链，提高韦兰胶的粘度。

【技术实现步骤摘要】
一种改性韦兰胶的制备方法
本专利技术属于微生物多糖的改性方法，具体涉及改性韦兰胶的制备方法。
技术介绍
韦兰胶是由玉米淀粉为原料经发酵生产的一种高分子多糖生物聚合物。它的主链结构骨架由D-葡萄糖、D-葡糖醛酸、D-葡萄糖和L-鼠李糖的单元组成，侧链由单链的L-甘露糖或单链的L-鼠李糖构成，分子量高达数百万。其结构与瓜尔胶接近，瓜尔胶的结构中以D-甘露糖为主链，侧链为半乳糖，根据产地不同，分子量在20万-200万间分布。作为优良的压裂液，必须满足以下：①要求需要一定的粘度，即携沙能力。②不能造成大的施工摩阻，即低摩阻性质。③在有一定的剪切力的情况下，粘性迅速变小；当剪切力褪去时，粘度迅速恢复。即抗剪切力性质。④破胶能力，破胶处理后，水不溶物较少，对地层不会造成污染。⑤热稳定性，即在高温条件下，仍然具有一定的粘度。⑥酸碱稳定性和耐盐性。韦兰胶自身粘度只有0.765pa.s，有效粘度不高(协沙能力不好)。实现有效粘度的方法，在水溶性分子间建立化学交联或者物理交联。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供改性韦兰胶的制备方法，利用该方法制备得到的改性威兰胶，不仅可以增加其粘度，还可以改善水溶性。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种改性韦兰胶的制备方法，搅拌条件下先将韦兰胶溶解于水中，再将11-溴十一烷酸与催化剂配置成的水溶液滴加到上述韦兰胶水溶液中，于常压、50～80℃、搅拌条件下反应1～6h，收集反应液，倒入无水乙醇中，使得改性韦兰胶析出，洗涤，烘干，粉碎，即得。其中，将韦兰胶溶解于水中，配置成浓度为1～15g/L的韦兰胶水溶液。其中，所述的催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、醋酸钾或碳酸钾，优选氢氧化钠。其中，11-溴十一烷酸与催化剂配置成的水溶液中，溶质11-溴十一烷酸的浓度为1～10g/L，溶质催化剂的浓度为1～10g/L。其中，韦兰胶与11-溴十一烷酸的反应质量比控制在1:1～1:5。其中，在10～60min内将11-溴十一烷酸与催化剂配置成的水溶液匀速滴加完毕。其中，所述的搅拌条件，其转速控制在450～550rpm。其中，烘干温度控制在40～50℃。上述方法制备得到的改性韦兰胶也在本专利技术的保护范围之内。本专利技术所用的改性剂是11-溴十一烷酸。相比于之前的羧乙基韦兰胶(中国专利201310589982.8)除了再引入羧基外增加它的亲水性，也引入了长链基团增加其粘度。产物的粘度相比之前粘度增加8～15％。改性前和改性后的韦兰胶的IR谱图分别见图1和图2。韦兰胶的长链脂肪酸改性就是在原来结构的基础上添加了—(CH2)10COOH这个结构。在3400cm-1左右为—OH的伸缩振动的峰，图2中明显峰有所加强，表明增加了—OH；在1715cm-1左右为C＝O的伸缩振动的峰，图2中明显峰有所加强，表明增加了C＝O；在3000～2800cm-1之间的峰为—CH2—的伸缩振动，图2中明显峰有所加强，表明增加了—CH2—。有益效果：本专利技术方法制备得到的改性韦兰胶，解决了韦兰胶水溶性不好的问题，同时明显增强其粘度，粘度相比未改性的韦兰胶粘度增加8～15％。附图说明图1韦兰胶IR谱图。图2本专利技术的改性韦兰胶的IR谱图。具体实施方式根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。以下实施例中，粘度的检测方法如下：取产物0.7g，溶解到100g水中，配成0.7wt％的溶液。恒温水浴控制温度在25℃，用粘度计测定其粘度。