一种微相胶束聚合合成的水溶性疏水缔合聚合物及其合成方法技术

本发明专利技术涉及石油化工技术领域，公开了微相胶束聚合合成的水溶性疏水缔合聚合物及其合成方法，包括：将十八烷基酰胺、十二烷基磺酸钠、水按0.01～0.05:0.5～1:55～65摩尔比配制疏水单体悬浮液；将丙烯酰胺、疏水单体悬浮溶液、月桂醇聚醚硫酸酯钠按9～10:0.5～1.5:0.30～0.50质量比配混合溶液；向混合溶液中加入聚二甲基硅氧烷并搅拌均匀；温度降至0～20℃，通惰性气体并加入过硫酸钾/亚硫酸氢钠，引发微相胶束聚合；反应产物干燥、造粒、过筛获得目标产物。本发明专利技术的有益效果在于：通过微相胶束聚合制备低分高粘型疏水聚合物，疏水单体用量少、引发体系简单、聚合效率高、成本低，且条件易控制、操作简单，适用于工业化生产；本疏水缔合聚合物的起粘速度快、溶解性能优异，有利于市场应用。于市场应用。

【技术实现步骤摘要】
一种微相胶束聚合合成的水溶性疏水缔合聚合物及其合成方法


[0001]本专利技术涉及石油化工
，尤其涉及一种微相胶束聚合合成的水溶性疏水缔合聚合物及其合成方法。

技术介绍

[0002]水溶性疏水缔合聚合物是指聚合物亲水性大分子链上带有少量疏水基团的水溶性聚合物。在水溶性大分子链上引入少量的疏水基团使其水溶液表现出独特的流变性能。在一定的聚合物浓度之上，疏水部分缔合形成动态的三维网络结构，从而形成很大的超分子链聚集体，增大聚合物的流体力学体积，显著地提高溶液的粘度。
[0003]尿素等小分子电解质的加入可增加溶剂的极性，使疏水缔合作用增强，产生明显的抗盐性。在高剪切作用下，疏水缔合形成的动态物理交联网络结构被破坏，溶液粘度下降，剪切作用降低或消除后大分子链间的物理交联重新形成，粘度又将恢复，不会发生一般高分子量聚合物在高剪切速率下的不可逆机械降解。正是由于其独特的溶液性质，它可能在许多领域得到应用，如三次采油、制药、太阳能转换、化妆品、涂料、水处理及减阻剂等。
[0004]近年来其相关研究倍受关注，因此疏水单体聚合物的合成显得尤为重要。目前疏水缔合聚合物的几种合成方法，例如前水解技术、后水解技术、特殊引发装置合成方法等。这些方法都主要运用疏水单体与丙烯酰胺在加入表面活性剂的条件下，通过胶束聚合法合成的水溶性疏水缔合聚合物。但当疏水单体含碳原子过多时，单体疏水性太强，聚合时不易溶解，容易造成单体自聚，导致疏水单体用量过多，合成成本较高；现有的合成方法还普遍存在合成条件苛刻、操作难度大等问题，还容易造成污染，不适合工业化生产。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于如何提供一种微相胶束聚合合成水溶性疏水缔合聚合物的方法，以解决现有技术中合成疏水缔合聚合物存在的疏水单体用量过多、合成成本较高、合成条件苛刻、操作难度大等问题。
[0006]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题：
[0007]本专利技术第一方面提出一种微相胶束聚合合成水溶性疏水缔合聚合物的方法，包括如下步骤：
[0008](1)将十八烷基酰胺、十二烷基磺酸钠、水按照0.01～0.05:0.5～1:55～65的摩尔比配制成疏水单体悬浮液；
[0009](2)将丙烯酰胺、疏水单体悬浮溶液、月桂醇聚醚硫酸酯钠按照9～10:0.5～1.5:0.30～0.50的质量比混合，并用纯水配制成混合溶液；
[0010](3)按照聚二甲基硅氧烷与混合溶液的质量比为0.0575％～0.0675％，向上述混合溶液中加入聚二甲基硅氧烷，并搅拌均匀；
[0011](4)将反应体系的温度降至0～20℃，通惰性气体28～32min，按照亚硫酸氢钠添加
量为疏水单体质量3％～5％的比例，向上述反应体系中加入过硫酸钾/亚硫酸氢钠氧化还原复合引发剂，以此引发反应体系进行微相胶束聚合；
[0012](5)聚合反应完成后，将反应产物在85～95℃下干燥120～140min，经造粒、过筛获得水溶性疏水缔合聚合物。
[0013]有益效果：本申请以十八烷基酰胺为疏水单体，十二烷基磺酸钠、月桂醇聚醚硫酸酯钠、聚二甲基硅氧烷为复配的表面活性剂体系，并通过控制疏水单体与表面活性剂的配比，结合过硫酸钾/亚硫酸氢钠氧化还原复合引发剂，引发十八烷基酰胺与丙烯酰胺发生微相胶束聚合，聚合反应过程中各反应物的溶解性好，疏水单体不易发生自聚，具有疏水单体用量少、引发体系简单、聚合效率高优点，还能有效地控制成本；而且反应在常温下即可进行，条件易控制、操作简单，且不易造成环境污染，适用于工业化生产。
[0014]本申请中加入的月桂醇聚醚硫酸酯钠与聚二甲基硅氧烷，使得本疏水缔合聚合物的起粘速度快、溶解性能优异；而且制备的是低分高粘型疏水聚合物，有利于市场应用。
