專利名稱:疏水締合聚合物的制備方法、使用方法和組合物的制作方法
背景技術(shù):
1.本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及通過使用鹽水分散方法制備疏水締合聚合物(HAP)的方法,和涉及包括這些聚合物的組合物。
2.背景及其它信息的描述HAP已經(jīng)被廣泛地在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界進(jìn)行了研究。HAP在含水介質(zhì)中的高度締合結(jié)構(gòu)導(dǎo)致它有獨特的流變性質(zhì),抗鹽性和極高的溶液粘度,它在許多應(yīng)用如提高采油率、增稠和藥物釋放應(yīng)用中是非常理想的。
美國專利No.4,432,881和4,528,348教導(dǎo)了由疏水共聚單體與丙烯酰胺或丙烯酸在表面活性劑存在下在含水溶液中進(jìn)行共聚合反應(yīng),來制備聚丙烯酰胺型締合聚合物的膠束聚合方法。該方法具有嚴(yán)重的缺點,因為HAP的高度締合行為導(dǎo)致了極高的本體過程粘度,這會引起攪拌困難和導(dǎo)致不完全的單體轉(zhuǎn)化。HAP的高溶液粘度也導(dǎo)致了凝膠狀最終產(chǎn)物外觀,使得它非常難以運(yùn)輸和裝卸處理。此外,高的過程粘度也限制了能夠用于聚合反應(yīng)的初始單體濃度,與由乳液和分散聚合方法制得的聚合物相比,它導(dǎo)致獲得了具有較低分子量(Mw)和較低活性成分含量的最終聚合物。所以,膠束聚合不是HAP聚合物的大規(guī)模生產(chǎn)的理想的方法。
美國專利No.4,524,175和4,521,580分別教導(dǎo)了利用油包水乳液的HAP生產(chǎn)方法和利用微乳液的HAP生產(chǎn)方法。然而,該方法獲得了含有大量的油和表面活性劑的產(chǎn)物,它對于一些應(yīng)用來說是不希望的并且會引起更大的環(huán)境問題以及與乳液進(jìn)料用的輔助設(shè)備有關(guān)的不方便和費用。
美國專利No.5,707,533教導(dǎo)了制備高分子量聚丙烯酰胺共聚物的鹽水分散聚合方法,它包括將陽離子單體和N-烷基丙烯酰胺或N,N-二烷基丙烯酰胺在鹽的水溶液中聚合。然而,在本發(fā)明中描述的聚合物的締合性質(zhì)和表面活性劑添加卻沒有描述在’533專利中。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及由鹽水分散聚合方法生產(chǎn)HAP的方法。在鹽的水溶液中合成Mw大于1,000,000道爾頓的高度締合陰離子HAP。具有均質(zhì)顆粒分散形式的HAP最終產(chǎn)物具有低于3000cp的體積粘度。
本發(fā)明涉及生產(chǎn)HAP的方法,它包括形成一種含有表面活性劑、至少一種烯屬不飽和單體、從非離子烯屬單體、陽離子烯屬不飽和單體、陰離子烯屬不飽和單體或它們的混合物中選擇的至少一種親水性單體,以及水的單體溶液;形成一種含有多價鹽、穩(wěn)定劑和水的鹽溶液;將單體溶液和鹽溶液混合而形成混合溶液;然后在混合后的溶液中加入引發(fā)劑,從而將單體聚合而形成HAP。該方法進(jìn)一步包括添加約0.01-約0.5g/每100g總單體的自由基引發(fā)劑。
通過將至少一種親水性單體和水混合形成單體溶液,將至少一種疏水性烯屬不飽和單體和表面活性劑加入到單體溶液中,然后混合至均勻為止,從而形成了單體溶液。
所述的鹽能夠以相當(dāng)于鹽溶液的至多約50wt%,或優(yōu)選約10%-約30wt%的量存在。該穩(wěn)定劑以相當(dāng)于鹽溶液的至多10wt%的量,優(yōu)選以約0.05%-約2wt%的量和更優(yōu)選以約0.1%-約0.5wt%的量存在。優(yōu)選的穩(wěn)定劑可以是化學(xué)改性的瓜耳膠。
所述的表面活性劑能夠以單體溶液的至多約10wt%的量,優(yōu)選以大約0.1%-大約2wt%的量,和更優(yōu)選以大約0.25%-大約1wt%的量存在。優(yōu)選的表面活性劑是十二烷基硫酸鈉。
HAP優(yōu)選是丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯酸月桂基酯的共聚物。
本發(fā)明還涉及生產(chǎn)HAP的方法,它包括將從非離子烯屬單體、陽離子烯屬不飽和單體、陰離子烯屬不飽和單體或它們的混合物中選擇的至少一種親水性單體與水混合而形成單體溶液;將至少一種疏水性烯屬不飽和單體和表面活性劑加入到單體溶液中并混合至均勻;形成一種包含多價鹽、穩(wěn)定劑和水的鹽溶液;將單體溶液和鹽溶液混合而形成混合的溶液;然后在混合后的溶液中加入引發(fā)劑,從而將單體聚合而形成HAP。
本發(fā)明還涉及生產(chǎn)一種含有丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯酸月桂基酯的水溶性HAP的方法,其中該方法包括形成丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸月桂基酯、陰離子表面活性劑和水的單體溶液;形成含有多價鹽,穩(wěn)定劑和水的鹽溶液;將單體溶液與鹽溶液混合而形成混合的溶液;將引發(fā)劑加入到混合的溶液中,從而聚合該丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯酸月桂基酯,得到含有水溶性HAP的分散體。
