专利名称：一种水包水型阴离子聚丙烯酰胺乳液的制备方法
技术领域：
本发明属于水溶性高分子合成技术领域，涉及一种"水包水"型阴离子聚丙烯酰胺 乳液的制备方法。
背景技术：
聚丙烯酰胺类水溶性高分子材料因其具有良好的水溶性、优异的增粘性，故其广 泛应用于增稠、减阻、粘结等领域。其中，阴离子型的聚丙烯酰胺类水溶性高分子材 料因分子量可达到几千万使其广泛用于三次采油中。
传统的聚丙烯酰胺合成方法均存在缺点，在工业应用中受到较大的限制。水溶液 聚合法存在反应后期体系粘度高、搅拌难和散热慢的缺点，需要耗费大量的热量，使 用专门的设备，进行干燥，制成粉末，而粉末在使用时分散性差，不易溶解，需要高 速搅拌和加热，耗时耗力。反相乳液聚合和反相悬浮聚合均以油(烃类)为溶剂，在 使用时，这些油容易进入水系统，不仅浪费了宝贵的烃资源，造成了水系统和环境的 污染，而且制得的乳液需要破乳，更增加了生产的复杂性和处理的难度。寻找更加经 济和环保的聚丙烯酰胺合成方法，成为各国研究的热点。
作为一种新型的聚合体方法，水包水型乳液聚合是将水溶性单体溶解在高分子或 小分子的水溶液中，形成均相体系，再在一定条件下聚合，形成互不相溶的水溶性聚 合物分散液的聚合方法。聚丙烯酰胺水包水乳液具有粘度低、溶解快、无污染的优点， 弥补了均相水溶液聚合在聚合过程中粘度高，反相乳液聚合和反相悬浮聚合存在有机 物污染的缺点，它是聚丙烯酰胺工业发展的方向。
CN101016352A报道了一种在盐水介质中的丙烯酰胺与一种阳离子单体共聚的分 散体系，该分散体系不仅具有高的分子量，同时具有在水中速溶的效果。此专利报道 是关于阳离子型聚丙烯酰胺的合成，通过添加一些具有疏水基团的阳离子单体实现析 出分相的目的，但阴离子聚丙烯酰胺的合成不易选取带有疏水基团的阴离子单体，只 能添加一些疏水性单体实现析出分相。公开号CN1709945A的专利报道了通过复合稳 定剂的形式来解决平稳析出的成乳的问题。为了缓和聚合速度和析出速度之间的矛
4盾，CN1884324A和US006025426A专利以牺牲分子量为代价，加入多元醇。 CN1479762A专利因无多元醇且含盐量低，制备的聚合物乳液流动性差。
在本专利中，采用了添加疏水性单体来解决聚合体系增粘过快的问题，并采用在 盐水溶液中加入溶解性能良好的低聚物稳定剂和具有表面活性的功能单体实现乳液 的稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种"水包水"型阴离子聚丙烯酰胺乳液的制备方法，该合 成方法能弥补水溶液聚合过程中粘度高和反相乳液产产品本高的缺点。该"水包水"型 阴离子聚丙烯酰胺乳液为乳白色，粒径小于5pm;该"水包7jC'型阴离子聚丙烯酰胺乳 液具有溶解速度快、分子量高、成本低和使用方便的特点，是一种更为绿色环保的水 溶性高分子产品。
为达到以上技术目的，本发明提供以下技术方案。
一种"水包水"型阴离子聚丙烯酰胺乳液的合成方法，其特征在于，合成工艺为先 将无机盐、非离子亲水性单体、阴离子单体、疏水性单体、具有表面活性的功能单体、 稳定剂、螯合剂、去离子水混合，调节pH至6.5 7.5,用乳化机乳化均匀；再通氮保 护，在18-5(TC分两次添加引发剂， 一次聚合反应时间4 7h后，进行二次聚合反应， 反应时间为l 3h，制得本乳液产品；
本发明以无机盐水溶液作为介质，这种无机盐的水溶液必须是单体的良溶剂，而 不溶解高分子量的阴离子聚丙烯酰胺。上述的无机盐主要有钠、铵离子的盐，选自硫 酸钠、硫酸铵、氯化铵。无机盐的含量应占整个分散体系的20-30wtn/。。优选硫酸铵。
制备该"水包水"型非离子聚丙烯酰胺乳液的单体包括非离子亲水性单体、阴离子 单体、疏水性单体与具有表面活性的功能单体。
