耐温抗盐聚丙烯酰胺类聚合物及其制备方法_2

文档序号:9641455阅读:来源:国知局
后,继续保温30-90min 以使反应完全,然后利用空气压缩栗向反应釜上部压入空气,挤出聚合后的胶体,并通过聚 合釜下端的造粒机进行造粒,造粒后的胶体颗粒风送至流化床进行干燥,当产物的含水率 接近10%时,进入研磨粉碎装置,进行粉碎筛分及包装成品。本发明的步骤(4)中初产物胶 体从聚合釜内挤出,同时造粒机造粒,所得到的胶体颗粒最大不应该超过3mm,这有利于提 高在流化床内的干燥速度。
[0051] 本发明聚合反应加引发剂前通氮气一定要充分,避免由于氧气残留导致的局部聚 合反应不完全,同时聚合达到最高温后,需要继续保温30-90min,这些都有利于降低残余单 体的含量。
[0052] 本发明还涉及式(I)的辅助引发剂用于改进耐温抗盐聚丙烯酰胺类聚合物的延 迟增粘性的用途。
[0053] 在本发明中,若无相反说明,则操作在常温常压条件进行。
[0054] 在本发明中,除非另外说明,否则所有份数、百分数均基于重量计。
[0055] 在本发明中,所用物质均为已知物质,可以购得或通过已知的方法合成。
[0056] 在本发明中,所用装置或设备均为所述领域已知的常规装置或设备,均可购得。
[0057] 下面将结合实施例对本发明作进一步详细描述。
[0058] 实施例
[0059] 实施例1
[0060] 按以下配方称取各组分:
[0061] 丙烯酰胺 1000kg;
[0062] 丙烯酸 150kg;
[0063] AMPS 700kg ;
[0064] 氢氧化钠 219kg ;
[0065] 硫酸钠 92. 5kg ;
[0066] 尿素 I. 95kg ;
[0067] 乙二胺四乙酸二钠 37kg ;
[0068] 过硫酸铵18. 5g;
[0069] 亚硫酸氢钠 I. 85g ;
[0070] 辅助引发剂(按结构式(I)中η平均值为5, m平均值为50, R为甲基)I. 85kg。
[0071] 在配料釜内称取2000kg去离子水,将上述除引发剂的各组分先后加入到配料釜 内溶解,调节体系PH值为4,并降温到0°C,栗送到聚合釜内,同时通高纯氮气,半小时后,将 引发剂分别放入5升的烧杯内,并加5升水溶解,向反应釜内先加入过硫酸铵,5min后加辅 助引发剂,再5分钟后加入亚硫酸氢钠,全部加完后继续通氮气lOmin,将反应釜密闭,使聚 合反应在绝氧的条件下进行。待反应达到最高温后,继续保温90min,然后使用空气压缩栗 向反应釜内通入空气,将聚合后的胶体挤出,通过聚合釜下端的造粒机进行造粒,造粒后的 胶体颗粒风送至流化床进行干燥,当产物的含水率接近10%时,进入研磨粉碎装置,进行粉 碎筛分及包装成品。
[0072] 应用上述实施例制备的聚合物与目前市售的普通耐温抗盐聚合物的性能对比列 于下表1中。
[0073] 本发明分子量的测定按国标GB/T12005. 10-1992进行。
[0074] 本发明粘度测定是在胜利三型盐水中进行,水的组成为NaCl 30. 2736g,CaCl2 1.94368,1%(:126!120 1.46718,粘度计为阶〇〇1^61(10¥-111型,选用0号转子,6转/分。
[0075] 表 1
[0077] 由上表可以看出,实施例1由于使用了本发明的特殊结构的辅助引发剂,虽然分 子量相当,但却表现出明显好的耐温抗盐性能,表观粘度高,粘度随时间增加,具有延迟增 粘的特性。
[0078] 实施例2
[0079] 丙烯酰胺 1000kg;
[0080] 丙烯酸 10kg;
[0081] AMPS 200kg ;
[0082] 氢氧化钠44kg ;
[0083] 硫酸钠 1.5kg;
[0084] 尿素 60kg ;
[0085] 乙二胺四乙酸二钠1.5kg;
[0086] 叔丁基过氧化氢12. Ikg ;
[0087] 吊白块 1.21kg ;
[0088] 辅助引发剂(按结构式(I)中η平均值为15, m平均值为20, R为丙基)I. 21kg。
[0089] 按实施例1的方法,配制成总量为4000kg的聚合物溶液,氧化-还原引发剂体 系中氧化剂和还原剂以及辅助引发剂各配制成10重量%的水溶液;反应起始温度为8°C, 其它聚合及处理方式同实施例1相同。所得聚合物分子量为2300万,30天粘度保留率为 105%〇
[0090] 实施例3
[0091] 丙烯酰胺 1000kg;
[0092] 丙烯酸 100kg;
[0093] AMPS 400kg ;
[0094] 氢氧化钠133kg;
[0095] 硫酸钠 45kg ;
[0096] 尿素 30kg;
[0097] 乙二胺四乙酸二钠7.5kg;
[0098] 过氧化氢1.5kg;
[0099] 七水硫酸亚铁15kg ;
[0100] 辅助引发剂(按结构式⑴中η平均值为10, m平均值为80, R为乙基)I. 5kg。
[0101] 按实施例1的方法,配制成总量为4000kg的聚合物溶液,氧化-还原引发剂体系 中氧化剂和还原剂以及辅助引发剂各配制成12重量%的水溶液;反应起始温度为15°C, 其它聚合及处理方式同实施例1相同。所得聚合物分子量为2200万,30天粘度保留率为 110%〇