本發(fā)明還涉及生產(chǎn)疏水締合聚合物的方法,它包括形成一種單體溶液,它包括至多約10%的表面活性劑、至少一種疏水性烯屬不飽和單體、從非離子烯屬單體、陽離子烯屬不飽和單體、陰離子烯屬不飽和單體或它們的混合物中選擇的至少一種親水性單體,和水;形成一種包括至多約50wt%的多價鹽,至多10wt%的穩(wěn)定劑和水的鹽溶液,該重量百分?jǐn)?shù)是基于鹽溶液的總重量;將單體溶液和鹽溶液混合而形成混合的溶液;和在混合的溶液中加入約0.01-約0.5g/每100g總單體含量的自由基引發(fā)劑,因此將單體聚合形成HAP。
本發(fā)明還涉及包括由前述方法中的任何一個制得的HAP的水分散體。該水分散體有很多用途。含有HAP的水分散體可以在從紙漿配料造紙的過程中用作一種或多種助留劑和助濾劑或在含有顏料、聚合物和增稠劑的油漆配制料中用作一種或多種增稠劑。
含有HAP的水分散體能夠在用于提高采油率的操作中的流度控制流體中用作一種或多種增稠劑或在水硬水泥組合物中用作一種或多種流體漏失控制劑。
含有HAP的水分散體可以在油田生產(chǎn)的油井鉆探泥漿配制劑中或在油井完井液中用作一種或多種增粘劑。
含有HAP的水分散體也可用于采油操作的油井壓裂液配制劑中。
含有HAP的水分散體可以在廢水處理系統(tǒng)中或在淤泥脫水系統(tǒng)中用作一種或多種絮凝助劑。
含有HAP的水分散體可以在二次或三次采油系統(tǒng)中用作一種或多種流變控制劑。
含有HAP的水分散體可以在提高采油率的方法中用作一種或多種流度控制劑,該方法包括強(qiáng)迫來自注入井的含有一種或多種流度控制劑的一種含水的充溢介質(zhì)穿過地下巖層流向生產(chǎn)井。
本發(fā)明的其它示例性的實施方案和優(yōu)點能夠通過下面的公開內(nèi)容來確定。
本發(fā)明詳細(xì)說明下面的描述僅僅是為了舉例和為了本發(fā)明的實施方案的解說性討論,并在提供被認(rèn)為是本發(fā)明的原理和概念方面的最有用和容易理解的描述的情況中出現(xiàn)。在這點上,沒有嘗試?yán)帽缺景l(fā)明的基本理解所需要的更多的細(xì)節(jié)來揭示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié),與附圖
相結(jié)合的該描述對于本技術(shù)領(lǐng)域中那些技術(shù)人員如何實施本發(fā)明的幾種形式來說是顯而易見的。
本發(fā)明的方法能夠成功地將疏水性共聚單體與一種或多種親水性共聚單體聚合而得到高分子量HAP。本發(fā)明的方法與現(xiàn)有的膠束聚合方法相比的重要優(yōu)點是它在聚合過程中避免高粘度和提供具有在HAP中附屬高活性成分含量的完全單體聚合反應(yīng)的一種能力。這些優(yōu)點使之成為生產(chǎn)量按比例擴(kuò)大的重要方法。而且,所獲得的HAP處于均質(zhì)的水分散體中,它不含任何油并且是造紙方法中非常想望的,因此無需進(jìn)一步處理就可使用,因為在分散體中的鹽不會影響該造紙方法。在造紙中,該分散體可以在現(xiàn)場用水稀釋并將苛性堿加入來中和該分散體,如果希望的話。
這一分散體的沖淡過程,即分散體的稀釋,與含有油的現(xiàn)有技術(shù)的乳液產(chǎn)品相比是更容易的。所獲得的HAP是在水溶液中是高度締合性的,這可由它的粘度和粘彈性來證明,使得與普通的高分子量分散體產(chǎn)物不同。
如果最終用戶希望從該分散體中除去鹽,則通過使用普通的透析方法來除去鹽。
含有HAP的水分散體是濃縮物,它能夠由最終用戶加以稀釋以滿足最終用戶的特殊需求。例如,含有HAP的水分散體可用作油漆配制料或個人護(hù)理應(yīng)用的增稠劑。
含有HAP的水分散體能夠用作如實施例中所述的造紙方法中的助留劑和助濾劑。此外,含有HAP的水分散體可用作水和廢水處理和污泥脫水的澄清劑和絮凝助劑。含有HAP的水分散體還可以用作無紡材料的粘結(jié)劑或用于水性粘合劑。含有HAP的水分散體可用于水性油墨中。
含有HAP的水分散體可用作水硬水泥組合物即在水的影響下會硬化或固化的無機(jī)膠凝材料中的流體漏失控制劑。這些組合物常常用于與油田,天然氣,水和鹽井,以及水壩和隧道建筑有關(guān)的固井作業(yè)。例如,在油井或氣井的鉆探過程中或完成之后使用含水的水硬水泥淤漿來填充在井眼和套筒外部之間的環(huán)狀空間。在以下情況下,該井眼處于多孔巖層中,在水硬水泥組合物中的水將會從泥漿中流出到該多孔巖層中。因此,該水泥組合物不會適當(dāng)?shù)毓袒?。為了防止流體濾失,將流體漏失控制劑加入到水泥組合物中。
在油田生產(chǎn)中,含有HAP的水分散體可用于鉆井泥漿配制劑中,用于油井完井液中,用于油田工作液體中,用于采油的油井壓裂液配制劑中,或在用于提高采油率的操作中的流度控制液體中用作增稠劑。該分散體可用作二次或三次采油的流變控制劑。
制造HAP的本發(fā)明方法包括下列步驟1)形成一種或多種非離子單體、陰離子單體和陽離子單體在蒸餾水中的單體溶液,2)形成疏水性單體與表面活性劑的溶液,3)混合該兩溶液,一直到形成均勻的單體溶液為止,4)制備一種包括蒸餾水、多價鹽和穩(wěn)定劑的鹽水溶液,5)將步驟3的溶液與步驟4的鹽水溶液混合并將混合的溶液加入到反應(yīng)釜中,和6)聚合該溶液,生產(chǎn)出在分散體中的HAP。
混合的順序?qū)τ诒景l(fā)明不是關(guān)鍵的,只要所獲得的混合物是溶液或均勻分散體。例如,親水單體和疏水單體兩者的單體溶液能夠在一個步驟中或在多個步驟中形成,不考慮這些步驟的順序。同樣地,取決于各條件,熟練工人可以同時將鹽水溶液與各種單體混合。需要使用的該單體,表面活性劑,聚合引發(fā)劑和引發(fā)劑是所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員已知的普通材料。下面更詳細(xì)解釋所要使用的方法和材料。
