一种亲水处理剂及其制备方法和用途与流程

本发明属于亲水处理
技术领域：
，具体涉及一种亲水处理剂及其制备方法和用途。
背景技术：
：一些材料的表面活性比较低，比如：固体泡沫、空调装置热交换器金属、空气过滤器金属、有机硅涂层、油性涂层等。这些材料的表面在使用一些水性涂料、油墨或进行表面亲水改性时，会出现润湿困难、水滴很难达平铺的效果。为解决表面的润湿问题，目前，对于普通的固体疏水表面是加入大量的流平剂，但是这种方法在现场施工时容易出现表面涂覆不均匀的情况，并产生大量泡沫，导致涂层表面缺陷，同时该方法有效期短；对于金属表面，多数是采用刷涂层的方式，在金属表面做上一层亲水性涂层，以改变其亲水性，但这种方式所使用的亲水剂为膏状，其较为粘稠，所以必须在专业的设备或车间内完成，对目标件几何尺寸、施工温度等要求较高，施工困难。同时，现有的表面亲水处理剂中一般含有有毒的溶剂，其在大范围使用时容易与人体接触，造成安全隐患。技术实现要素：本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种亲水处理剂及其制备方法和用途。为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种亲水处理剂，包含如下按质量比的组分：二甲胺(25％的水溶液)10～17份；三乙醇胺20～35份；篦麻油酸25～45份；聚乙烯吡咯烷酮(K90)5～10份；全氟表面活性剂5～15份；水5～15份。作为优选，上述一种亲水处理剂，包含如下按质量比的组分：二甲胺(25％的水溶液)15份；三乙醇胺25份；篦麻油酸32份；聚乙烯吡咯烷酮(K90)8份；全氟表面活性剂10份；水10份。进一步优选，上述一种亲水处理剂的制备方法，包括如下步骤：S1、按配方量将篦麻油、二甲胺25％的水溶液、三乙醇胺加入反应釜中，升温至70℃-100℃，进行恒温反应，当其酸值小于3mgKOH/g后，降温；S2、当温度下降至30℃-50℃时，在步骤S1所得物质中加入配方量聚乙烯吡咯烷酮K90，使其完全溶解；S3、在步骤S2所得物质中加入配方量水；S4、在步骤S3所得物质中加入配方量全氟表面活性剂FS-3100，即得。进一步优选，上述亲水处理剂在气田水池密封中的用途。将涂有亲水处理剂的固体泡沫覆盖在气田水池水面上，实现泡沫表面与水面的紧密接触，减少恶臭气体逸散通道，从而提高密封性能。同时，该亲水处理剂可覆盖在水体表面，从而弥补固体泡沫与气田水池池壁之间的间隙，进一步提高密封效果。本发明具有以下优点：1、通过本发明亲水剂处理后的疏水表面会形成一层透明涂层，它可使疏水表面更容易亲水。水在滴入该表面后，水滴与疏水表面的接触角极低，从而使水以薄膜的形成吸附在泡沫表面，而不会形成水珠。2、本发明制备得到的亲水处理剂为液体状，其与普通的亲水处理剂相比具有施工方便，可以直接通过喷涂、浸渍等方式对疏水表面进行亲水改性处理，不会受到被处理物件的几何尺寸和现场施工条件的影响。3、本发明制备得到的亲水处理剂可以在药剂浓度很低的情况下达到亲水效果，其制造成本更低、实际使用中毒性更小。4、本发明亲水处理剂还具有密封稳定性好，密封持续时间长的优点。特别适合用于气田水池的密封。附图说明图1是实施例1的流程示意图。图2是实施例1用于气田水池密封时的结构示意图。附图标记：1气田水池，2固体泡沫，3亲水处理剂，4气田水。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例1：一种亲水处理剂，其制备方法如图1所示，包括以下步骤：S1、按表1中实施例1的原料重量准备原料，将二甲胺(25％水溶液)、三乙醇胺和篦麻油酸加入反应釜中，升温至90℃，恒温反应4小时，测得其酸值小于3mgKOH/g，降温。S2、当温度下降至40℃时，在步骤S1所得物质中加入聚乙烯吡咯烷酮(K90)，使其完全溶解。