专利名称：生产超高分子量聚丙烯酰胺用的引发促聚剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于化学产品领域，涉及一种生产超高分子量聚丙烯酰胺用的引发促聚剂及其制备方法。
背景技术：
现有技术中，由有机物单体生产聚合物时，聚合过程中一般均需加入聚合助剂，或称引发—聚合体系，或称引发促聚剂，以引发聚合反应，改善聚合速度，控制分子量、改进聚合物性能等；对于聚丙烯酰胺而言，常用的引发促聚剂含有亚硫酸氢钠、过硫化钾、四甲基乙二胺等，所生成的聚丙烯酰胺的分子量一般为800万至1500万；目前聚丙烯酰胺大量的用于石油开采中的所谓三次采油时注入地下用以“驱油”，在相同浓度下其分子量越高水溶液粘度越高，越能降低水相的渗透率，控制水的流动性，从而越有利于“驱油”；关于制备超高分子量聚丙烯酰胺所需的引发促聚剂用含叔胺基单体同过硫酸钾组成的引发体系，得到分子量为2×107的超高分子量的聚丙烯酰胺[1]；用可聚合芳香叔胺-3-甲基丙烯酰胺基-9-乙基咔唑，并与过硫酸钾组成氧化还原引发体系[2]；用(N，N-二乙基)偶氮二异丁脒盐酸盐引发一聚合体系，获得了相对分子量上千万超高分子量的聚丙烯酰胺[3]；用双官能团引发剂和两段聚合法制备超高分子量的聚丙烯酰胺[4]；用三段复合引发体系和绝热聚合法制备超高分子量的聚丙烯酰胺[5]；其不足之处在于，用其所制备出的聚丙烯酰胺的分子量大多在2000万～3000万之间，仍不能满足三次采油的需要，而且聚丙烯酰胺的生产工艺较复杂；目前，三次采油急需大量的3500万以上的聚丙烯酰胺，而其相应的可工业利用的引发促聚剂未曾见有面世。
采用的技术方案发明内容解决的技术问题提供一种生产超高分子量聚丙烯酰胺用的引发促聚剂及其制备方法，能克服现有技术中存在的不足，不仅能快速引发、提高丙烯酰胺的聚合反应速度，生产出分子量为3500万以上的超高分子量的聚丙烯酰胺，而且聚合生产工艺简单，无需高温，收率高，无副产物和三废产生，所生产的超高分子量的聚丙烯酰胺用于三次采油注入地下，抗高温，抗盐性能好，驱油效果好。
生产超高分子量聚丙烯酰胺用的引发促聚剂，其特征在于为无色或浅黄色液体，比重1.00～1.20，PH值为7至8，其所含的组分及份数比如下引发剂为四乙基氢氧化铵、三甲胺基丁烯腈、β-二甲胺基丙腈或2-甲基二丁腈40～70份；催化剂为四丁基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵或四甲基乙二胺3～20份；非离子型表面活性剂为诺纳德4、7、10、11或13#、或辛基酚聚氧乙烯醚3、4、7、10或15#10～25份；增稠剂为甲基纤维素、聚丙烯酸钠或N，N，N，N-四羟丙基乙二胺3～15份；非离子型分散剂为吐温40、60或80#10～25份，水25～35份。
生产超高分子量聚丙烯酰胺用的引发促聚剂的制备方法，其特征在于先将引发剂与催化剂和非离子型表面活性剂按比例混合在一起，并在15～45℃下搅拌均匀；再按比例加入非离子型分散剂、增稠剂和水，并在30～65℃下搅拌均匀，即得终产品。
有益效果生产超高分子量聚丙烯酰胺用的引发促聚剂及其制备方法，本引发促聚剂的制备工艺简单，宜于间歇式大批量生产；专用于生产超高分子量的聚丙烯酰胺，能克服现有技术中存在的不足，不仅能快速引发，提高聚合反应速度，生产出分子量为3500万以上的超高分子量的聚丙烯酰胺，而且聚合生产工艺简单，无需高温，收率高，无副产物和三废产生。所生产的超高分子量的聚丙烯酰胺用于三次采油注入地下，水溶性好，使用方便，注入到深层4000米以上，抗高温、抗盐性能好，驱油效果好，能提高原油采收率、降低采油成本、减少环境污染。
具体实施例方式
原料选用如下引发剂四乙基氢氧化铵(溶液)，北京福必得精细化学品有限公司生产销售；三甲胺基丁烯腈(液体)，北京化工厂生产销售；β-二甲胺基丙腈(液体)，北京福必得精细化学品有限公司生产销售；或2-甲基丁腈(液体)，北京化工厂生产销售。
催化剂四丁基溴化铵(固体，溶于水)、十二烷基三甲基氯化铵(固体、溶于水)或四甲基乙二胺(液体)，均为北京福必得精细化学品有限公司生产销售。