所述的HAP優(yōu)選是一種共聚物,該共聚物包含能夠通過疏水締合作用形成物理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的疏水性基團(tuán),以及從非離子烯屬不飽和單體、陽離子烯屬不飽和單體、和陰離子烯屬不飽和單體中選擇的至少一種單體。此外,作為優(yōu)選的情況,水溶性的疏水改性聚合物的指定單體包括至少一種疏水性烯屬不飽和單體,至少一種陰離子烯屬不飽和單體和至少一種非離子型烯屬不飽和單體。作為特別優(yōu)選的情況,至少一種疏水性烯屬不飽和單體包括選自烯屬不飽和單體的C8-C20烷基酯或酰胺中的單體,而至少一種陰離子單體包括至少一種選自丙烯酸、甲基丙烯酸和它們的鹽中的物質(zhì),和該至少一種非離子型烯屬不飽和單體包括至少一種選自丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺中的物質(zhì)。優(yōu)選的聚合物將具有在1以下的動態(tài)振蕩頻率掃描tanδ值。
合適的HAP包括共聚物,該共聚物包括至少一種疏水性烯屬不飽和單體。這些共聚物進(jìn)一步包括至少一種非離子型烯屬不飽和單體,和/或至少一種陽離子烯屬不飽和單體,和/或至少一種陰離子烯屬不飽和單體。該HAP可以包括甲基丙酸烯或丙烯酸,丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺和丙烯酸月桂基酯或甲基丙烯酸月桂基酯的共聚物。
作為優(yōu)選的情況,疏水性烯屬不飽和單體在HAP中的比例是在一個范圍內(nèi),該范圍賦予該聚合物以水溶性兼顧疏水締合性,即疏水性單體濃度是足夠的低,以使得聚合物仍然是水溶性的,但足以提供這里所討論的締合性質(zhì)。在這一點上,本發(fā)明的HAP優(yōu)選包括約0.001mol%至約10mol%,更優(yōu)選約0.01mol%至約1mol%,和再更優(yōu)選大約0.1mol%至大約0.5mol%的疏水性烯屬不飽和單體。
本發(fā)明的HAP包括陰離子型,非離子型,以及陽離子和兩性的共聚物。這些當(dāng)中,陰離子共聚物是優(yōu)選的。
該陰離子共聚物包括至少一種疏水性烯屬不飽和單體和至少一種陰離子烯屬不飽和單體。優(yōu)選地,該陰離子共聚物進(jìn)一步包括至少一種非離子型烯屬不飽和單體。特別優(yōu)選的是由至少一種疏水性烯屬不飽和單體,至少一種陰離子烯屬不飽和單體,和至少一種非離子烯屬不飽和單體組成,由它們主要組成或基本上由它們組成的三元共聚物。
對于陰離子共聚物,優(yōu)選的疏水性烯屬不飽和單體是α,β-烯屬不飽和羧酸類的烴酯和它們的鹽,其中丙烯酸十二烷基酯和甲基丙烯酸十二烷基酯是特別優(yōu)選的。優(yōu)選的非離子型烯屬不飽和單體是丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺。優(yōu)選的陰離子烯屬不飽和單體是丙烯酸和甲基丙烯酸。
陰離子共聚物優(yōu)選包括大約0.001mol%至大約10mol%的疏水性烯屬不飽和單體,大約1mol%至大約99.999mol%的非離子型烯屬不飽和單體,和大約1mol%到大約99.999mol%的陰離子烯屬不飽和單體。更優(yōu)選,它們包括大約0.01mol%到大約1mol%的疏水性烯屬不飽和單體,大約10mol%到大約90mol%非離子型烯屬不飽和單體,和大約10mol%到大約90mol%陰離子烯屬不飽和單體。再更優(yōu)選,它們包括大約0.1mol%到大約0.5mol%的疏水性烯屬不飽和單體,大約50mol%到大約70mol%非離子型烯屬不飽和單體,和大約30mol%到大約50mol%陰離子烯屬不飽和單體。
優(yōu)選的陰離子HAP包括1)聚合物包括大約50mol%的丙烯酸,大約0.1-大約0.5mol%的甲基丙烯酸月桂基酯和大約49.9到大約49.5mol%的丙烯酰胺;2)共聚物包括大約50mol%的丙烯酸,大約0.1-大約0.5mol%的丙烯酸月桂基酯和大約49.9到大約49.5mol%的丙烯酰胺;3)共聚物包括大約50mol%的甲基丙烯酸,大約0.1-大約0.5mol%的甲基丙烯酸月桂基酯和大約49.9到大約49.5mol%的丙烯酰胺;和4)共聚物包括大約50mol%的甲基丙烯酸,大約0.1-大約0.5mol%的丙烯酸月桂基酯和大約49.9到大約49.5mol%的丙烯酰胺。
本發(fā)明的HAP優(yōu)選具有大約10,000到大約10,000,000的重均分子量。這一聚合物更優(yōu)選具有大約100,000到大約5,000,000,和再更優(yōu)選大約500,000到大約3,000,000的重均分子量。
篩析色譜法(SEC)用于測定重均分子量。聚合物的稀釋溶液,典型地為2%或更低,被注入填料柱中。基于所溶解的聚合物分子來分離聚合物并與一系列標(biāo)準(zhǔn)物對比推算分子量。1.定義這里使用的術(shù)語“HAP”是指本發(fā)明的疏水締合聚合物。
這里使用的術(shù)語“烴”包括“脂族”,“環(huán)脂族”,和“芳族”。術(shù)語“脂族”和“環(huán)脂族”,除非另有說明,否則被理解為包括“烷基”,“鏈烯基”,“炔基”,和“環(huán)烷基”。術(shù)語“芳族”,除非另有說明,否則被理解為包括“芳基”,“芳烷基”,和“烷芳基”。
烴基被理解為同時包括未取代的烴基和取代烴基,其中后者指攜帶除碳和氫之外的其它取代基的烴部分。相應(yīng)地,脂族,環(huán)脂族,和芳族基被理解為同時包括未取代的脂族,環(huán)脂族,和芳族基團(tuán)以及取代的脂族,環(huán)脂族和芳族基團(tuán),其中后者指攜帶除了碳和氫之前的附加取代基的脂族,環(huán)脂族,和芳族部分。