上述的非离子亲水性单体为含有一个双键的可进行自由基聚合的水溶性化合物， 选自丙烯酰胺、羟丙基丙烯酰胺或羟乙基丙烯酰胺其中的一种或几种；参与聚合的非 离子亲水性单体占整个单体体系的75-85 mol%;优选丙烯酰胺。
上述的阴离子单体选自丙烯酸钠、烯丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸其中
的一种或几种，阴离子单体占整个单体体系的4-8mol。/。；优选2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺 酸。
上述的疏水性单体选自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸丁酯其中的一种或几种，疏水性单体占整个单体体系
的5-9moP/。；优选甲基丙烯酸乙酯。
上述的具有表面活性的功能单体选自聚乙二醇200单丙烯酸酯、聚乙二醇200
单甲基丙烯酸酯、聚乙二醇400单丙烯酸酯、聚乙二醇400单甲基丙烯酸酯其中的一
种或几种，具有表面活性的功能单体占整个单体体系的6-8mol%;优选聚乙二醇200
单丙烯酸酯。
以上非离子亲水性单体、阴离子单体、疏水性单体、具有表面活性的功能单体 共同组成分散体系的单体体系，单体体系占整个分散体系的15-30wt%;
上述的稳定剂为阴离子低聚物，该水溶液阴离子低聚物由阴离子单体与非离子单 体共聚而成，阴离子单体选取丙烯酸钠、烯丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等 的一种或几种，非离子单体选取丙烯酰胺、羟丙基丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺或N-乙烯基吡咯烷酮的一种或几种。稳定剂在1 mol/L的NaCl水溶液中所测得的特性粘 度为100-300 mL/g，稳定剂用量占单体体系的15-20 wt%;优选丙烯酸钠-丙烯酰胺聚 合物稳定剂。
上述的螯合剂为乙二胺四乙酸二钠或乙二胺四乙酸四钠，螯合剂的用量占整个分 散体系的0.012-0.02 wt%;优选乙二胺四乙酸二钠。
上述的引发剂是氧化-还原引发剂，或水溶性的偶氮类热分解引发剂；或者是氧 化-还原引发剂和水溶性的偶氮类热分解引发剂构成的复合引发体系；其中氧化-还原 引发剂选自过硫酸铵/亚硫酸氢钠、过硫酸钾/亚硫酸氢钠、或者过硫酸铵/三乙醇胺其 中的一种或几种，水溶性的偶氮类热分解引发剂选自偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异 丙基脒唑啉盐酸盐或偶氮二异氰基戊酸其中的一种或几种，引发剂的用量为单体质量 的0.010-0.024%;氧化-还原引发剂的使用温度为18-35 。C,水溶性偶氮类热分解引发 剂的使用温度为35-50 °C,氧化-还原引发剂和热分解引发剂构成的复合引发体系的使 用温度为30-45 'C。优选氧化-还原体系过硫酸铵/三乙醇胺引发剂。
按照本发明所述的一种"水包水"型阴离子聚丙烯酰胺乳液的合成方法，其特征在 于；合成工艺为先将无机盐硫酸铵、非离子亲水性单体丙烯酰胺、阴离子单体2-丙烯 酰胺-2-甲基丙磺酸、疏水性单体甲基丙烯酸乙酯、具有表面活性的功能单体聚乙二醇 200单丙烯酸酯、稳定剂丙烯酸钠-丙烯酰胺、螯合剂乙二胺四乙酸二钠、去离子水混 合，调节pH至6 7,用乳化机乳化均匀；再通氮保护，在18-35'C分两次添加引发剂 氧化-还原体系过硫酸铵/三乙醇胺， 一次聚合反应时间5~611后，进行二次聚合反应， 反应时间为L5 2h，制得本乳液产品。
具体实施方式
实施例1
