一种增粘剂共聚缔合物的制备方法与流程

技术特征：

1.一种增粘剂共聚缔合物的制备方法，所述共聚缔合物含有结构单元A、结构单元B和结构单元C，所述结构单元A为丙烯酰胺，所述结构单元B为两性离子单体N-甲基二烯丙基丙磺酸盐（MAPS），所述结构单元C为结构单元B与阳离子聚胺的离子缔合体，以所述共聚缔合物的总量为基准，所述结构单元A的含量为10-75重量%，优选为30-65重量%；所述两性离子单体的总含量为8-55重量%，优选为20-60重量%；所述阳离子聚胺的含量为1-50重量%，优选为3-40重量%；所述共聚缔合物在200℃老化16小时后的表观粘度为40-70mPa·s；所述制备方法包括如下步骤：

（1）将无机盐与水混合，配制2wt%～30wt%的无机盐溶液；

（2）将阳离子聚胺与水混合配制成阳离子聚胺水溶液，所述阳离子聚胺水溶液的质量浓度为0.5%～3%；

（3）将乳化剂加入白油中，在搅拌条件下通N₂除氧0.5～1h，制得油相，其中乳化剂与白油的质量比为1：（5～10）；

（4）称取N-甲基二烯丙基丙磺酸盐和丙烯酰胺，然后加入至步骤（1）中配制的无机盐溶液中，待充分溶解后得到水相，其中，N-甲基二烯丙基丙磺酸盐和丙烯酰胺单体总质量浓度为20%～40%，并且按照以丙烯酰胺、N-甲基二烯丙基丙磺酸盐和阳离子聚胺的总量为基准，丙烯酰胺的用量为10-75重量%，优选为30-65重量%；N-甲基二烯丙基丙磺酸盐的用量为15-65重量%，优选为20-60重量%；

（5）将步骤（4）制得的水相滴加入步骤（3）制得的油相中，同时进行搅拌，然后加入引发剂，待充分溶解后通入N2除氧0.5～1h，同时升温至40～60℃，反应1～2h；

（6）将步骤（2）配制的阳离子聚胺水溶液加入到步骤（5）得到的反应产物中，混合均匀，充分乳化后同时升温至50～70℃，继续反应3～5h，最后得到产品，以丙烯酰胺、N-甲基二烯丙基丙磺酸盐和阳离子聚胺的总量为基准，阳离子聚胺的用量为1-50重量%，优选为3-40重量%。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所用乳化剂为op15与司盘80的复合乳化剂或吐温80与司盘80的复合乳化剂，op15或吐温80与司盘80的质量比为1：（9～11）。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（5）中所述的油相中的白油与水相中的水的质量比为（2～4）：（3～5）。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述阳离子聚胺具有下式（i）所示的结构： 式（i）

其中，X^-为无机阴离子；R、R₉、R₉`、R<sub>10</sub>、R<sub>10</sub>`各自为下述式（IV）所示的结构式（IV），其中，R₁₁为H、取代或未取代的C1-C5烷基，t为1-5的整数，z为0-5的整数；

n、p为1-5的整数；x为0-10的整数，y为1-10的整数；l、l`和l``的取值使得所述阳离子聚胺的运动粘度为100-500mm²/s，阳离子度为0.5-2mmol/g。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述阳离子聚胺由式（V）所示的端胺与式（VI）所示的环醚和式（VII）所示的卤代环氧烷通过缩合反应得到

t、n、p各自为1-5的整数；x为0-10的整数，y为1-10的整数；当x为0时，式（V）表示端二胺，y优选为1-7的整数；当x不等于0，且y=2时，式（V）表示多乙烯多胺，x为1-10的整数。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述阳离子聚胺通过下述方法制得：在搅拌条件及50-120℃下向端胺中滴加环醚，环醚和端胺的摩尔比为2-4：1，滴加结束后反应1-4小时，然后升温至80-150℃，搅拌条件下滴加卤代环氧烷，卤代环氧烷与端胺的摩尔比为0.2-0.7：1，滴加结束后反应1-4小时，然后终止反应。

7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：所述端胺为乙二胺、丙二胺、丁二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或多种。

8.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：所述环醚为环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃中的一种或多种。

9.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：所述卤代环氧烷为环氧氯丙烷、环氧溴丙烷、环氧氯丁烷中的一种或多种。

10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述结构单元C具有下式所示的结构：式（III）

其中，虚线…表示离子缔合作用，X^-为无机阴离子；R、R₉、R₉’、R₁₀、R₁₀’各自为下述式（IV）所示的结构：式（IV），其中，R₁₁为H、取代或未取代的C1-C5烷基，t为1-5的整数，z为0-5的整数；n、p各自为1-5的整数；x为0-10的整数，y为1-10的整数；l、l’和l”的取值使得所述阳离子聚胺的运动粘度为100-500mm²/s，阳离子度为0.5-2mmol/g。

11.按照权利要求10所述的方法，其特征在于：所述阳离子聚胺的运动粘度为150-450mm²/s，阳离子度为0.5-1.5mmol/g。

12.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述无机盐为铵盐、钙盐、镁盐、铜盐、锌盐、铝盐、锆盐中的一种或多种。

13.按照权利要求121所述的方法，其特征在于：所述无机盐以溶液形式使用，且所述无机盐为铵盐时，所述无机盐溶液浓度为10wt%～30wt%；所述无机盐为钙盐、镁盐、铜盐、锌盐时，所述无机盐溶液浓度为5%～15%，优选为10%～15%；所述无机盐为铝盐时，所述无机盐溶液浓度为2wt%～10wt%；所述无机盐为锆盐时，所述的无机盐溶液浓度为2wt%～5wt%。

14.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或多种，所述引发剂的用量为单体总量的0.3-0.7wt%。