【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料及油气开采领域，具体涉及一种不饱和酰胺聚合物及其制备方法与应用、一种固化剂组合物与应用、一种环氧树脂制备及其制备方法与应用。
技术介绍
1、环氧类水溶性热固树脂近年来发展较快，被广泛的应用于涂料、油漆、粘合剂等领域。目前环氧类水溶性热固树脂可以分为两大类：外乳化和内乳化。外乳化是通过加入乳化剂的方式把环氧树脂分散于水中，形成稳定的乳液；内乳化是将环氧树脂分子链中引入一定的亲水基团，经过改性的环氧树脂自身有一定的乳化能力，从而稳定的分散于水中。除此之外还有一类比较少见的水溶性环氧树脂-水溶液环氧树脂，就是将环氧树脂的亲水性增强到能溶解于水中形成溶液，因为水是成本最低的溶剂，所以这类环氧树脂可以应用到油气开采等大规模应用领域。不论哪类环氧树脂，最终都得需要加入固化剂实现固化，以体现它的机械性能、粘结性能等，达到实用的目的。
2、环氧树脂的固化剂种类很多，大类型可分为三类：(1)碱性固化剂，成分是脂肪族多胺、水分子多胺、芳香多胺等；(2)酸性固化剂，包括有机酸、酸酐、三氟化氢等；(3)可加型固化剂，这种类型的固化实际上是环氧基团发生加成反应组成的固化产物的一部分，同时通过逐步聚合反应将线形分子交叉成体形结构分子，也被称为过型固化剂。但是水溶性热固树脂是在水溶液环境中发生固化，这些固化剂大多不能应用，这是因为(1)传统环氧树脂固化剂主要应用于环氧树脂本体或者稀释剂存在下的环氧树脂有机溶液固化，在水溶液中没有很好的水溶性；(2)在高温条件下，环氧基团在酸、碱性水溶液中发生水解，使得固化不能实现或者固化强
3、因此，亟需提供一种能够在水溶液中使得环氧树脂发生原位固化，并且在常温下不发生固化反应的高分子固化剂。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种不饱和酰胺聚合物及其制备方法与应用、环氧树脂组合物及应用、环氧树脂及应用，该不饱和酰胺聚合物能够作为固化剂用于固化环氧树脂，并且能够在低温或高温下实现对环氧树脂的固化，能够实现水溶性环氧树脂在150℃以下固化，并且在固化时能够不发生沉淀或上浮，且常温下不易发生固化，特别适合作为压裂液用环氧树脂的固化剂。
2、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种不饱和酰胺聚合物，其特征在于，所述不饱和酰胺聚合物包含结构单元i、结构单元ii、结构单元iii和结构单元iv；
3、所述结构单元i具有式1所示的结构，所述结构单元ii具有式2和/或式3所示的结构，所述结构单元iii具有式4和/或式5所示的结构，所述结构单元iv具有式6、式7和式8中至少一种所示的结构；
4、以所述不饱和酰胺聚合物的总重量为基准，所述结构单元i的含量为30wt％-50wt％，所述结构单元ii的含量为30wt％-50wt％，所述结构单元iii的含量为4wt％-10wt％，所述结构单元iv的含量为10wt％-16wt％；
5、
6、其中，式1中，r1为h或ch3，r2和r3各自独立地为h或c1-c18的烷基；r4为h、a或-(ch2)n-o-r21；r21为c1-c18的烷基，n为0-12的整数；
7、a具有式9所示的结构；
8、
9、式9中，r22和r23各自独立地为h、c1-c18的烷基，m为0-18的整数；
10、式3中，r5和r6各自独立地为h或c2-c16的烷基；
11、式4中，r7、r8和r9各自独立地为h、c1-c11的烷基、-(ch2)r-oh或-(ch2)qso3q，q为h、na或k，r为0-12的整数，q为0-10的整数；x为-(ch2)z-，z为0-5的整数；
12、式5中，r10为h或ch3，m为h、na或k；
13、式6中，r11为h或ch3；
14、式7中，r12为h或ch3；
15、式8中，r13、r14和r15各自独立地为h、nh2、f或br；r16为h或ch3。
16、本专利技术第二方面提供一种制备不饱和酰胺聚合物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
17、在溶液聚合反应条件下和引发剂和乳化剂的存在下，将单体混合物在水中进行聚合反应，得到所述不饱和酰胺聚合物；所述单体混合物包括单体a、单体b、单体c和单体d；
18、所述单体a具有式10所述的结构，所述单体b具有式11和/或式12所示的结构，所述单体c具有式13和/或式14所示的结构，所述单体d具有式15、式16和式17中至少一种所示的结构；
19、以单体混合物的总重量为基准，所述单体a的用量为30wt％-50wt％，所述单体b的用量为30wt％-50wt％，所述单体c的用量为4wt％-10wt％，所述单体d的用量为10wt％-16wt％；
20、
21、其中，式10中，r1’为h或ch3，r2’和r3’各自独立地为h或c1-c18的烷基；r4’为h、a或-(ch2)n1-o-r21'；r21'为c1-c18的烷基，n1为0-12的整数；
22、a具有式18所示的结构；
23、
24、式18中，r22’和r23’各自独立地为h、c1-c18的烷基，m1为0-18的整数；
25、式12中，r5’和r6’各自独立地为h或c2-c16的烷基；
26、式13中，r7’、r8’和r9’各自独立地为h、c1-c11的烷基、-(ch2)r1-oh或-(ch2)q1so3q，q为h、na或k，r1为0-12的整数，q1为0-10的整数；x为-(ch2)z1-，z1为0-5的整数；
27、式14中，r10’为h或ch3，m为h、na或k；
28、式15中，r11’为h或ch3；
29、式16中，r12’为h或ch3；
30、式17中，r13’、r14’和r15’各自独立地为h、nh2、f或br；r16’为h或ch3。
31、本专利技术第三方面提供一种由上述方法制备得到的不饱和酰胺聚合物。
32、本专利技术第四方面提供上述不饱和酰胺聚合物作为固化剂在环氧树脂中的应用。
33、本专利技术第五方面提供一种固化剂组合物，其特征在于，所述固化剂组合物包括固化剂、乳化剂和水；
34、其中，所述固化剂为上述不饱和酰胺聚合物。
35、本专利技术第六方面提供一种环氧树脂制品的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