在烧杯中，加入82.1240 g去离子水、55.4108 g硫酸铵、25.6506 g丙烯酰胺、3.6362 g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2.4783 g甲基丙烯酸乙酯、8.8696 g聚乙二醇200单丙烯 酸酯、稳定剂6.5015 g、 0.0296 gEDTA，用40%NaOH调节pH至7.0，再用乳化机 乳化均匀；将溶液从烧杯慢慢倒入装有搅拌棒、通氮管和精密温度计的四口烧瓶中， 恒温3(TC，开启搅拌，搅拌速度450转/分，通氮驱氧；15min后，分别加入1.2mL 0.3wty。过硫酸铵/三乙醇胺，3(TC保温进行聚合反应7h。聚合体系由半透明状态变为 乳白色，粘度先增大后变低，最终趋于稳定。聚合反应进行6h后，再向聚合体系中 分别加入0.4mL0.3wt。/。过硫酸铵/三乙醇胺，30 。C保温继续反应1 h。结束反应，得 到表观粘度为440 mPa，s的乳白色分散液。取少量聚合产物，用去离子水稀释，溶液 的粘度先变大后变小，有效含量3wty。的溶液的表观粘度为63750 mPa-s。
实施例2
在烧杯中，加入96.8902 g去离子水、36.1652 g硫酸铵、25.0325 g丙烯酰胺、3.6362 g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、4.4609 g甲基丙烯酸乙酯、6.6522 g聚乙二醇200单丙烯 酸酯、7.9563 g稳定剂、0.0289 gEDTA，用40%NaOH调节pH至7.0，再用乳化机乳 化均勾；将溶液从烧杯慢慢倒入装有搅拌棒、通氮管和精密温度计的四口烧瓶中，恒 温18 "C，开启搅拌，搅拌速度450转/分，通氮驱氧；15 min后，分别加入1.8 mL0.3wt% 过硫酸铵/三乙醇胺，18 "C保温进行聚合反应，聚合体系由半透明状态变为乳白色， 粘度先增大后变低，最终趋于稳定。聚合反应进行6h后，再向聚合体系中分别加入 0.6mL0.3wt。/。过硫酸铵/三乙醇胺，35'C保温继续反应2 h。结束反应，得到表观粘度 为630 mPa，s的乳白色分散液。取少量聚合产物，用去离子水稀释，溶液的粘度先变 大后变小，有效含量3wtW的溶液的表观粘度为49600 mPa-s。
实施例3
在烧杯中，加入89.6753 g去离子水、46.1460 g硫酸铵、25.0325 g丙烯酰胺、5.4543 g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、3.4696 g甲棊丙烯酸甲酯、6.6522 g聚乙二醇200单丙烯 酸酯、8.1217 g稳定剂、0.0295 gEDTA，用40%NaOH调节pH至7.0，再用乳化机乳 化均匀；将溶液从烧杯慢慢倒入装有搅拌棒、通氮管和精密温度计的四口烧瓶中，恒
7温35 °C ，开启搅拌,搅拌速度450转/分，通氮驱氧；15 min后，分别加入1.8 mL 0.3wt% 过硫酸铵/三乙醇胺，35 'C保温进行聚合反应，聚合体系由半透明状态变为乳白色， 粘度先增大后变低，最终趋于稳定。聚合反应进行5h后，再向聚合体系中分别加入 0.6mL0.3wtn/。过硫酸铵/三乙醇胺，25'C保温继续反应2 h。结束反应，得到表观粘度 为510mPa's的乳白色分散液。取少量聚合产物，用去离子水稀释，溶液的粘度先变 大后变小，有效含量3wt。/。的溶液的表观粘度为38500 mPa-s。
实施例4