正如這里所討論的,共聚物被理解為包括由兩種不同單體單元組成,或基本上由兩種不同單體單元組成或主要由兩種不同單體單元組成的共聚物。共聚物進(jìn)一步理解為包括引入三種或三種以上不同單體單元的聚合物,例如三元共聚物,等。2.疏水性單體可用于這一方法中的疏水性單體是現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域中已知的那些。它們包括具有疏水性基團(tuán)的水不溶性的疏水性烯屬不飽和單體,尤其水不溶性單體。疏水基包括疏水性有機(jī)基團(tuán),如具有可與下列這些中的一種相當(dāng)?shù)氖杷缘哪切┗鶊F(tuán)具有至少六個碳的脂族烴基(優(yōu)選C6-C22烷基和優(yōu)選C6-C22環(huán)烷基);多核芳香烴基團(tuán)如芐基,取代芐基和萘基;其中烷基具有一個或多個碳的烷芳基;具有四個或四個以上碳的鹵代烷基,優(yōu)選全氟烷基;其中亞烷基是亞丙基或更高級亞烷基和每個疏水性結(jié)構(gòu)部分有至少一個亞烷氧基單元的多亞烷氧基。優(yōu)選的疏水基團(tuán)包括每個烴基具有至少6個碳或6個以上碳的那些,優(yōu)選C6-C22烷基或每個全氟烴基具有至少6個碳或6個以上碳的那些,如C6F13-C22F45。特別優(yōu)選的是C8-C20烷基。
含有烯屬不飽和單體的合適烴基團(tuán)包括C6和更高級烷基的酯或酰胺類。
特別合適的酯類包括丙烯酸十二烷基酯,甲基丙烯酸十二烷基酯,丙烯酸十三烷基酯,甲基丙烯酸十三烷基酯,丙烯酸十四烷基酯,甲基丙烯酸十四烷基酯,丙烯酸十八烷基酯,甲基丙烯酸十八烷基酯,α-苯基丙烯酸壬基酯,α-苯基甲基丙烯酸壬基酯,α-苯基丙烯酸十二烷基酯,和α-苯基甲基丙烯酸十二烷基酯。
丙烯酸和甲基丙烯酸的C10-C20烷基酯是優(yōu)選的。這些當(dāng)中,十二烷基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯是特別優(yōu)選的。
還可以使用下列的含烴基的烯屬不飽和單體-N-烷基烯屬不飽和酰胺,如N-十八烷基丙烯酰胺,N-十八烷基甲基丙烯酰胺,N,N-二辛基丙烯酰胺和其類似的衍生物;-α-烯烴,如1-辛烯,1-癸烯,1-十二烯,和1-十六碳烯;-乙烯基鏈烷酸酯,其中烷基具有至少8個碳,如月桂酸乙烯基酯和硬脂酸乙烯基酯;-乙烯基烷基醚,如十二烷基乙烯基醚和十六基乙烯基醚;-N-乙烯基酰胺,如N-乙烯基月桂酰胺和N-乙烯基硬脂酰胺;和-烷基苯乙烯,如叔丁基苯乙烯。
該疏水性單體是以至多約10mol%的量存在。優(yōu)選的是該疏水性單體以至多大約0.1-約2mol%的量存在和最優(yōu)選的是該疏水性單體以大約0.25-約1mol%的量存在。優(yōu)選的疏水性單體是丙烯酸月桂基酯。3.非離子的親水單體可用于這一方法中的非離子的親水單體是現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域中已知的那些。它們包括非離子的烯屬不飽和單體如丙烯酰胺;甲基丙烯酰胺;N-烷基丙烯酰胺,如N-甲基丙烯酰胺;N,N-二烷基丙烯酰胺,如N,N-二甲基丙烯酰胺;丙烯酸甲酯;甲基丙烯酸甲酯;丙烯腈;N-乙烯基甲基乙酰胺;N-乙烯基甲基甲酰胺;乙酸乙烯酯;N-乙烯基吡咯烷酮;任何前述化合物的混合物,等。前面這些化合物當(dāng)中,丙烯酰胺,甲基丙烯酰胺,和N-烷基丙烯酰胺是優(yōu)選的,其中丙烯酰胺是特別優(yōu)選的。
非離子的親水單體是以至多約99mol%的量存在。優(yōu)選的是非離子的親水單體以至多10-約90mol%的量存在和最優(yōu)選的是非離子的親水單體以大約30-約70mol%的量存在。4.陽離子的親水單體可用于這一方法中的陽離子的親水單體是現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域中已知的那些。它們包括陽離子的烯屬不飽和單體,如二烯丙基二烷基銨鹵化物,如二烯丙基-二甲基氯化銨;丙烯酰氧基烷基三甲基氯化銨;二烷基氨基烷基化合物的(甲基)丙烯酸酯,它的鹽和它的季銨衍生物;N,N-二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺,和它的鹽和它的季銨衍生物,如N,N-二甲基氨基乙基丙烯酰胺;(甲基)丙烯酰胺基丙基三甲基氯化銨;和N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯的酸和季銨鹽;N-乙烯基甲酰胺和相關(guān)的水解產(chǎn)物N-乙烯胺均聚物和共聚物;季銨化的N-乙烯胺均聚物和共聚物。N,N-二烷基氨基烷基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯,以及它們的酸和季銨鹽,是優(yōu)選的,其中N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯的甲基氯季銨化產(chǎn)物是特別優(yōu)選的。
此外對于陽離子單體,合適的例子包括具有下面通式的那些 其中R1是氫或甲基,R2是氫或C1-C4的低級烷基,R3和/或R1是氫,C1-C12的烷基,芳基,或羥乙基,并且R2和R3或R2和R4能夠相結(jié)合形成含有一個或多個雜原子的環(huán),Z是酸的共軛堿,X是氧或--NR1,其中R1如以上所定義,a是C1-C12的亞烷基;或 其中R5和R6是氫或甲基,R7是氫或C1-C12的烷基,和R8是氫,C1-C12的烷基,芐基,或羥乙基;Z如以上所定義;或 其中R1,R2和R3各自是H或C1-C3烷基,Z如以上所定義。
