一种聚醚改性苯基含氢硅油及其制备方法

文档序号:9610865阅读:714来源:国知局
一种聚醚改性苯基含氢硅油及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及用于油田上稠油的破乳剂,具体设及一种聚酸改性苯基含氨硅油及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 有机娃表面活性剂是随着有机娃新型材料发展起来的一种新型表面活性剂,其结 构主链中的Si-0-Si链接比传统的碳链型表面活性剂具有更强的疏水作用,因而其具有优 异的降低表面张力的能力。其中研究的最为广泛、产品种类最多的当属聚酸改性有机娃表 面活性剂,它广泛应用于化妆品添加剂、聚氨醋稳泡剂、织物整理剂、消泡剂、破乳剂及涂料 等领域。
[0003] 聚酸改性硅油最主要的合成方法是利用Si-H键与不饱和双键之间的娃氨加成反 应,所使用的催化剂大多是贵金属的配合物,如销、锭、钮、钉等。聚酸改性聚硅氧烷是通过 选择具有较强亲水性的聚酸和疏水性强的聚硅氧烷为原料进行反应,从而在聚硅氧烷分子 中引入聚酸链段制得的聚酸一硅氧烷共聚物,进而通过调节两者的比例,达到具有一定HLB 值的表面活性剂,再用于油田上原油的破乳。
[0004] 稠油黏度大且含有大量胶质渐青等界面活性物质。胶质、渐青质是结构各异的化 合物组成的复杂混合物,其分子基本结构是W多个芳香环组成的稠合芳香控为中屯、,周围 连接若干环烧环、芳香环。如果合成具有芳香基团的破乳剂,其在油水界面膜上乃至原油中 都有很好的溶解扩散性,从而体现出脱水速度快、脱水率高的优势。檀国荣等比较了不同嵌 段不同类型的聚酸型破乳剂的破乳性能,结果表明二嵌段聚酸破乳剂脱水性能较优异。若 合成既含有芳香结构又具有二嵌段聚酸的大单体,再将其共改性含氨硅油,则可W合成新 型稠油破乳剂。 阳0化]中国专利CN200610113793报道了一种稠油油藏聚驱后采出液脱水破乳剂及其制 备方法,该发明是首先分别制备两种表面活性剂,然后将两种表面活性剂、N-乙基全氣辛基 横酷胺聚氧乙締酸依次置于反应蓋中,在一定溫度下反应一段时间后得到一种干剂,最后 将运种干剂置于混配蓋中慢慢滴加水,得到稠油油藏聚驱原油脱水用破乳剂。其破乳脱水 效果优于现有破乳剂,但存在操作复杂,原料设备成本高的不足。
[0006] 王二蒙,郭眷(精细石油化工,2014, 31(4) : 5-8)W丙締酸和壬基酪聚氧乙締聚氧 丙締酸为原料,通过醋化反应合成含有苯环、二嵌段聚酸的聚酸醋活性大单体,然后通过改 性硅油得到侧链含有芳环结构、二嵌段聚酸的聚硅氧烷稠油破乳剂。该破乳剂虽在油田破 乳应用上达到了脱水速度快,脱水率高的优点,但该制备过程复杂,且醋化反应条件不易控 审IJ,不适宜进行大规模生产。