在烧杯中，加入105.4103 g去离子水、38.7100 g硫酸铵、23.7963 g丙烯酰胺、 5.4543 g2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、4.4609 g甲基丙烯酸乙酯、8.8696 g聚乙二醇200 单丙烯酸酯、6.8130 g稳定剂、0.0310 gEDTA，用40%NaOH调节pH至7.0，再用乳 化机乳化均匀；将溶液从烧杯慢慢倒入装有搅拌棒、通氮管和精密温度计的四口烧瓶 中，恒温18t:，开启搅拌，搅拌速度450转/分，通氮驱氧；15min后，分别加入2.4 raL0.3wt。/。过硫酸铵/三乙醇胺引发体系的氧化剂与还原剂，18 。C保温进行聚合反应， 聚合体系由半透明状态变为乳白色，粘度先增大后变低，最终趋于稳定。聚合反应进 行4 h后，再向聚合体系中分别加入0.8 mL 0.3wt。/。过硫酸铵/三乙醇胺引发体系的氧 化剂与还原剂，25 r保温继续反应3h。结束反应，得到表观粘度为720 mPa*s的乳 白色分散液。取少量聚合产物，用去离子水稀释，溶液的粘度先变大后变小，有效含 量3wty。的溶液的表观粘度为39250 mPa-s。
实施例5
在烧杯中，加入92.3244 g去离子水、47.5097 g硫酸铵、24.4144 g丙烯酰胺、7.2723 g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、3.4696 g甲基丙烯酸乙酯、6.6522 g聚乙二醇200单丙烯 酸酯、8.3617 g稳定剂、0.0304 gEDTA，用40%NaOH调节pH至7.0，再用乳化机乳 化均匀；将溶液从烧杯慢慢倒入装有搅拌棒、通氮管和精密温度计的四口烧瓶中，恒 温18 °C ，开启搅拌，搅拌速度450转/分，通氮驱氧；15 min后，分别加入1.8 mL 0.3wt%
过硫酸铵/三乙醇胺引发体系的氧化剂与还原剂，保温18 x:进行聚合反应，聚合体系
由半透明状态变为乳白色，粘度先增大后变低，最终趋于稳定。聚合反应进行5h后， 再向聚合体系中分别加入0.6 mL 0.3wt。/。过硫酸铵/三乙醇胺引发体系的氧化剂与还原 剂，35'C保温继续反应3h。结束反应，得到表观粘度为810mPa，s的乳白色分散液。 取少量聚合产物，用去离子水稀释，溶液的粘度先变大后变小，有效含量3wt。/。的溶液的表观粘度为41500 mPa-s。 实施例6
在烧杯中，加入105.5444 g去离子水、39.0740 g硫酸铵、23.4873 g丙烯酰胺、 7.2723 g2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、4.4609 g甲基丙烯酸乙酯、7.7609 g聚乙二醇200 单丙烯酸酯、7.7367 g稳定剂、0.0313 gEDTA，用40%NaOH调节pH至7.0，再用乳 化机乳化均匀；将溶液从烧杯慢慢倒入装有搅拌棒、通氮管和精密温度计的四口烧瓶 中，恒温30'C，开启搅拌，搅拌速度450转/分，通氮驱氧；15min后，分别加入1.2 mL0.3wtn/。过硫酸铵/三乙醇胺引发体系的氧化剂与还原剂，保温30 。C进行聚合反应， 聚合体系由半透明状态变为乳白色，粘度先增大后变低，最终趋于稳定。聚合反应进 行6 h后，再向聚合体系中分别加入0.4 mL 0.3wt。/。过硫酸铵/三乙醇胺引发体系的氧 化剂与还原剂，25 。C保温继续反应2h。结束反应，得到表观粘度为910 mPa's的乳 白色分散液。取少量聚合产物，用去离子水稀释，溶液的粘度先变大后变小，有效含 量3wt^的溶液的表观粘度为62500 mPa-s。
实施例7