陽離子的親水單體是以至多約99mol%的量存在。優(yōu)選的是陽離子的親水單體以至多10-約90mol%的量存在和最優(yōu)選的是陽離子的親水單體以大約30-約70mol%的量存在。4.陰離子的親水單體可用于這一方法中的陰離子的親水單體是現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域中已知的那些。它們包括陰離子的烯屬不飽和單體,如丙烯酸,甲基丙烯酸,和它們的鹽;2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙烷磺酸鹽;(甲基)丙烯酸(磺基乙基)酯;乙烯基磺酸;苯乙烯磺酸;和馬來酸和其它二元酸和它們的鹽。丙烯酸,甲基丙烯酸和它們的鹽是優(yōu)選的,其中丙烯酸的鈉和銨鹽是特別優(yōu)選的。
陰離子的親水單體是以至多約99mol%的量存在。優(yōu)選的是陰離子的親水單體以至多10-約90mol%的量存在和最優(yōu)選的是陰離子的親水單體以大約30-約70mol%的量存在。5.表面活性劑該方法依賴于利用合適水溶性表面活性劑的稀釋溶液對水不溶性單體的完全增溶作用。選擇表面活性劑的類型和濃度以便在非離子和陰離子水溶性單體存在下生產(chǎn)出疏水性單體的清澈、均勻、均相的水分散體,另外,隨著反應(yīng)進(jìn)行到完全,反應(yīng)介質(zhì)保持透亮、均勻、均相的混合物,沒有相分離。由表面活性劑形成的膠束是小的聚集物,由大約50到200個分子組成。它們對相分離是穩(wěn)定的并有效地以非常精細(xì)的程度分散該水不溶性的單體,以便能夠進(jìn)行聚合但沒有水不溶性聚合物的細(xì)顆粒物的膠乳的形成。
可用于這一方法中的表面活性劑是現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域中已知的任何表面活性劑,如在McCutcheon’s Emulsion Detergents中公開的那些。該表面活性劑可以是水溶性表面活性劑中的一種,如烷基硫酸、硫酸和羧酸的鹽,或烷基芳烴硫酸鹽、硫酸鹽或羧酸鹽或可以是硝基產(chǎn)物型表面活性劑。優(yōu)選的表面活性劑是癸基硫酸,十二烷基硫酸或十四烷基硫酸的鈉鹽或鉀鹽。對于這些離子型表面活性劑,Kraft點(它被定義為膠束形成所需要的最低溫度)必須低于聚合所用的溫度。因此,在聚合條件下,所需的表面活性劑將形成膠束,后者會增溶該水不溶性單體。非離子型表面活性劑也可以用于制備本發(fā)明的聚合物。例如,乙氧基化醇,乙氧基化烷基苯酚,乙氧基化二烷基酚類,氧化乙烯-氧化丙烯共聚物和聚氧化乙烯烷基醚和酯類都能夠使用。優(yōu)選的非離子型表面活性劑是每分子具有5-20個氧化乙烯單元的乙氧基化壬基酚,每分子含有5-40個氧化乙烯單元的乙氧基化二壬基苯酚和每分子具有5-15個氧化乙烯單元的乙氧基化辛基苯酚。同時含有非離子和陰離子官能團(tuán)的表面活性劑,例如乙氧基化醇和烷基酚的硫酸鹽,也能夠使用。
陰離子和非離子型表面活性劑的結(jié)合物也能夠使用,只要該表面活性劑將疏水性單體增溶到含有水溶性單體的水相中就行。因此,對于給定的聚合反應(yīng)來說表面活性劑的實際濃度將取決于所使用的油溶性或疏水性單體的濃度。
所述表面活性劑應(yīng)該以至多約10wt%的量存在。優(yōu)選的是該表面活性劑以至多大約0.1-約5wt%的量存在和最優(yōu)選的是該表面活性劑以大約0.2-約2wt%的量存在。優(yōu)選的表面活性劑是月桂基丙烯酸鈉。6.引發(fā)劑水溶性和水不溶性的單體的聚合反應(yīng)是在含有合適的自由基引發(fā)劑的含水膠束溶液中進(jìn)行的。合適水溶性自由基引發(fā)劑的例子包括過氧化物,如過氧化氫,和過硫酸鹽,如鈉、鉀或銨的過硫酸鹽。自由基引發(fā)劑的濃度是大約0.01-大約0.5克/每百克的總單體。合適的油溶性引發(fā)劑是有機(jī)過氧化物和偶氮化合物,如偶氮二異丁腈。水溶性氧化還原引發(fā)劑是優(yōu)選的,如過硫酸鉀和焦亞硫酸鈉。包括氧化劑如過硫酸鉀和還原劑如焦亞硫酸鈉的氧化還原引發(fā)也能夠引發(fā)聚合反應(yīng),尤其在低溫下。
在較低溫度下的聚合導(dǎo)致了高分子量聚合物的形成,這從高效水溶液增粘考慮是令人想望的。該聚合溫度優(yōu)選是大約0℃至大約90℃,更優(yōu)選大約15℃到大約70℃。
該引發(fā)劑能夠以大約1-大約100,000份/百萬份(ppm)的量存在。優(yōu)選的是引發(fā)劑以大約10-大約1,000ppm的量存在和最優(yōu)選的是引發(fā)劑以大約30-大約300ppm的量存在。7.鹽水溶液該多價的鹽優(yōu)選是硫酸鹽或膦酸鹽,如銨、鈉、鎂或鋁的硫酸鹽,或銨、鈉或鉀的磷酸氫鹽。在鹽水溶液中鹽的濃度可以是總?cè)芤旱闹炼嗉s50wt%。
優(yōu)選的是多價鹽以總?cè)芤旱拇蠹s10-約30wt的量存在和最優(yōu)選的是多價鹽以大約10-約18wt%的量存在。
該單體溶液在含水的環(huán)境中發(fā)揮疏水效果。不想受理論的束縛,可以相信該鹽起著雙重作用-最初該鹽使單體增溶進(jìn)水溶液中和在單體聚合成HAP之后,該鹽沉淀該HAP。所需鹽的量直接與單體溶液的濃度有關(guān)系。該單體溶液越濃縮,則需要更多的鹽。8.穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑對于體系是決定性的,因為它影響分散體的均勻性和它的外觀。正是因為該穩(wěn)定劑,分散體更容易處理而且阻塞或沉淀的傾向較少。所獲得的分散體是穩(wěn)定的和在貯存過程中沒有相分離。
穩(wěn)定劑可包括任何植物膠,多糖,或纖維素產(chǎn)物,以及它們的化學(xué)改性的衍生物。它們能夠通過樹膠,多糖或纖維素與長鏈烷基,環(huán)氧丙烷,環(huán)氧乙烷,氯乙酸,或N-(3-氯-2-羥基丙基)三甲基氯化銨(Dow的Quat 188)分別反應(yīng)獲得疏水性的陰離子或陽離子的衍生物來加以改性。本發(fā)明的優(yōu)選的穩(wěn)定劑是改性瓜耳膠,GalactasolGum 60F3HDS,購自Aqualon Division of Hercules,Inc。
