一种可聚合功能性单体及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种可聚合功能性单体及其制备方法和应用。通过以下步骤：在酰胺化反应条件下，使通式为（Ⅱ）的芳香二胺与顺丁烯二酸酐反应，得到中间体M；在缩合化反应条件下，使通式为（Ⅳ）的二元脂肪酸与所述中间体M反应，得到可聚合功能性单体。本发明得到的单体用于三次采油的驱油剂。
【专利说明】一种可聚合功能性单体及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种可聚合功能性单体及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 自由基聚合是制备乙烯基聚合物最有效的方法之一。目前使用的乙烯基聚合物中 70%以上是通过自由基聚合得到的。自由基聚合有许多优点，如适用单体多、聚合条件温和、 聚合工艺简单等。由于许多单体能进行自由基聚合，能用水为介质进行悬浮和乳液聚合，聚 合工艺操作简便，其重现性好，因而自上世纪50年代以来已成为工业生产高分子产品的重 要技术。
[0003] 具有乳化功能的聚合单体，又称可聚合乳化剂，它的分子结构中除含有亲水亲油 的乳化剂基团外，还含有可参加自由基聚合反应的功能基团，成为聚合物的一部分，因此乳 化剂分子不会再出现解吸，从而使聚合物粒子在凝聚过程中受到静电斥力和更大的空间阻 碍作用，使胶乳的稳定性得以改善可聚合乳化剂的种类很多，丙烯酰胺类可聚合乳化剂具 有反应活性高、聚合物分子量高等独特优点。
[0004] 聚合物驱油剂有合成聚合物、生化聚合物、天然聚合物的改性产物三大类。目前， 最常用的聚合物有两类：一是以黄胞胶为代表的生物聚合物；二是以部分水解聚丙烯酰胺 及其衍生物为代表的合成聚合物，以HPAM为主。但HPAM耐温抗盐性能不理想，油藏条件下 的极限使用温度仅为75°C，有盐存在时粘度剧烈下降，二价金属离子还会使其产生沉淀而 丧失粘度。另外，HPAM在剪切作用下会发生分子链断裂，导致其增粘能力降低。研究表明， HPAM的耐温性、抗盐性和抗剪切性等性能较差，使其应用条件受到限制。黄胞胶具有一定的 抗盐耐剪切性能，但黄胞胶在高温地层内会发生热氧化降解，用于三次采油的地层温度一 般不宜高于60°C。另外黄胞胶的价格是HPAM的五倍，也限制了它的推广。
[0005] 在聚合物分子链上引入一些较高热稳定性单体单元、较大骨架的单体单元和强水 化能力的基团，从而增强聚合物热稳定性和分子链的刚性，增强聚合物水化能力，使得聚合 物分子在高矿化度水溶液中可以保持较大的水动力学尺寸，这在一定程度上增强了聚合物 耐盐能力。另外，功能单体的引入，使聚合物在高矿化度水质条件下水解受到限制，不会出 现与钙镁离子发生沉淀的现象，从而达到抗盐的目的。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是：
[0007] 本发明的目的是提供一种可聚合功能性单体及其合成方法，可用作聚合乳化剂， 并用于耐温抗盐驱油用共聚物的合成，以改善驱油用聚合物的性能。
[0008] 本发明的可聚合功能性单体的产品技术方案是：
[0009] -种可聚合功能性单体，其结构如（I )式所示：
[0010]
【权利要求】
1. 一种可聚合功能性单体，其结构如（I )式所示：
(I ) 在（I )式中，η是0或l，m是4,6或8。
2. -种权利要求1所述的可聚合功能性单体的制备方法，包括以下步骤： 第一步，在酰胺化反应条件下，使通式为（II)的芳香二胺与顺丁烯二酸酐反应，得到中 间体Μ ; (II)式中η为0或1，所述的中间体Μ如(III)式所示：
第二步，在缩合化反应条件下，使通式为（IV)的二元脂肪酸与所述中间体Μ反应， HOOC- (CH2)m-COOH (IV) 在(IV)式中m是4,6或8 ; 得到如权利要求1所述的可聚合功能性单体。
