多分散聚丙烯酰胺微球体系及其制备方法与流程

文档序号:12692302阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种多分散聚丙烯酰胺微球体系,以所含聚丙烯酰胺微球总的质量百分数计,纳米级及微米级微球各占30~50%,毫米级微球占5~20%;该微球体系由聚合体系在复合引发剂的存在下反应制得;所述的聚合体系,以重量份数计,包含以下组分:

a)15~50份的油相;

b)3~20份乳化剂;

c)30~80份的含有聚合单体的水相,聚合单体在水相中的含量为40~70%;

d)0.01~1.0%的交联剂;

所述复合引发剂,以上述全部聚合单体重量百分比计,包含以下组分:

a)0.02~1.0%的氧化剂;

b)0.02~2.0%的还原剂。

2.根据权利要求1所述的多分散聚丙烯酰胺微球体系,其特征在于所述油相选自脂肪烃、芳烃、卤代烃中的一种或两种以上的混合物,以重量百分数计,用量占整个聚合体系的15~50%。

3.根据权利要求1所述的多分散聚丙烯酰胺微球体系,其特征在于所述乳化剂为非离子型乳化剂,亲水亲油平衡值在4~8之间。

4.根据权利要求3所述的多分散聚丙烯酰胺微球体系,其特征在于所述乳化剂由油溶性表面活性剂和水溶性表面活性剂复配而成。

5.根据权利要求1所述的多分散聚丙烯酰胺微球体系,其特征在于所述乳化剂还包括选自小分子醇类或钠、钾的盐类的助乳化剂,乳化剂用量占整个聚合体系的3~20%。

6.权利要求1~5任一所述的多分散聚丙烯酰胺微球体系,其特征在于所述复合引发剂还包括0.1~10%的尿素、0.01~0.5%的乙二胺四乙酸二钠或二乙烯三胺五乙酸钠。

7.根据权利要求1所述的多分散聚丙烯酰胺微球体系,其特征在于所述聚合单体的选自非离子水溶性单体、阴离子单体、阳离子单体、疏水单体中的一种或两种以上。

8.根据权利要求1所述的多分散聚丙烯酰胺微球体系,其特征在于氧化剂选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵或过氧化苯甲酰中的至少一种;还原剂选自亚硫酸钠、亚硫酸钾,亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、硫代硫酸钠、氯化亚铁中的至少一种; 交联剂选自为亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯基苯、聚乙二醇二丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯等中的一种或两种以上。

9.权利要求1~8任一所述的多分散聚丙烯酰胺微球体系的制备方法,包括以下步骤:

(a)在反应釜中加入油相和乳化剂,搅拌均匀,成为连续相;

(b)将所用聚合单体、助乳化剂及除还原剂以外的复合引发体系在水中溶解、搅拌均匀,形成水相;以上水相可以按不同比例作为制备纳米级、微米级、毫米级微球的单体溶液,三者的比例分别为30~50%wt、30~50%wt、5~20%wt;还可以不同配方配制制备微米级微球的水相及制备毫米级聚合物凝胶颗粒的水相;将还原剂溶解在水中形成还原剂水溶液;

(c)将反应釜内温度控制在10~30℃,在连续相中加入制备纳米级微球的水相溶液,待搅拌乳化均匀后除氧20~40分钟,然后滴加总还原剂水溶液的20~40%wt引发聚合;

(d)待反应釜内放热峰过后,继续反应1~2小时,得到透明或半透明的聚合物微乳液;

(e)将反应温度降为10~30℃,加入制备微米级微球的水相,待搅拌乳化均匀后,再除氧20~40分钟,继续滴加还原剂水溶液引发聚合,控制引发剂的补加速度,使得聚合温度以0.5~2.0℃/min的速度缓慢上升,到达50~70℃时停止补加,用去还原剂约占总量的30~60%wt;继续反应1~2小时,得到不透明的丙烯酰胺聚合物乳液;

(f)继续分2~5批补加剩余的5~20%wt的水相及引发剂,使得每次聚合以少量可分散凝胶颗粒的形式生成,该凝胶颗粒可用40目(0.4毫米)的筛网滤出,显微镜下观察为毫米级的类球型,占微球乳液总量的5~20%,得到所述多分散聚丙烯酰胺微球体系。

10.权利要求1~8任一所述的多分散聚丙烯酰胺微球体系在油田三次采油中的应用。

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