在烧杯中，加入89.5955 g去离子水、45.6911 g硫酸铵、25.3416 g丙烯酰胺、3.6362 g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、3.4696 g甲基丙烯酸乙酯、7.7609 g聚乙二醇200单丙烯 酸酯、7.2375 g稳定剂、0.0292 gEDTA，用40%NaOH调节pH至7.0，再用乳化机乳 化均匀；将溶液从1瞎杯慢慢倒入装有搅拌棒、通氮管和精密、温度计的四口烧瓶中，恒 温30°C ，开启搅拌，搅拌速度450转/分，通氮驱氧；15 min后，分别加入1.8 raL 0.3wt% 过硫酸铵/三乙醇胺引发体系的氧化剂与还原剂，保温30'C进行聚合反应，聚合体系 由半透明状态变为乳白色，粘度先增大再变低，最终趋于稳定。聚合反应进行6h后， 再向聚合体系中分别加入0.6 mL 0.3wt。/。过硫酸铵/三乙醇胺引发体系的氧化剂与还原 剂，35'C保温继续反应1 h。结束反应，得到表观粘度为495mPa's的乳白色分散液。 取少量聚合产物，用去离子水稀释，溶液的粘度先变大后变小，有效含量3wt。/。的溶 液的表观粘度为47100 mPa-s。
实施例8
在烧杯中，加入79.7053 g去离子水、54.8663 g硫酸铵、25.6506 g丙烯酰胺、5.4543 g2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2.4783 g甲基丙烯酸乙酯、6.6522 g聚乙二醇200单丙烯酸酯、8.0471 g稳定剂、0.0293 gEDTA，用40%NaOH调节pH至7.0，再用乳化机乳 化均匀；将溶液从烧杯慢慢倒入装有搅拌棒、通氮管和精密温度计的四口烧瓶中，恒 温35 °C，开启搅拌，搅拌速度450转/分，通氮驱氧；15 min后，分别加入2.4 mL 0.3wt% 过硫酸铵/三乙醇胺引发体系的氧化剂与还原剂，保温35。C进行聚合反应，聚合体系 由半透明状态变为乳白色，粘度先增大后变低，最终趋于稳定。聚合反应进行7h后， 再向聚合体系中分别加入0.8 mL 0.3wt。/。过硫酸铵/三乙醇胺引发体系的氧化剂与还原 剂，25"保温继续反应2h。结束反应，得到表观粘度为710mP&s的乳白色分散液。 取少量聚合产物，用去离子水稀释，溶液的粘度先变大后变小，有效含量3wt。/。的溶 液的表观粘度为34200 mPa-s。
实施例9
在烧杯中，加入94.8961 g去离子水、47.9634 g硫酸铵、24.4144 g丙烯酰胺、5.4543 g2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、3.4696 g甲基丙烯酸乙酯、8.8696 g聚乙二醇200单丙烯 酸酯、6.7533 g稳定剂、0.0307 gEDTA，用40%NaOH调节pH至6.5，再用孚L化机乳 化均匀；将溶液从烧杯慢慢倒入装有搅拌棒、通氮管和精密温度计的四口烧并瓦中，恒 温30 °C,开启搅拌，搅拌速度450转/分,通氮驱氧；15 min后，分别加入1.2 mL 0.3wt% 过硫酸铵/三乙醇胺引发体系的氧化剂与还原剂，保温30"C进行聚合反应，聚合体系 由半透明状态变为乳白色，粘度先增大后变低，最终趋于稳定。聚合反应进《亍7h后， 再向聚合体系中分别加入0.4 mL 0.3wtQ/。过硫酸铵/三乙醇胺引发体系的氧化齐ij与还原 剂，3(TC保温继续反应3h。结束反应，得到表观粘度为640mPa，s的乳白色分散液。 取少量聚合产物，用去离子水稀释，溶液的粘度先变大后变小，有效含量3vvty。的溶 液的表观粘度为59500 mPa-s。
实施例10
在烧杯中，加入84.5130 g去离子水、57.5931 g硫酸铵、24.7235 g丙烯酰胺、7.2723 g2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2.4783 g甲基丙烯酸乙酯、7.7609 g聚乙二醇200单丙烯 酸酯、7.6023 g稳定剂、0.0307 gEDTA，用40%NaOH调节pH至7.5，再用导L化机乳 化均匀；将溶液从烧杯慢慢倒入装有搅拌棒、通氮管和精密温度计的四口烧瓶中，恒 温30°C ，开启搅拌，搅拌速度450转/分，通氮驱氧；15 min后，分别加入1.8 mL 0.3wt% 过硫酸铵/三乙醇胺引发体系的氧化剂与还原剂，保温3(TC进行聚合反应，聚合体系 由半透明状态变为乳白色，粘度先增大后变低，最终趋于稳定。聚合反应进《于4h后，