3. 根据权利要求2所述的可聚合功能性单体的制备方法，其特征是： 在第一步，所述芳香二胺选自：对苯二胺或对苯二甲胺； 按摩尔比，所述芳香二胺：顺丁烯二酸酐=1 :1?1. 1。 优选按摩尔比，所述芳香二胺：顺丁烯二酸酐=1 :1?1. 05。
4. 根据权利要求2所述的可聚合功能性单体的制备方法，其特征是： 在第一步，所述酰胺化反应的温度为80°C?110°C，反应时间为2?6小时。优选温度 为90°C?100°C，反应时间为3?5小时。
5. 根据权利要求2所述的可聚合功能性单体的制备方法，其特征是： 在第一步，添加有机溶剂，所述有机溶剂选自下列的一种或多种：丙酮、乙酸乙酯、苯、 二甲苯、二氯甲烷和三氯甲烷； 按摩尔比，所述芳香二胺：所述有机溶剂=1 :5?20。 优选按摩尔比，所述芳香二胺：所述有机溶剂=1 :1〇?15。
6. 根据权利要求2所述的可聚合功能性单体的制备方法，其特征是： 在第二步，通式为（IV)的二元脂肪酸与提纯后的所述中间体M，直接进行缩合反应。
7. 根据权利要求2所述的可聚合功能性单体的制备方法，其特征是： 在第二步，通式为（IV)的二元脂肪酸与第一步得到的含有所述中间体Μ的混合物，不经 分离直接进行缩合反应。
8. 根据权利要求2所述的可聚合功能性单体的制备方法，其特征是： 第一步中加入的所述芳香二胺与第二步中加入的所述二元脂肪酸的摩尔比为，1 :1? 1. 2。优选为1 :1?1. 15。
9. 根据权利要求2所述的可聚合功能性单体的制备方法，其特征是： 在第二步，所述缩合反应的温度为ll〇°C?150°C，反应时间为4?8小时。优选温度 为120°C?130°C，反应时间为6?7小时。
10. 根据权利要求2所述的可聚合功能性单体的制备方法，其特征是： 在第二步，所述二元脂肪酸与所述中间体Μ的接触反应在有回流的条件下进行。
11. 根据权利要求2所述的可聚合功能性单体的制备方法，其特征是： 第二步在有机溶剂存在下进行；所述有机溶剂选自下列中的一种或多种：丙酮、乙酸 乙酯、苯、二甲苯、二氯甲烷和三氯甲烷； 所述二元脂肪酸与所述有机溶剂的摩尔比为，1 :20?30 ;优选为1 :20?25 ; 当第一步和第二步均在有机溶剂存在下进行时，各自的有机溶剂相同或不同。
12. 根据权利要求2所述的可聚合功能性单体的制备方法，其特征是： 对第二步得到的可聚合功能性单体进行重结晶提纯，重结晶所使用的溶剂选自下列中 的一种或多种：乙醇、丙酮和己烷。
13. -种可聚合功能性单体，其特征是通过以下方法制备： 包括以下步骤： 第一步，在酰胺化反应条件下，使对苯二胺与顺丁烯二酸酐反应，得到如（V)式所示中 间体；
(V ) 第二步，在缩合化反应条件下，使己二酸与所述（V)式中间体反应，得到结构式如(VI) 式的单体；
即为所述的可聚合功能性单体产品。
14. 一种可聚合功能性单体，其特征是通过以下方法制备： 包括以下步骤： 将对苯二胺、顺丁烯二酸酐与有机溶剂二甲苯混合，加热至90°C?100°C，反应2?6 小时；按摩尔比， 对苯二胺：顺丁烯二酸酐：二甲苯=1 :1?1. 05 :10?15 ; 再加入己二酸，按摩尔比，对苯二胺：己二酸=1 :1?1. 15 ; 在120°C?130°C下，回流反应4?8小时， 蒸出溶剂，干燥，精制后，得到所述的可聚合功能性单体产品。
15. 根据权利要求1、13或14所述的可聚合功能性单体在制备用于驱油剂的聚合物中 的应用。
【文档编号】C08F220/54GK104250217SQ201310263248
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年6月27日 优先权日:2013年6月27日
【发明者】赵方园, 黄凤兴, 刘希 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北京化工研究院