該穩(wěn)定劑能夠以鹽溶液的至多約10wt%的量存在。優(yōu)選的是該穩(wěn)定劑以大約0.5-大約2wt%的量存在和最優(yōu)選的是該穩(wěn)定劑以大約0.1-約0.5wt%的量存在。
實施例對比實施例1HAP的膠束溶液聚合表I膠束溶液聚合樣品
對于聚合物II,2.75份丙烯酰胺,0.17份(1mol%的單體)的丙烯酸月桂基酯,2.25份丙烯酸,1份非離子表面活性劑(Tergitol15-S-9,Union Carbide),和100份去離子水的溶液通過用氮氣吹掃,在室溫下攪拌來脫氧45分鐘。添加0.5份2mg KBrO3溶液,由注射泵經(jīng)60分鐘注入10份的0.03%NaS2O5。將聚合溶液在丙酮中沉淀并在50℃下真空干燥一夜而獲得共聚物。
使用與聚合物II相同的方法和比例,但沒有丙烯酸月桂基酯,制備聚合物I。
對于聚合物I和II,所獲得的干燥產(chǎn)物再溶解在去離子水中獲得0.5%聚合物溶液,后者進(jìn)行粘度表征。實施例2HAP的鹽水分散聚合表2鹽水分散聚合樣品
對于HAP聚合物IV,通過如下方法來制備穩(wěn)定劑鹽水溶液使用頂置混合器添加240克的去離子(DI)水和在400rpm下攪拌的同時逐漸添加1.2克的Galactasol樹膠?;旌侠^續(xù)進(jìn)行15分鐘,直至形成均勻溶液為止。其后,在攪拌的同時添加60克的硫酸銨,直至所有的鹽溶解為止。
通過將55.4克的丙烯酰胺(53%水溶液),30.1克的丙烯酸(99%)和4.5克的月桂基硫酸鈉(98%)加入到放置了磁力攪拌棒的燒杯中來制備單體溶液。內(nèi)容物攪拌至形成均勻溶液為止。進(jìn)一步將0.5克的丙烯酸月桂基酯(90%)和0.25克的乙二胺四乙酸(EDTA)(70%水溶液)加入到單體溶液中。繼續(xù)攪拌,直至溶液變均勻為止。然后,將該單體溶液,預(yù)先制備的穩(wěn)定劑鹽水溶液和169克去離子水一起通過家用拌合器來均化,并混合大約3分鐘。混合的溶液然后被轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中,后者裝有四頸頭,Claisen管接頭,在冷凝器的頂部上的水氣分界線,氮氣吹掃管,隔膜,熱電偶和帶有2只槳葉鋼攪動軸的頂置攪拌器。將反應(yīng)釜放入冷水浴中以保持單體溶液溫度在18℃,由氮氣吹掃45分鐘。
制備0.1%焦亞硫酸鈉溶液和1%溴酸鉀溶液。焦亞硫酸鈉溶液用氮氣吹掃5分鐘。17.5ml的0.1%焦亞硫酸鈉溶液被轉(zhuǎn)移至20mL注射器中。
通過將1.5ml的1%溴酸鉀溶液加入到反應(yīng)釜中來引發(fā)聚合反應(yīng),混合速率設(shè)置在300rpm。其后,經(jīng)注射泵以0.2ml/min速度加入17.5ml的0.1%焦亞硫酸鈉溶液。當(dāng)該聚合溫度達(dá)到20℃時,從反應(yīng)釜移開水浴,讓聚合溫度升高至它的最高點(大約35℃)。在焦亞硫酸鈉的加入結(jié)束之后,聚合繼續(xù)進(jìn)行1小時。在大約1小時后,該聚合溶液被冷卻,分散體產(chǎn)品經(jīng)過Caisson篩分器進(jìn)行過濾。所獲得的HAP產(chǎn)物是均質(zhì)白色分散體,其體積粘度是大約450cP。
在與聚合物IV相同的條件下,但沒有丙烯酸月桂基酯共聚單體,來生產(chǎn)聚合物III,以進(jìn)行對比。實施例3表3HAP表征
1.單體濃度2.在12rpm下布魯克菲爾德粘度3.粘彈性聚合物(I-IV)由布魯克菲爾德粘度和粘彈性來表征。
聚合物II,由膠束溶液聚合制得的HAP,甚至在5%活性成分含量下具有凝膠外觀。另一方面,聚合物IV,根據(jù)本發(fā)明制得的HAP,在10%活性成分含量下具有比聚合物II低得多的體積粘度。前面的對比表明,聚合物IV,根據(jù)本發(fā)明制得的HAP,顯示出比由膠束溶液聚合制得的HAP更好和預(yù)見不到的性能。另外,聚合物IV具有比聚合物II更低的制造成本并且更容易處理。
聚合物I,由膠束溶液聚合制得的非HAP,也在5%活性成分含量下具有凝膠外觀,而聚合物III,由鹽水分散體制得的非HAP,在10%活性成分含量下具有更低的體積粘度。此外,非HAP(聚合物III)的較高的0.5%溶液粘度表明由鹽水分散體方法制得的HAP(聚合物IV)具有比由膠束溶液方法制得的HAP更高的MW。這再次顯示了鹽水分散體方法在許多希望的應(yīng)用中的重要的優(yōu)點。
HAP的締合性質(zhì)通過粘彈性來考察。在動態(tài)振動模式中的頻率掃描是在0.1Pa的恒應(yīng)力和0.000147Hz到10Hz的頻率范圍(每頻率十進(jìn)位有3個讀數(shù))中在Haake RS-75受控制的應(yīng)力電流計中進(jìn)行。tanδ是根據(jù)下式的損耗(粘性)模量與儲能(彈性)模量的比率tanδ=儲能模量/損耗模量=G″/G′具有較高tanδ值的材料顯示出更具粘性的性質(zhì),而較低tanδ顯示出更具彈性的性質(zhì)。在低頻率如0.0068Hz下,對樣品施加應(yīng)力的速率允許線性聚合物解開纏結(jié),和顯示出粘性類型的響應(yīng),或更高的tanδ。另一方面,具有化學(xué)或物理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物顯示出聚合物鏈的顯著纏結(jié)和顯示出tanδ的較低值,因此更具彈性。如表3中所示,對于未改性的對照聚合物觀察到了在0.0068Hz下的較高值(19.9和7.23),而由兩種方法制得的HAP提供了小于1的tanδ值(0.89和0.72)。這清楚地說明了HAP的強(qiáng)烈締合行為,并且與粘度數(shù)據(jù)一致。實施例4作為疏水性共聚單體的甲基丙烯酸月桂基酯表4HAP鹽水分散聚合樣品
