專利名稱：一種疏水締合聚合物及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
一種疏水締合聚合物及其制備方法與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于功能高分子領(lǐng)域，特別涉及一種疏水締合聚合物及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
疏水締合聚合物(馮玉軍，羅傳秋，羅平亞等，疏水締合水溶性聚丙烯酰胺的溶液結(jié)構(gòu)的研究.石油學(xué)報(石油加工，2001，17 (6)，39-44)是一種重要的水溶性高分子化合物，是在親水性大分子鏈上帶有少量疏水基團(摩爾分?jǐn)?shù)一般< 2% )，其溶液具有特殊的流變性能。由于其在高剪切作用下所表現(xiàn)出的抗剪切性以及在高溫高鹽溶液中獨特的耐溫抗鹽機理，甚至可能出現(xiàn)經(jīng)濟高效增稠鹽水現(xiàn)象，使其成為近年來水溶性高分子研究領(lǐng)域的熱點研究課題，尤其在三次采油中作為驅(qū)油劑以提高石油采收率具有重要的應(yīng)用價值。
疏水締合聚合物一般采用膠束聚合法進行合成，這種方法為使疏水單體增溶在膠束內(nèi)，需要使用大量表面活性劑，這樣一方面增加了后處理的成本，另一方面又讓聚合物在應(yīng)用上帶來負面影響，如長烷基鏈的疏水單體共聚到聚合物以后，會影響到聚合物的溶解性，使溶解時間大大延長，甚至在溶液中出現(xiàn)濃度不均現(xiàn)象或者溶解不完全的“魚眼”。如果直接采用具有表面活性的大單體進行共聚，可不需要額外加入表面活性劑，而直接采用傳統(tǒng)的自由基水溶液進行聚合。傳統(tǒng)的自由基產(chǎn)生方式多采用引發(fā)劑引發(fā)，且為氧化-還原引發(fā)體系，其主要缺陷是聚合反應(yīng)速率難以控制，聚合熱不易擴散，容易出現(xiàn)凝膠化效應(yīng)和局部過熱，造成聚合反應(yīng)不均勻，實驗結(jié)果重復(fù)性較差，因此制約了疏水締合聚合物產(chǎn)品性能的進一步提高。而UV光引發(fā)聚合，總活化能低，可在較低溫度下進行，設(shè)備簡單；自由基的產(chǎn)生和聚合反應(yīng)的進行可以限定在特定的區(qū)域，而且可通過開啟和關(guān)閉電源加以控制。 采用光引發(fā)聚合技術(shù)合成水溶性聚合物是一項高效率的新工藝，操作簡便、易控制、環(huán)保節(jié)能。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種疏水締合聚合物及其制備方法與應(yīng)用,
本發(fā)明提供的疏水締合聚合物，為式I所示聚合物，
權(quán)利要求
1.式I所示聚合物，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物，其特征在于所述式I中，χ為0.005，y為0. 75 0. 85。
3.一種制備權(quán)利要求1或2所述聚合物的方法，包括如下步驟將丙烯酸鈉、丙烯酰胺、疏水單體、光引發(fā)劑和乙二胺四乙酸二鈉于水中混勻后于光照條件下進行反應(yīng)，反應(yīng)完畢得到所述聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述疏水單體選自十六烷基烯丙基二甲基氯化銨、十四烷基烯丙基二甲基氯化銨和十二烷基烯丙基二甲基氯化銨中的至少一種， 優(yōu)選十六烷基烯丙基二甲基氯化銨；所述光弓I發(fā)劑選自1- [4- (2-羥乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基丙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和苯基雙(2，4，6_三甲基苯甲酰基)氧化膦中的至少一種，優(yōu)選 1-[4- (2-羥乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基丙酮。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于所述丙烯酸鈉、丙烯酰胺和疏水單體在所述水中的總質(zhì)量百分濃度為15 25%，優(yōu)選16% ；所述丙烯酸鈉、丙烯酰胺和疏水單體的投料摩爾比為15 25 74. 5 84. 5 0.5，優(yōu)選15 84.5 0.5;所述光引發(fā)劑的用量為所述丙烯酸鈉、丙烯酰胺和疏水單體總質(zhì)量的0. 04% 0. 06%，優(yōu)選 0. 05% ；所述乙二胺四乙酸二鈉的用量為所述丙烯酸鈉、丙烯酰胺和疏水單體總質(zhì)量的 0. 05% 0. 20%，優(yōu)選 0. 1%。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5任一所述的方法，其特征在于所述光照步驟中，所用光源為 30 500W的汞燈，優(yōu)選100W，光照總時間為10 40分鐘，優(yōu)選20分鐘，溫度為5 20°C， 優(yōu)選IO0Co
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述光照步驟中，間歇式進行，每光照 2. 5min后停止7. 5min,再如此進行；或每光照^iin后停止6min，再如此進行；或每光照 7min后停止3min，再如此進行。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于所述光照步驟中，光照面積為2-8cm2， 優(yōu)選4cm2。
9.根據(jù)權(quán)利要求3-8任一所述的方法，其特征在于所述反應(yīng)在惰性氣氛中進行，且反應(yīng)體系的PH值為11-12。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述惰性氣氛為氮氣氣氛。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種疏水締合聚合物及其制備方法與應(yīng)用。該疏水締合聚合物如式I所示。其中，x為0.001～0.01，y為0.7～1.0，X為Cl、Br或I。其制備方法，包括如下步驟將丙烯酸、丙烯酰胺、疏水單體、光引發(fā)劑和乙二胺四乙酸二鈉于去離子水中混勻后于光照條件下進行反應(yīng)，反應(yīng)完畢得到所述聚合物。本發(fā)明采用了紫外光引發(fā)聚合，總活化能低，可在較低溫度下進行；產(chǎn)品的重現(xiàn)性更好，產(chǎn)品的質(zhì)量更加穩(wěn)定；聚合反應(yīng)可以通過開啟和關(guān)閉電源加以控制，同時可通過控制光照時間和光源強度對疏水締合聚合物的性能進行調(diào)控。該聚合物在水中表現(xiàn)出了良好的溶解性及增粘性能，可在溶液中形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
文檔編號C09K8/588GK102532410SQ20111043622
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者馮茹森, 周薇, 王用良, 薛新生, 郭擁軍 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油研究總院, 西南石油大學(xué)