[0015]优选的，所述步骤(2)中丙烯酰胺、疏水单体悬浮溶液、月桂醇聚醚硫酸酯钠在混合溶液中的总质量浓度为18％～22％。
[0016]优选的，所述步骤(3)中聚二甲基硅氧烷的浓度为23％～27％。
[0017]优选的，所述步骤(4)中的惰性气体采用氮气、氦气、氮气、氩气中的一种。
[0018]优选的，所述步骤(4)中通过冷水浴对反应体系进行降温。
[0019]优选的，所述步骤(4)中过硫酸钾/亚硫酸氢钠氧化还原复合引发剂中过硫酸钾与亚硫酸氢钠质量比为3.5～4.5:1。
[0020]优选的，所述步骤(4)中的聚合反应在绝热环境下进行，当反应体系45min内的温度上升不超过0.5℃，认为聚合反应基本完成。
[0021]优选的，所述步骤(4)通过在反应体系中心插入温度计监控聚合反应进程。
[0022]优选的，所述步骤(5)中聚合反应完成后得到的是胶体聚合物，干燥前先绞碎为粒径为3～8mm的胶粒。
[0023]本专利技术第二方面提出一种上述微相胶束聚合合成方法制备的水溶性疏水缔合聚合物，所述水溶性疏水缔合聚合物的结构式如下：
[0024][0025]式中，150000≤x≤250000、30000≤y≤60000、50≤z≤150。
[0026]本专利技术的优点在于：
[0027]1.本申请以十八烷基酰胺为疏水单体，十二烷基磺酸钠、月桂醇聚醚硫酸酯钠、聚二甲基硅氧烷为复配的表面活性剂体系，并通过控制疏水单体与表面活性剂的配比，结合过硫酸钾/亚硫酸氢钠氧化还原复合引发剂，引发十八烷基酰胺与丙烯酰胺发生微相胶束聚合，聚合反应过程中各反应物的溶解性好，疏水单体不易发生自聚，具有疏水单体用量少、引发体系简单、聚合效率高优点，还能有效地控制成本；
[0028]2.本申请反应在常温下即可进行，条件易控制、操作简单，适用于工业化生产；
[0029]3.本申请中加入的月桂醇聚醚硫酸酯钠与聚二甲基硅氧烷，使得本疏水缔合聚合物的起粘速度快、溶解性能优异；而且制备的是低分高粘型疏水聚合物，有利于市场应用。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]下述实施例中所用的试验材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
[0032]实施例中未注明具体技术或条件者，均可以按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
[0033]实施例1
[0034]本实施例提供一种微相胶束聚合合成水溶性疏水缔合聚合物的方法，包括如下步骤：
[0035](1)将疏水单体十八烷基酰胺、十二烷基磺酸钠、水按照0.03:1:60的摩尔比配制成疏水单体悬浮液。
[0036](2)将丙烯酰胺、疏水单体悬浮溶液、月桂醇聚醚硫酸酯钠按照9.2:1:0.32的质量比加至40本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微相胶束聚合合成水溶性疏水缔合聚合物的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将十八烷基酰胺、十二烷基磺酸钠、水按照0.01～0.05:0.5～1:55～65的摩尔比配制成疏水单体悬浮液；(2)将丙烯酰胺、疏水单体悬浮溶液、月桂醇聚醚硫酸酯钠按照9～10:0.5～1.5:0.30～0.50的质量比混合，并用纯水配制成混合溶液；(3)按照聚二甲基硅氧烷与混合溶液的质量比为0.0575％～0.0625％，向上述混合溶液中加入聚二甲基硅氧烷，并搅拌均匀；(4)将反应体系的温度降至0～20℃，通惰性气体28～32min，按照亚硫酸氢钠添加量为疏水单体质量3％～5％的比例，向上述反应体系中加入过硫酸钾/亚硫酸氢钠氧化还原复合引发剂，以此引发反应体系进行微相胶束聚合；(5)聚合反应完成后，将反应产物在85～95℃下干燥120～140min，经造粒、过筛获得水溶性疏水缔合聚合物。2.根据权利要求1所述的一种微相胶束聚合合成水溶性疏水缔合聚合物的方法，其特征在于：所述步骤(2)中丙烯酰胺、疏水单体悬浮溶液、月桂醇聚醚硫酸酯钠在混合溶液中的总质量浓度为18％～22％。3.根据权利要求1所述的一种微相胶束聚合合成水溶性疏水缔合聚合物的方法，其特征在于：所述步骤(3)中聚二甲基硅氧烷的浓度为23％～27％。4.根据权利要求1所述的一种微相胶束聚合合成水溶性疏水缔合聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林，徐强，仲鹏程，刘艳丽，朱宁奎，王清清，
申请(专利权)人：安徽巨成精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：