[0102] 实施例4
[0103] 丙烯酰胺 1000kg;
[0104] 丙烯酸 50kg;
[0105] AMPS 500kg ;
[0106] 氢氧化钠124kg;
[0107] 硫酸钠 25kg;
[0108] 尿素 30kg;
[0109] 乙二胺四乙酸二钠5kg;
[0110] 过硫酸钾Ikg ;
[0111] 亚硫酸钠10kg;
[0112] 辅助引发剂(按结构式(I)中η平均值为3, m平均值为100, R为丁基)I. 5kg;
[0113] 按实施例1的方法,配制成总量为7500kg的聚合物溶液,氧化-还原引发剂体 系中氧化剂和还原剂以及辅助引发剂各配制成18重量%的水溶液;反应起始温度为6°C, 其它聚合及处理方式同实施例1相同。所得聚合物分子量为2300万,30天粘度保留率为 115%〇
[0114] 本发明制得的聚合物与使用单一还原剂的氧化还原引发体系相比,分子量可提高 20%以上,达到2000万以上,有非常好的溶解性,可在油田采出污水中直接快速溶解,最关 键的是具有非常好的热稳定性,85°C绝氧条件下30天后粘度保留率110%以上,60天的保 留率也超过100%,表现出非常好的延迟增粘特性。
【主权项】
1. 一种耐溫抗盐聚丙締酷胺类聚合物,其特征在于所述聚丙締酷胺类聚合物包括: (a)丙締酷胺; 化)丙締酸; (C) 2-丙締酷胺基-2-甲基丙横酸(AMP巧; (d) 氧化-还原引发剂; (e) 辅助引发剂;W及 (f) 任选地助剂; 其中所述辅助引发剂为N,N-二甲基-N-乙締与N-乙締基簇酸胺的寡聚物,具有下式 (I)的结构:其中 20 >η> 2,100 >m> 2;R为Ci-Ci。的烷基。2. 权利要求1所述的耐溫抗盐聚丙締酷胺类聚合物,其特征在于对所述式(I)的辅助 引发剂,其中15>11>3,80>111>10;优选10>11>4,30>111>15,1?为〇1-〇5的烷基, 例如甲基、乙基、丙基。3. 权利要求1所述的耐溫抗盐聚丙締酷胺类聚合物,其特征在于 丙締酷胺、丙締酸、AMPSΞ种单体组分重量比为100:1-15:20-70,优选 100:5-15:30-70。4. 权利要求1所述的耐溫抗盐聚丙締酷胺类聚合物,其中在氧化-还原引发剂体系中, 所述的氧化剂选自过氧化氨、有机过氧化氨、过硫酸盐或过氧化二苯甲酯; 所述的还原剂选自亚硫酸盐、亚硫酸氨盐、焦亚硫酸盐、吊白块或亚铁盐; 其中所述氧化-还原引发剂中氧化剂的用量为单体总重量的0.01%。-1 % ;引发剂 中还原剂的用量为单体总重量的0. 001%。-1%。;所述辅助引发剂的用量为单体总重量的 0. 001%。-1%〇。5. 权利要求1所述的耐溫抗盐聚丙締酷胺类聚合物,其中所述助剂为无机盐、尿素、乙 二胺四乙酸二钢的混合物;其中所述的无机盐用量为单体总重量的0. 1-5%,所述的尿素 用量为单体总重量的0. 1-5%,所述的乙二胺四乙酸二钢用量为单体总重量的0. 1-2%。6. -种如权利要求1-5所述的耐溫抗盐聚丙締酷胺类聚合物的制备方法,包含W下步 骤: (1) 配制丙締酷胺、丙締酸、AMPSΞ种单体W及任选地助剂的聚合水溶液; (2) 分别配制氧化-还原引发剂体系中氧化剂和还原剂W及辅助引发剂的水溶液; (3) 将(2)中氧化剂的水溶液、辅助引发剂的水溶液和还原剂的水溶液依次加入聚合 溶液进行聚合反应; (4) 对聚合后的胶体进行造粒、干燥、粉碎成品。7. 权利要求6的制备方法,其中步骤(1)中加入助剂。8. 权利要求6的制备方法,其中聚合反应的起始溫度为0-15°C。9. 权利要求6的制备方法,其中步骤(1)聚合水溶液浓度为20-50wt%,步骤(2)中氧 化剂的水溶液、辅助引发剂的水溶液和还原剂的水溶液浓度均为0. 02-30wt%。10. 式(I)的辅助引发剂用于改进耐溫抗盐聚丙締酷胺类聚合物的延迟增粘性的用 途。
【专利摘要】本发明涉及一种耐温抗盐聚丙烯酰胺类聚合物,其特征在于所述聚丙烯酰胺类聚合物包括:(a)丙烯酰胺;(b)丙烯酸;(c)2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS);(d)氧化-还原引发剂;(e)辅助引发剂;以及(f)任选地助剂;其中所述辅助引发剂具有如下式(I)结构:其中10≥n≥2,100≥m≥2;R为C1-C10的烷基。本发明还涉及所述聚丙烯酰胺类聚合物的制备方法。
【IPC分类】C08F4/40, C08F220/06, C08F220/58, C09K8/035, C08F220/56
【公开号】CN105399897
【申请号】CN201511024651
【发明人】王涛, 靳彦欣, 汪庐山, 胡秋平, 肖建洪, 付琛, 朱妍婷, 史树彬, 衣哲, 刘丛玮
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月30日
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