10再向聚合体系中分别加入0.6 mL 0.3wt。/。过硫酸铵/三乙醇胺引发体系的氧化剂与还原 剂，保温35。C继续反应2h。结束反应，得到表观粘度为840mPa's的乳白色分散液。 取少量聚合产物，用去离子水稀释，溶液的粘度先变大后变小，有效含量3a^/。的溶 液的表观粘度为50900 mPa-s。
实施例11
在烧杯中，加入95.7936 g去离子水、48.4184 g硫酸铵、24.1054 g丙烯酰胺、7.2723 g2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、3.4696 g甲基丙烯酸乙酯、7.7609 g聚乙二醇200单丙烯 酸酯、6.8173 g稳定剂、0.0310 gEDTA,用40%NaOH调节pH至6.5，再用乳化机乳 化均匀；将溶液从烧杯慢慢倒入装有搅拌棒、通氮管和精密温度计的四口烧瓶中，恒 温35 °C ，开启搅拌，搅拌速度450转/分，通氮驱氧；15 min后，分别加入2.4 mL 0.3wt% 过硫酸铵/三乙醇胺引发体系的氧化剂与还原剂，保温35'C进行聚合反应，聚合体系 由半透明状态变为乳白色，粘度先增大后变低，最终趋于稳定。聚合反应进行4h后， 再向聚合体系中分别加入0.8 mL 0.3wt。/。过硫酸铵/三乙醇胺引发体系的氧化剂与还原 剂，35TM呆温继续反应lh。结束反应，得到表观粘度为715mPa，s的乳白色分散液。 取少量聚合产物，用去离子水稀释，溶液的粘度先变大后变小，有效含量3诚％的溶 液的表观粘度为22100 mPa-s。
实施例12
在烧杯中，加入77.3289 g去离子水、53.2300 g硫酸铵、26.2687 g丙烯酰胺、3.6362 g2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2.4783 g甲基丙烯酸乙酯、6.6522 g聚乙二醇200单丙烯 酸酯、7.8071 g稳定剂、0.0284 gEDTA，用40%NaOH调节pH至6.5，再用乳化机乳 化均匀；将溶液从烧杯慢慢倒入装有搅拌棒、通氮管和精密温度计的四口烧瓶中，恒 温18 °C ，开启搅拌，搅拌速度450转/分，通氮驱氧；15 min后，分别加入1.8 mL 0.3wt% 过硫酸铵/三乙醇胺引发体系的氧化剂与还原剂，保温18 。C进行聚合反应，聚合体系 由半透明状态变为乳白色，粘度先增大后变低，最终趋于稳定。聚合反应进《亍6h后， 再向聚合体系中分别加入0.6 mL 0.3wt。/。过硫酸铵/三乙醇胺引发体系的氧化剂与还原 剂，25'C保温继续反应1 h。结束反应，得到表观粘度为570mPa's的乳白色分散液。 取少量聚合产物，用去离子水稀释，溶液的粘度先变大后变小，有效含量3wf/。的溶 液的表观粘度为59500 mPa-s。
权利要求
1、一种“水包水”型阴离子聚丙烯酰胺乳液的合成方法，其特征在于，合成工艺为先将无机盐、非离子亲水性单体、阴离子单体、疏水性单体、具有表面活性的功能单体、稳定剂、螯合剂、去离子水混合，调节pH至6.5～7.5，用乳化机乳化均匀；再通氮保护，在18-50℃分两次添加引发剂，一次聚合反应时间4～7h后，进行二次聚合反应，反应时间为1～3h，制得本乳液产品；上述的无机盐选自硫酸钠、硫酸铵或氯化钠，无机盐的含量占整个分散体系的20-30wt％；上述的非离子亲水性单体选自丙烯酰胺、羟丙基丙烯酰胺或羟乙基丙烯酰胺其中的一种或几种；参与聚合的非离子亲水性单体占整个单体体系的75-85mol％；上述的阴离子单