S3、在步骤S2中加入水，搅拌使其完全溶解。S4、在步骤S3中加入全氟表面活性剂(FS-3100)，搅拌使其完全溶解。S5、最后将制好的亲水处理剂加入自动包装机中，用塑料桶或铝罐包装成不同规格的成品。实施例2：一种亲水处理剂，其制备方法如图1所示，包括以下步骤：S1、按表1中实施例2的原料重量准备原料，将二甲胺(25％水溶液)、三乙醇胺和篦麻油酸加入反应釜中，升温至80℃，恒温反应5小时，测得其酸值小于3mgKOH/g后，降温。S2、当温度下降至30℃时，在步骤S1所得物质中加入聚乙烯吡咯烷酮(K90)，使其完全溶解。其余步骤同实施例1。实施例3：一种亲水处理剂，其制备方法如图1所示，包括以下步骤：S1、按表1中实施例3的原料重量准备原料，将二甲胺(25％水溶液)、三乙醇胺和篦麻油酸加入反应釜中，升温至100℃，恒温反应3小时，测得其酸值小于3mgKOH/g，降温。S2、当温度下降至50℃时，在步骤S1所得物质中加入聚乙烯吡咯烷酮(K90)，使其完全溶解。其余步骤同实施例1。实施例4：一种亲水处理剂，其制备方法如图1所示，包括以下步骤：S1、按表1中实施例4的原料重量准备原料，将二甲胺(25％水溶液)、三乙醇胺和篦麻油酸加入反应釜中，升温至90℃，恒温反应3小时，测得其酸值小于3mgKOH/g，降温。S2、当温度下降至50℃时，在步骤S1所得物质中加入聚乙烯吡咯烷酮(K90)，使其完全溶解。其余步骤同实施例1。实施例5：一种亲水处理剂，其制备方法如图1所示，包括以下步骤：S1、按表1中实施例5的原料重量准备原料，将二甲胺(25％水溶液)、三乙醇胺和篦麻油酸加入反应釜中，升温至70℃，恒温反应6小时，测得其酸值小于3mgKOH/g，降温。S2、当温度下降至40℃时，在步骤S1所得物质中加入聚乙烯吡咯烷酮(K90)，使其完全溶解。其余步骤同实施例1。将实施例1-5中制好的亲水处理剂按照不同药剂浓度进行泡沫表面亲水处理测试，测试仪器采用JJ2000B2型接触角测量仪，其测试结果如表2所示。表1表2通过表2可知本亲水处理剂对于泡沫表面的亲水处理效果明显。同时，在药剂浓度为0.50％的情况下均能使得接触角达到0°(实施例1在药剂浓度为0.10％的情况下就能使接触角达到0°)，所以本发明可在药剂浓度很低的情况下达到亲水效果，其制造成本更低、实际使用中毒性更小。将实施例1-5中制得的亲水处理剂3(药剂浓度0.50％)分别用于气田水池1的密封。如图2所示，气田水池1中含有气田水4，将表面涂覆有亲水处理剂3的固体泡沫2覆盖在气田水4水面上，则固体泡沫2与气田水4水面实现紧密接触，从而显著减少恶臭气体逸散通道，对气田水4进行密封；而亲水处理剂3可与天然气气井1井壁接触，同时覆盖在水面上，从而弥补了固体泡沫2与天然气气井1井壁之间的间隙，使密封效果达到更好。分别对亲水处理剂在气田水池密封持续时间进行测试，其测试方法为：通过人的嗅觉评定气田水池流出气体的恶臭强度，当人勉强能察觉到气味时则说明亲水处理剂能有效密封；当人很容易闻到明显恶臭气味时则说明该亲水处理剂无法密封。其测试结果如表3所示。表3实施例密封持续时间(天)实施例1107实施例275实施例369实施例466实施例573同时通过表3中的结果我们也可以看出由于本亲水处理剂的良好亲水效果，使得泡沫-水面之间、水面-池壁之间形成良好的接触；同时本亲水处理剂具有一定表面张力，从而使得泡沫-池壁之间具有良好的连接强度。导致本亲水处理剂的密封持续很长(实施例1的有效密封持续时间最长，能达到107天)。同时本亲水处理剂能保证泡沫-池壁之间的相对位置稳定，泡沫随着气田水水面上下浮动的过程中不会碰撞到池壁造成水面波动，从而影响亲水处理剂密封的稳定性。本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。当前第1页1 2 3