【发明内容】

[0007] 为克服现有技术中的问题,本发明的目的在于提供一种聚酸改性苯基含氨硅油及 其制备方法,该方法采用一锅法,既节省了操作步骤,也提高了反应效率,降低了生产成本, 有利于进行大规模生产。
[0008] 为实现上述目的,本发明是通过下述技术方案来实现的:
[0009] 一种聚酸改性苯基含氨硅油,结构式如下:
[0010]
[0011] 其中,町为-邸3;1?3为-邸2邸2邸2〇也拟0)。佑&0)此,32为-山-邸3、-〔2馬或-(:化; X、y、Z均为整数,Z不为零,范围为10~200 ;m、η均为整数,且m、n不同时为0;m= 0~ 40;n= 0 ~30。
[0012] 一种聚酸改性苯基含氨硅油的制备方法,氮气保护下,将氯销酸的异丙醇溶液、苯 基含氨硅油W及聚酸加入反应蓋中,在100~130°C下反应7~lOh,得到聚酸改性苯基含 氨硅油;其中,苯基含氨硅油、聚酸的摩尔比为1: (1~1. 3),氯销酸的异丙醇溶液的质量与 苯基含氨硅油和聚酸总质量的比为(30~40)μg:lg。
[0013] 所述苯基含氨硅油中含氨质量百分数为0. 1~0. 5%,含苯质量百分数为20~ 40%,粘度为10~30mpa·S,折光率为1. 50。
[0014] 所述聚酸为締丙醇聚酸,结构式为
[0015]
[0016] 其中,Rz为-山-邸3、-〔2馬或-CsH^m= 0~40;n= 0~3〇 ;m、n均为整数,且m、 η不同时为0。
[0017] 所述氯销酸的异丙醇溶液的质量浓度为2%。
[0018] 与现有技术相比,本技术具有W下有益的技术效果:
[0019] 本发明采用苯基含氨硅油为原料,相比现有技术路线先调聚含氨硅油再滴加苯乙 締基进行改性,具有操作简单且可有效控制目标产物的分子量分布,获得性能较好的目标 产物,提高了产物的纯度。而苯基含氨硅油较之甲基硅油或其它改性含氨硅油,具有更好的 耐高溫性能,抗福射性能,润滑性能和溶解性能,工作溫度为-50°C~250°C。
[0020] 本发明采用无溶剂法,并利用氮气做保护气体,与现有技术在反应过程中需添加 大量的有机溶剂,反应完毕还需后处理步骤来除去溶剂相比,现有技术使得有机改性聚娃 氧烧的制备工艺复杂、成本较高、且对环境造成污染,不利于大规模工业化生产。
[0021] 由于原油中多W渐青质、胶质为主的天然乳化剂存在,渐青质物质是由复杂的芳 香稠环和侧链组成。胶质也有相似的化学结构。因此根据相似相溶的原则,在破乳剂分子 中引入芳基可W提高破乳剂的破乳效果。聚硅氧烷热稳定性与很多因素有关,容易受条件 的限制,而在其分子链上引入苯基可W达到提高聚硅氧烷热稳定性的目的。而本发明中聚 酸的引入能增加其亲水性。聚酸改性聚硅氧烷(即苯基含氨硅油)兼具水溶和油溶性,且 易于调节,此类共聚物在很宽的抑值范围内都很稳定,即使在高浓度碱性条件下(还原与 漂白)使用效果依然良好。它既具有传统硅氧烷类产品的各项优异性能,如耐高低溫、抗老 化、疏水、电绝缘、低表面张力等,同时又具有聚酸链段提供的润滑作用、柔软效果、良好的 铺展性和乳化稳定性等特殊性质,对聚酸改性硅氧烷进行再改性后的表面活性剂具有更优 异的应用效果。此类表面活性剂已经成为应用量最大、品种最多的一种硅氧烷产品。因此, 本发明结合两者之优点,利用聚酸改性苯基含氨硅油,得到一种具有更好的破乳效果,使用 范围更广,条件更苛刻的表面活性剂。
[0022] 本发明直接采用聚酸改性苯基含氨硅油,原料简单,且成产成本低。此法利用娃氨 加成的反应原理来进行反应,原理简单,条件溫和,因此加工方便、成本低、易于产业化。
[0023] 进一步的,本发明采用締丙醇聚酸中的甲基封端聚酸,相比现有技术使用的其他 封端基,由于端位締丙基参与娃氨加成,另一端为惰性的甲基,大大减小副反应的发生,利 于合成特殊用途的有机娃产品。由于末端径基活泼氨被甲基取代进行娃氨化反应时,消除 了径基与娃氨键的反应,有效地降低了产品的粘度及增加了有效含量,提高了聚酸改性娃 油的质量,胆存稳定性更好,尤其适用那些胆存期长和产品中存在水解等复杂条件的产品 的复配。
【附图说明】
[0024] 图1是本发明的合成路线图。
[00巧]图2是本发明制得的产物的红外光谱图。
【具体实施方式】
[00%] 下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细说明,但并不用于限制本发明的实 施范围。
[0027] 本发明提供一种聚酸改性苯基含氨硅油,其结构式如下:
[0028]
[0029] 其中,町为-邸3;1?3为-邸2邸2邸2〇也拟0)。佑&0)此,32为-山-邸3、-〔2馬或-(:化; X、y、Z均为整数,Z不为零,范围为10~200 ;m、η均为整数,且m、n不同时为0;m= 0~ 40;n二 0 ~30。
[0030] 参见图1,上述聚酸改性苯基含氨硅油的制备方法为:将苯基含氨硅油、聚酸和催 化剂(氯销酸的异丙醇溶液)加入反应蓋中,通氮气将反应蓋中空气驱走并保护反应体系, 揽拌升溫至100~130°c,在100~130°C下反应7~lOh,反应结束后,冷却至室溫,得到聚 酸改性苯基含氨硅油。图1中的,X、y、ZW及m、η的值是根据苯基含氨硅油的粘度W及物 质的分子量确定的。
[0031] 下面通过具体实施例进一步说明对本发明进行说明。
[0032] 本发明的实施例中的苯基含氨硅油是无色透明液体,含氨质量百分数为0. 1~ 0. 5%,含苯质量百分数为20~40%,粘度为10~30mpa.s(25°C),折光率为1. 50。
[0033] 本发明的实施例中催化剂均为质量浓度为2%的氯销酸的异丙醇溶液,催化剂与 苯基含氨硅油和聚酸总质量的比为30~40μg:lg
[0034] 实施例1
[0035] 在氮气保护下
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