1.在12rpm下布魯克菲爾德粘度2.粘彈性除丙烯酸月桂基酯(LA)之外,甲基丙烯酸月桂基酯(LMA)也作為HAP鹽水分散聚合的疏水性共聚單體來考察。在與聚合物IV相同的條件下合成聚合物V,只是使用0.26克的LMA代替0.7克的LA。從這一產(chǎn)物獲得了具有高締合性質(zhì)的良好分散體。此外,似乎需要少量的LMA(0.1mol%)就可達(dá)到與含有0.25mol% LA的聚合物IV相類似的締合性質(zhì)。實施例515%活性成分含量表5HAP鹽水分散聚合樣品
為了減少HAP分散方法的制造成本,還考察了在HAP鹽水分散聚合中的更高活性成分含量。當(dāng)使用15%(NH4)2SO4鹽時,獲得了15%活性成分含量的HAP分散產(chǎn)品。再一次,對于這一產(chǎn)物獲得了良好的分散和高的締合。實施例6助留劑和助濾劑印刷和書寫紙的保留和濾水性質(zhì)是通過Britt jar助留試驗和加拿大標(biāo)準(zhǔn)游離度(CSF)助濾試驗來考察,并將本發(fā)明的HAP的性能與下列物質(zhì)對比非疏水性改性聚合物;普通的陰離子型聚丙烯酰胺絮凝劑;和無機(jī)和有機(jī)助濾劑,它們在工業(yè)中通常稱為“微粒”或“微細(xì)聚合物”。
Britt jar(Paper Research Materials,Inc.,Gig Harbor,WA)助留試驗是現(xiàn)有技術(shù)中已知的。在Britt jar保留試驗中,在動態(tài)條件下混合特定體積的配料,將配料的等分試樣經(jīng)過罐(jar)的底部篩來濾過,以使所保留的細(xì)粒材料的量能夠定量。用于本試驗的Britt jar(罐)在圓筒壁上裝有3只葉輪以誘發(fā)紊流混合,和利用在底板中的76μ篩網(wǎng)。
用于測定相對濾過速率或脫水速率的CSF設(shè)備(Lorentzen &Wettre,Code30,斯德哥爾摩,瑞典)也是現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域中已知的(TAPPI試驗方法T-227)。CSF設(shè)備包括濾水室和速率測量漏斗,兩者都安裝在合適的支座上。濾水室是圓柱的,在底部裝有多孔篩板和鉸折板,和在頂部裝有真空密封的鉸鏈蓋。該速率測量漏斗裝有底部銳孔,和側(cè)邊、溢流的孔。
通過將1L的配料(furnish)(典型地在0.30%稠度下)放入濾水室中,封閉該頂蓋,和然后立即打開底板,來進(jìn)行CSF試驗。讓水自由地濾出到速率測量漏斗中;超過了由底部銳孔所決定的流量的水流將通過側(cè)邊銳孔來溢流并被收集在量筒中。所產(chǎn)生的值是以毫升(ml)的濾液來描述;較高的值表示了較高層次的脫水。
在該第一系列的試驗中使用的配料是合成的堿性配料。這一配料是從硬木和軟木型干燥的市售濕紙漿(lap pulps),以及水和其它材料制得。首先,該硬木和軟木型干燥的市售濕紙漿(lap pulp)單獨在實驗室Valley Beater(Voith,Appleton,WI.)中精煉。然后將這些紙漿加入到含水介質(zhì)中。
用于制備配料的含水介質(zhì)包括地方性的硬水和去離子水的混合物,達(dá)到代表性的硬度。以足夠使該介質(zhì)具有代表性堿度和總電導(dǎo)率的量添加無機(jī)鹽。
為了制備該配料,該硬木和軟木是以硬木和軟木的典型重量比被分散到含水介質(zhì)中。將沉淀碳酸鈣(PCC)以25wt%引入到配料中,基于紙漿的合并干重,從而獲得包括80%纖維和20%PCC填料的最終配料。
用下列物質(zhì)進(jìn)行第一系列的試驗聚合物II,這里所討論的本發(fā)明的疏水締合陰離子型聚丙烯酰胺;聚合物I,這里所討論的未改性陰離子型聚丙烯酰胺對照聚合物;聚合物E,高M(jìn)w的商購陰離子絮凝劑;Polyflex CP.3,商購聚丙烯酰胺助濾劑(CytecIndustries,Inc.,West Patterson,NJ);和膨潤土,它也通常在工業(yè)中用作助濾劑和助留劑。
在該第一系列中的Britt jar(罐)保留試驗是用具有0.5%的典型固體濃度的500ml合成配料進(jìn)行的。這一試驗是在根據(jù)下列參數(shù)的恒定rpm速率下進(jìn)行的,與表2中列出的順序一致添加淀粉,混合;添加明礬,混合;添加聚合物絮凝劑,混合;添加助濾劑,混合;獲得濾液。
所使用的陽離子馬鈴薯淀粉是Stalok 600(A.E.Staley,Decatur,IL),和明礬是作為50%溶液的硫酸鋁-八水合物購得(DeltaChemical Corporation,Baltimore,MD)。所使用的陽離子絮凝劑,稱為CPAM-P,是90/10mol%丙烯酰胺/季銨化的丙烯酸N,N-二甲基氨基乙基酯甲基氯化物;這一物質(zhì)是作為自逆轉(zhuǎn)的油包水型乳液購得。
在表6中報道的保留值是細(xì)顆粒物保留率,其中在配料中的總細(xì)顆粒物首先通過在混合條件下用10升水“洗滌”500ml的配料以除去所有的微粒來測定,被定義為小于Britt jar 76μ篩網(wǎng)的顆粒。通過在所述的添加順序之后濾出100ml的濾液,然后讓濾液經(jīng)過預(yù)稱重的1.5μ濾紙過濾,測定各處理的細(xì)顆粒物的保留率。根據(jù)以下等式計算細(xì)顆粒物保留率%細(xì)顆粒物保留率=(濾液重量-細(xì)顆粒物重量)/濾液重量其中濾液和細(xì)顆粒物重量都標(biāo)稱到100ml。保留值表示了2個重復(fù)操作的平均值。