体选自丙烯酸钠、烯丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸其中的一种或几种，阴离子单体占整个单体体系的4-8mol％；上述的疏水性单体选自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸丁酯其中的一种或几种，疏水性单体占整个单体体系的5-9mol％；上述的具有表面活性的功能单体选自聚乙二醇200单丙烯酸酯、聚乙二醇200单甲基丙烯酸酯、聚乙二醇400单丙烯酸酯、聚乙二醇400单甲基丙烯酸酯其中的一种或几种，具有表面活性的功能单体占整个单体体系质量的6-8mol％；以上非离子亲水性单体、阴离子单体、疏水性单体、具有表面活性的功能单体共同组成分散体系的单体体系，单体体系占整个分散体系的15-30wt％；上述的稳定剂为阴离子低聚物，该水溶液阴离子低聚物由阴离子单体与非离子单体共聚而成，阴离子单体选取丙烯酸钠、烯丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等的一种或几种，非离子单体选取丙烯酰胺、羟丙基丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺或N-乙烯基吡咯烷酮的一种或几种；稳定剂在1mol/L的NaCl水溶液中所测得的特性粘度为100-300mL/g，稳定剂用量占单体体系的15-20wt％；上述的螯合剂为乙二胺四乙酸二钠或乙二胺四乙酸四钠，螯合剂的用量占整个分散体系的0.012-0.02wt％；上述的引发剂是氧化-还原引发剂，或水溶性的偶氮类热分解引发剂；或者是氧化-还原引发剂和水溶性的偶氮类热分解引发剂构成的复合引发体系；其中氧化-还原引发剂选自过硫酸铵/亚硫酸氢钠、过硫酸钾/亚硫酸氢钠、或者过硫酸铵/三乙醇胺其中的一种或几种，水溶性的偶氮类热分解引发剂选自偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丙基脒唑啉盐酸盐或偶氮二异氰基戊酸其中的一种或几种，引发剂的用量为单体的0.010-0.024wt％；氧化-还原引发剂的使用温度为18-35℃，水溶性偶氮类热分解引发剂的使用温度为35-50℃，氧化-还原引发剂和热分解引发剂构成的复合引发体系的使用温度为30-45℃。
2、按照权利要求1所述的乳液的合成方法，其特征在于；合成工艺为先将无机盐硫酸铵、非离子亲水性单体丙烯酰胺、阴离子单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、疏水性单体甲基丙烯酸乙酯、具有表面活性的功能单体聚乙二醇200单丙烯酸酯、稳定剂丙烯酸钠-丙烯酰胺聚合物、螯合剂乙二胺四乙酸二钠、去离子水混合，调节pH至6 7，用乳化机乳化均匀；再通氮保护，在18-35'C分两次添加引发剂氧化-还原体系过硫酸铵/三乙醇胺，一次聚合反应时间54h后，进行二次聚合反应，反应时间为L5 2h，制得本乳液产品。
全文摘要
一种“水包水”型阴离子聚丙烯酰胺乳液的合成方法，其特征在于，合成工艺为先将无机盐、非离子亲水性单体、阴离子单体、疏水性单体、具有表面活性的功能单体、稳定剂、螯合剂、去离子水混合，调节pH至6.5~7.5，用乳化机乳化均匀；再通氮保护，在18-50℃分两次添加引发剂，一次聚合反应时间4~7h后，进行二次聚合反应，反应时间为1~3h，制得本乳液产品。
文档编号C08F220/56GK101649024SQ200910090969
公开日2010年2月17日 申请日期2009年8月19日 优先权日2009年8月19日
发明者宋承鹏, 蓓 林, 滕厚开, 王素芳, 邢凡彬, 郑书忠, 军 陈 申请人:中国海洋石油总公司;中海油天津化工研究设计院