非离子型表面活性剂诺纳德(英文名称Nonidet)4、7、10、11或13#(粘稠液体)，天津助剂厂生产销售；或辛基酚聚氧乙烯醚(即OP乳化剂)3、4、7、10或15#(粘稠液体)，日本或俄罗斯进口产品。
增稠剂甲基纤维素(固体，溶于水)，山东寿光化工公司生产销售；聚丙烯酸钠(固体，溶于水)，山东淄博万杰化工公司生产销售；或N，N，N，N-四羟丙基乙二胺(粘稠液体)，北京福必得精细化学品有限公司生产销售。
非离子型分散剂吐温(粘稠液体)40、60或80#，天津助剂厂生产、销售。
水选用普通水即可。
各实施例所含的组分及份数比如表一、二、三中所示，共15例表一
表二
表三
在本发明的引发促聚剂的制备方法中催化剂为固体时，需先用水将其溶解后再用，所用水量需计入原料水总用量中。
非离子型表面活性剂与非离子型分散剂的加料顺序可以互换，即也可以先将引发剂与催化剂和非离子型分散剂按比例混合在一起，并在15～45℃下搅拌均匀，再按比例加入非离子型表面活性剂、增稠剂和水，并在30～65℃下搅拌均匀，即得终产品。
也可以先将增稠剂与引发剂按比例混合在一起，并在25～45℃下搅拌均匀，然后再按比例依次加入非离子型表面活性剂、催化剂、非离子型分散剂和水，并在35～60℃下搅拌均匀，即得终产品。
原料水可分次加入，以利于物料混合均匀，所谓分次加入，是指在间歇式批量生产中，将每批量生产中，按比例所需加入的原料水总用量在该批量的生产过程中分次陆续加入。
注释[1]、化学工程师，1995(6)，-4-6；[2]、化学研究，2000，11(3)，-18-20；[3]、化学研究与应用，1999，11(4)，-371-373；[4]、双官能团引发剂引发丙烯酰胺聚合研究，2004年出版，共54页，作者徐立新；[5]、高分子量抗盐聚丙烯酰铵工业化生产技术研究，2004年出版，共104页，作者，周云霞。
权利要求
1.生产超高分子量聚丙烯酰胺用的引发促聚剂，其特征在于为无色或浅黄色液体，比重1.00～1.20，PH值为7至8，其所含的组分及份数比如下引发剂为四乙基氢氧化铵、三甲胺基丁烯腈、β-二甲胺基丙腈或2-甲基二丁腈40～70份；催化剂为四丁基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵或四甲基乙二胺3～20份；非离子型表面活性剂为诺纳德4、7、10、11或13#、或辛基酚聚氧乙烯醚3、4、7、10或15#10～25份；增稠剂为甲基纤维素、聚丙烯酸钠或N，N，N，N-四羟丙基乙二胺3～15份；非离子型分散剂为吐温40、60或80#10～25份，水25～35份。
2.制备如权利要求1所述的生产超高分子量聚丙烯酰胺用的引发促聚剂的制备方法，其特征在于先将引发剂与催化剂和非离子型表面活性剂按比例混合在一起，并在15～45℃下搅拌均匀；再按比例加入非离子型分散剂、增稠剂和水，并在30～65℃下搅拌均匀，即得终产品。
3.制备如权利要求1所述的生产超高分子量聚丙烯酰胺用的引发促聚剂的制备方法，其特征在于先将增稠剂与引发剂按比例混合在一起，并在25～45℃下搅拌均匀，然后再按比例依次加入非离子型表面活性剂、催化剂、非离子型分散剂和水，并在35～60℃下搅拌均匀，即得终产品。
全文摘要
生产超高分子量聚丙烯酰胺用的引发促聚剂及其制备方法，属于化工产品领域，由引发剂四乙基氢氧化铵、三甲胺基丁烯腈或β－二甲胺基丙腈，催化剂四丁基溴化铵、或四甲基乙二胺，非离子型表面活性剂，增稠剂，非离子型分散剂和水复配而成；有益之处为引发促聚剂的制备工艺简单，宜于间歇式大批量生产；专用于生产分子量为3500万以上的超高分子量的聚丙烯酰胺，不仅能快速引发，提高聚合反应速度，而且聚合生产工艺简单，无需高温，收率高，无副产物和三废产生，生产出的超高分子量的聚丙烯酰胺用于三次采石油注入深层4000米以上地下，水溶性好，抗高温、抗盐性能好、驱油效果好，能提高原油采收率，降低采油成本，减少环境污染。
文档编号C08F2/12GK1884316SQ20061008939
公开日2006年12月27日 申请日期2006年6月23日 优先权日2006年6月23日
发明者张金保, 陈申 申请人:张金保