实施例1：在三口烧瓶中，取韦兰胶溶解于水中配制成浓度为10g/L的水溶液，在转速为450rpm条件下搅拌让其充分溶解；11-溴十一烷酸与醋酸钾配制成的水溶液中，其中，11-溴十一烷酸的浓度为1g/L，醋酸钾的浓度为1g/L，控制韦兰胶：11-溴十一烷酸的质量为10:1；在10min内将11-溴十一烷酸与醋酸钾制成的水溶液匀速滴加完毕；于常压、60℃、450rpm搅拌条件下反应1h，收集反应液，倒入无水乙醇中使产物析出，洗涤，在40℃烘干，粉碎，制得改性韦兰胶产物。产物在2wt％KCl溶液400mL中溶解，2h内溶解。取产物配置成0.7wt％水溶液，测粘度为0.815pa.s实施例2：在三口烧瓶中，取韦兰胶溶解于水中配制成浓度为5g/L的水溶液，在转速为500rpm条件下搅拌让其充分溶解；11-溴十一烷酸与碳酸钾配制成的水溶液中，其中，11-溴十一烷酸的浓度为2g/L，碳酸钾的浓度为5g/L，控制韦兰胶：11-溴十一烷酸的质量为5:2；在30min内将11-溴十一烷酸与碳酸钾制成的水溶液匀速滴加完毕；于常压、55℃、500rpm搅拌条件下反应3h，收集反应液，倒入无水乙醇中使产物析出，洗涤，在45℃烘干，粉碎，制得改性韦兰胶产物。产物在2wt％KCl溶液400mL中溶解，2h内溶解。取产物配置成0.7wt％水溶液，测粘度为0.829pa.s。实施例3：在三口烧瓶中，取韦兰胶溶解于水中配制成浓度为10g/L的水溶液，在转速为550rpm条件下搅拌让其充分溶解；11-溴十一烷酸与氢氧化钠配制成的水溶液中，其中，11-溴十一烷酸的浓度为5g/L，氢氧化钠的浓度为6g/L，控制韦兰胶：11-溴十一烷酸质量比为2:1；在60min内将11-溴十一烷酸与氢氧化钠制成的水溶液匀速滴加完毕；于常压、80℃、搅拌条件下反应6h，收集反应液，倒入无水乙醇中使产物析出，洗涤，在50℃烘干，粉碎，制得改性韦兰胶产物。产物在2wt％KCl溶液400mL中溶解，2h内溶解。取产物配置成0.7wt％水溶液，测粘度为0.879pa.s。对比例1：未改性的韦兰胶在2wt％KCl溶液400mL中溶解，2h内溶解不了。取未改性的韦兰胶配置成0.7wt％水溶液，测粘度为0.765pa.s。取羧乙基韦兰胶(中国专利201310589982.8实施例1)配置成0.7wt％水溶液，测粘度为0.567pa.s。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性韦兰胶的制备方法，其特征在于，搅拌条件下先将韦兰胶溶解于水中，再将11‑溴十一烷酸与催化剂配置成的水溶液滴加到上述韦兰胶水溶液中，于常压、50～80℃、搅拌条件下反应1～6h，收集反应液，倒入无水乙醇中，使得改性韦兰胶析出，洗涤，烘干，粉碎，即得。

【技术特征摘要】
1.一种改性韦兰胶的制备方法，其特征在于，搅拌条件下先将韦兰胶溶解于水中，再将11-溴十一烷酸与催化剂配置成的水溶液滴加到上述韦兰胶水溶液中，于常压、50～80℃、搅拌条件下反应1～6h，收集反应液，倒入无水乙醇中，使得改性韦兰胶析出，洗涤，烘干，粉碎，即得；所述的催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、醋酸钾或碳酸钾；韦兰胶与11-溴十一烷酸的反应质量比控制在10:1～2:1；在10～60min内将11-溴十一烷酸与催化剂配置成的水溶液匀速滴加完毕。2.根据权利要求1所述的改性韦兰胶的制备方法，其特征在于，将韦...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭凯，赵李欢，李昕，欧阳平凯，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32