一种超支化聚合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种超支化聚合物

【技术实现步骤摘要】
一种超支化聚合物及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及石油添加剂
，具体涉及一种超支化聚合物及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]随着原油开采难度的增加，聚合物驱和水驱技术已成为各大油田的主要采油手段
。
在此过程中，原油中天然乳化剂的存在，会导致大量含油废水的产生
。
由于油水界面中存在着沥青质等天然界面活性物质形成致密的薄膜，使得含油废水高度稳定，从而严重影响到石油运输和后续的精炼过程
。
因此，含油废水的油水分离研究具有重要的意义
。
化学破乳是通过向乳液中加入一定量的化学药剂从而达到破乳的目的
。
破乳剂可以分为阳离子型
、
阴离子型和非离子型
。
对比离子型破乳剂，非离子型破乳剂因为具有双亲结构而不容易受到电解质的影响
。
化学破乳剂是化学破乳的关键，传统的破乳剂存在破乳效率不高，破乳剂用量大，破乳时间过长以及水相不清澈等问题，对环境等敏感，容易造成环境污染
。
因此，专利技术一种快速
、
高效
、
环境友好的破乳剂是迫在眉睫的
。
[0003]超支化聚合物是具有几何和拓朴结构的高度支化的非离子型破乳剂，是一种特殊设计的大分子，具有一定的大小
、
形状和反应活性
。
它们很容易被吸附到油水界面取代原有的界面活性物质，因此用于破乳具有非常大的潜力
。<br/>超支化聚合物因为增加了分支，更高的界面活性，更好的穿透性，以及更多的活性末端基团，末端氨基随代数的增加而增加，表现出比线性高分子表面活性剂更好的性能
。
[0004]研究表明，胺基树枝状聚合物的性能明显优于现有的商业破乳剂
。
超支化作为一项成熟的研究方向，专利和文章已有许多关于超支化聚合物类似结构的报道
。
例如公开号为
CN105601941A
，公开日为
2016
年5月
25
日的中国专利文献公开了一种聚酰胺胺类超支化聚合物作为破乳剂的应用，所述的聚酰胺胺类超支化聚合物中心为乙二胺，端基为胺基；所述的聚酰胺胺类超支化聚合物的数均分子量分布为
6000
～
12000。
以上述专利文献为代表的现有技术，其在
80mg/L
浓度时对柴油为油相的水包油类乳液进行破乳，在
60℃
下沉降
30min
时除油率为
87
％
。
其除油率仍有待进一步升高
。
[0005]但是目前提供的破乳剂在较高的温度下才具有良好的破乳效果，且这些破乳剂对原油乳液并无效果
。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种超支化聚合物，该超支化聚合物在常温条件下就能对含油废水进行破乳，且除油率较高
。
[0007]同时，本专利技术还提供了一种超支化聚合物的制备方法
。
[0008]最后，本专利技术还提供一种超支化聚合物的应用
。
[0009]本专利技术是通过采用下述技术方案实现的：一种超支化聚合物，其特征在于，所述超支化聚合物以
N,N
’‑
二苯基对苯二胺为中
心，丙烯酸甲酯和乙二胺为支链，胺基为端基
。
[0010]一种超支化聚合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、
将
N,N
’‑
二苯基对苯二胺溶于溶剂中，向其中加入丙烯酸甲酯，在常温下反应得到中间体一；
S2、
向所述中间体一中加入丙烯酸甲酯和乙二胺，在常温下反应后，再通过减压蒸馏除去溶剂及未完全反应的单体，得到中间体二；
S3、
在减压条件下，将所述中间体二从
60
～
120℃
梯度升温反应8～
10h
，得到目标产物
。
[0011]进一步的，所述步骤
S1
中
N,N
’‑
二苯基对苯二胺与丙烯酸甲酯的摩尔比为1：
2。
[0012]进一步的，所述步骤
S1
中
N,N
’‑
二苯基对苯二胺和丙烯酸甲酯在常温下搅拌反应
20
～
30h
，搅拌速度为
250
～
350r/min。
[0013]进一步的，所述乙二胺与
N,N
’‑
二苯基对苯二胺的摩尔比为1：
13
～
15。
[0014]进一步的，丙烯酸甲酯的总加入量与乙二胺的摩尔比1：
0.8
～
1.2。
[0015]进一步的，所述步骤
S2
中中间体一
、
丙烯酸甲酯和乙二胺在常温搅拌反应
20
～
30h
，搅拌速度为
250
～
350r/min。
[0016]进一步的，所述步骤
S3
中具体采用如下方法梯度升温：在
60℃
反应
1h
，升至
80℃
反应
1h
，再升至
100℃
反应
2h
，最后升至
120℃
反应
2h。
[0017]一种超支化聚合物在破乳中的应用，其特征在于，将所述超支化聚合物分散到含油废水中进行破乳，破乳温度为
25
～
50℃
，破乳时间为
60
～
240min。
[0018]进一步的，所述超支化聚合物在含油废水中的添加量为
20
～
100mg/l
，所述含油废水中的油相为原油
。
[0019]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果如下：
1、
本专利技术提供的超支化聚合物以
N,N
’‑
二苯基对苯二胺为中心，丙烯酸甲酯和乙二胺为支链，胺基为端基，其在中心核的位置引入了刚性基团苯环，能实现对原油乳液的常温破乳，实现油
‑
水的有效分离，且具有用量少以及破乳效率高的特点，经实施例部分实验数据验证，
80mg/L
的该破乳剂在常温条件下除油率可达
99.57
％；
2、
该超支化聚合物的合成方法简单，反应条件温和，反应安全；
3、
本专利技术提供的超支化聚合物与现有的其它超支化聚合物相比，能用于原油乳液的破乳，而现有的超支化聚酰胺
‑
胺类聚合物仅能用于柴油乳液的破乳，不能用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种超支化聚合物，其特征在于，所述超支化聚合物以
N,N
’‑
二苯基对苯二胺为中心，丙烯酸甲酯和乙二胺为支链，胺基为端基
。2.
一种如权利要求1所述的超支化聚合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、
将
N,N
’‑
二苯基对苯二胺溶于溶剂中，向其中加入丙烯酸甲酯，在常温下反应得到中间体一；
S2、
向所述中间体一中加入丙烯酸甲酯和乙二胺，在常温下反应后，再通过减压蒸馏除去溶剂及未完全反应的单体，得到中间体二；
S3、
在减压条件下，将所述中间体二从
60
～
120℃
梯度升温反应8～
10h
，得到目标产物
。3.
根据权利要求2所述的超支化聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤
S1
中
N,N
’‑
二苯基对苯二胺与丙烯酸甲酯的摩尔比为1：
2。4.
根据权利要求2所述的超支化聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤
S1
中
N,N
’‑
二苯基对苯二胺和丙烯酸甲酯在常温下搅拌反应
20
～
30h
，搅拌速度为
250
～
350r/min。5.
根据权利要求2所述的超支化聚合物的制备方法，其特征在于，所述乙二胺与
N,N
’‑
二苯基对苯二胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋学彬，冯雪柠，刘汉军，孙玉，李辉，张薇，鲁新，彭远春，陈立云，张敏，王荣，米祝远，颜学敏，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：