在0.30%的固體濃度下用1升配料進(jìn)行CSF濾水試驗。在正方形燒杯中利用與對于Britt jar試驗所述等同的速度和混合時間提供紊流混合,為在CSF設(shè)備外部的所述處理準(zhǔn)備配料。在添加劑的添加和混合順序結(jié)束之后,處理過的配料被傾倒在CSF設(shè)備的頂部并進(jìn)行試驗。
在Britt jar保留和CSF濾水試驗中,較高的數(shù)值表示更高的活性和更加希望獲得的響應(yīng)。
在表6中列出的數(shù)據(jù)說明由HAP聚合物IV提供的優(yōu)異活性,與用未改性對照聚合物III和普通的陰離子絮凝劑聚合物X獲得的結(jié)果對比。此外,本發(fā)明的聚合物提供了等同于膨潤土和接近PolyflexCP.3的活性。所述材料的劑量是全部基于產(chǎn)物的活性成分,除非另有說明。
表6
需要指出的是,前面的實施例僅僅為了舉例目的來提供,絕不認(rèn)為限定本發(fā)明。已參考舉例的實施方案來描述本發(fā)明,但應(yīng)該理解的是這里所使用的措詞是敘述和例證性的措詞,而不是限制性的措詞。在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi),如前面所述和所修改的,在各個方面不脫離本發(fā)明的范圍和精神的前提下,可以做各種變化。雖然已參考具體的方法,材料和實施方案已描述了本發(fā)明,但是本發(fā)明不應(yīng)限制于這里所公開的具體事項;相反地,本發(fā)明延伸到所有功能等效的結(jié)構(gòu)、方法和用途,如在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.生產(chǎn)疏水締合聚合物的方法,它包括形成一種單體溶液,它包括表面活性劑、至少一種疏水性烯屬不飽和單體、從非離子烯屬單體、陽離子烯屬不飽和單體、陰離子烯屬不飽和單體或它們的混合物中選擇的至少一種親水性單體,和水;形成一種包括多價鹽、穩(wěn)定劑和水的鹽溶液;將單體溶液和鹽溶液混合而形成混合的溶液;和在混合的溶液中添加引發(fā)劑,從而引起單體聚合形成疏水締合聚合物。
2.權(quán)利要求1的方法,其中所述單體溶液通過如下形成將至少一種親水單體和水混合以形成單體溶液;將至少一種疏水性烯屬不飽和單體和表面活性劑加入到該單體溶液中;和混合至均勻為止。
3.權(quán)利要求1的方法,其中所述穩(wěn)定劑以鹽溶液的至多10wt%的量存在。
4.權(quán)利要求3的方法,其中穩(wěn)定劑是化學(xué)改性瓜耳膠。
5.權(quán)利要求3的方法,其中所述穩(wěn)定劑以相當(dāng)于鹽溶液的大約0.05%-大約2wt%的量存在。
6.權(quán)利要求3的方法,其中所述穩(wěn)定劑以相當(dāng)于鹽溶液的大約0.1wt%-大約0.5wt%的量存在。
7.權(quán)利要求1的方法,其中所述表面活性劑以相當(dāng)于單體溶液的至多大約10wt%的量存在。
8.權(quán)利要求7的方法,其中表面活性劑是十二烷基硫酸鈉。
9.權(quán)利要求1的方法,其中在單體溶液中的單體是丙烯酸,丙烯酰胺和丙烯酸月桂基酯。
10.權(quán)利要求1的方法,其中所述的鹽以相當(dāng)于鹽溶液的至多大約50wt%的量存在。
11.權(quán)利要求1的方法,其中在鹽溶液中的鹽以大約10-約30wt%的量存在,自由基引發(fā)劑以大約0.01到大約0.5克/每100克總單體的量存在。
12.一種水分散體,它包括由權(quán)利要求1的方法制得的水溶性疏水締合聚合物。
13.權(quán)利要求1的方法,其中所述單體溶液是通過將選自非離子烯屬單體、陽離子烯屬不飽和單體、陰離子烯屬不飽和單體或它們的混合物中的至少一種親水單體與水混合,然后添加至少一種疏水性烯屬不飽和單體和表面活性劑并混合至均勻為止而形成的。
14.權(quán)利要求1的方法,其中單體溶液包括丙烯酸,丙烯酰胺,丙烯酸月桂基酯,陰離子表面活性劑和水。
15.從紙漿配料制備紙張的造紙方法,其改進(jìn)之處包括添加有效量的權(quán)利要求1、13或14的水分散體作為助留劑和助濾劑。
16.含有一種或多種絮凝助劑的廢水處理系統(tǒng),其改進(jìn)之處包括有效量的權(quán)利要求1、13或14的水分散體作為一種或多種絮凝助劑而存在。
17.含有一種或多種絮凝助劑的淤泥脫水系統(tǒng),其改進(jìn)之處包括有效量的權(quán)利要求1、13或14的水分散體作為一種或多種絮凝助劑而存在。
全文摘要
本發(fā)明提供了生產(chǎn)疏水締合聚合物的方法,該方法的特征在于形成一種包括表面活性劑、至少一種疏水性烯屬不飽和單體、從非離子烯屬單體、陽離子烯屬不飽和單體、陰離子烯屬不飽和單體或它們的混合物中選擇的至少一種親水單體,以及水的單體溶液;形成一種包括多價鹽和水的鹽溶液;將單體溶液和鹽溶液混合形成混合的溶液;在該混合的溶液中加入引發(fā)劑,由此將該單體聚合成在分散體中的疏水締合聚合物。本發(fā)明還提供了含有由上述方法形成的疏水締合聚合物的水分散體。該含有疏水締合聚合物的水分散體可以用于油漆配制劑中,用于滿足提高采油率的目的的流度控制流體中,用于二次或三次采油系統(tǒng)中,用于提高采油率的方法中,用于水泥組合物中,用于油井鉆探泥漿配制劑中,用于油井壓裂液配制劑中,用于廢水處理系統(tǒng)中,或用于淤泥脫水系統(tǒng)中。
文檔編號D21H17/32GK1407994SQ00816786
公開日2003年4月2日 申請日期2000年12月5日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月6日
發(fā)明者華始·T·張, 巴拉卡·A·卡瓦瓦, 陳甫 申請人:赫爾克里士公司