36、将包含环氧树脂的第一组分与上述固化剂组合物进行混合，固化，得到环氧树脂制品。
37、本专利技术第七方面提供一种由上述制备方法制得的环氧树脂制品。
38、本专利技术第八方面提供一种上述固化剂组合物或上述环氧树脂制品在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种不饱和酰胺聚合物，其特征在于，所述不饱和酰胺聚合物包含结构单元I、结构单元II、结构单元III和结构单元IV；
2.根据权利要求1所述的不饱和酰胺聚合物，其中，以所述不饱和酰胺聚合物的总重量为基准，所述结构单元I的含量为30wt％-45wt％，所述结构单元II的含量为35wt％-45wt％，所述结构单元III的含量为6wt％-10wt％，所述结构单元IV的含量为12wt％-15wt％；
3.根据权利要求1或2所述的不饱和酰胺聚合物，其中，式1中，R1为H或CH3，R2、R3和R4各自独立地为H；优选地，R1、R2、R3和R4均为H；
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的不饱和酰胺聚合物，其中，在25℃条件下，所述不饱和酰胺聚合物的特性粘度为100mL/g-1200mL/g，优选为800mL/g-1200mL/g。
5.一种制备不饱和酰胺聚合物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的方法，其中，以所述单体混合物的总重量为基准，所述单体A的用量为30wt％-45wt％，所述单体B的用量为
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，式10中，R1’为H或CH3，R2’、R3’和R4’各自独立地为H；优选地，R1’、R2’、R3’和R4’均为H；
8.根据权利要求5-7中任意一项所述的方法，其中，所述溶液聚合反应条件包括：聚合温度为30-50℃，优选为35-45℃，更优选为40-42℃；
9.根据权利要求5-8中任意一项所述的方法，其中，以单体混合物的总质量为基准，所述引发剂的用量为0.01wt％-0.1wt％，优选为0.02wt％-0.08wt％，更优选为0.04wt％-0.06wt％；
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述引发剂为偶氮二异丁腈和偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐的混合物；
11.根据权利要求5-10中任意一项所述的方法，其中，相对于100重量份的单体混合物，所述乳化剂的用量为3wt％-5wt％，优选为4wt％-5wt％；
12.由权利要求5-11中任意一项所述的方法制备得到的不饱和酰胺聚合物。
13.权利要求1-4和12中任意一项所述的不饱和酰胺聚合物作为固化剂在环氧树脂中的应用。
14.一种固化剂组合物，其特征在于，所述固化剂组合物包括固化剂、乳化剂和水；
15.根据权利要求14所述的固化剂组合物，其中，以所述固化剂组合物的总重量为基准，所述不饱和酰胺聚合物的含量为40wt％-60wt％，所述乳化剂的含量为2wt％-6wt％，所述水的含量为34wt％-58wt％；
16.根据权利要求14或15所述的固化剂组合物，其中，在25℃条件下，所述固化剂组合物的表观粘度为100mPa·s-500mPa·s，优选为200mPa·s-300mPa·s。
17.一种环氧树脂制品的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
18.根据权利要求17所述的制备方法，其中，相对于100重量份的第一组分，所述固化剂组合物的用量为20-80重量份。
19.由权利要求17或18所述的制备方法制得的环氧树脂制品。
20.权利要求14-16中任意一项所述的固化剂组合物或权利要求19所述的环氧树脂制品在相变压裂液中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种不饱和酰胺聚合物，其特征在于，所述不饱和酰胺聚合物包含结构单元i、结构单元ii、结构单元iii和结构单元iv；
2.根据权利要求1所述的不饱和酰胺聚合物，其中，以所述不饱和酰胺聚合物的总重量为基准，所述结构单元i的含量为30wt％-45wt％，所述结构单元ii的含量为35wt％-45wt％，所述结构单元iii的含量为6wt％-10wt％，所述结构单元iv的含量为12wt％-15wt％；
3.根据权利要求1或2所述的不饱和酰胺聚合物，其中，式1中，r1为h或ch3，r2、r3和r4各自独立地为h；优选地，r1、r2、r3和r4均为h；
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的不饱和酰胺聚合物，其中，在25℃条件下，所述不饱和酰胺聚合物的特性粘度为100ml/g-1200ml/g，优选为800ml/g-1200ml/g。
5.一种制备不饱和酰胺聚合物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的方法，其中，以所述单体混合物的总重量为基准，所述单体a的用量为30wt％-45wt％，所述单体b的用量为35wt％-45wt％，所述单体c的用量为6wt％-10wt％，所述单体d的用量为12wt％-15wt％；
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，式10中，r1’为h或ch3，r2’、r3’和r4’各自独立地为h；优选地，r1’、r2’、r3’和r4’均为h；
8.根据权利要求5-7中任意一项所述的方法，其中，所述溶液聚合反应条件包括：聚合温度为30-50℃，优选为35-45℃，更优选为40-42℃；
9.根据权利要求5-8中任意一项所述的方法，其中，以单体混合物的总质...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕永利，曹功泽，张潦源，鲁明晶，李源，卢娜娜，李潇菲，刘伟，魏亚峰，姜阿娜，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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