專利名稱：一種支化聚丙烯酰胺及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水溶性增粘劑、日用化學(xué)品和用作三次采油驅(qū)油劑的支化聚丙烯酰胺及其制備方法。
背景技術(shù)：
以聚合物驅(qū)為主的化學(xué)驅(qū)提高采收率技術(shù)在我國(guó)已趨于成熟，廣泛地用于大慶、勝利等油田，已成為提高原油采收率的主要措施之一，目前三次采油用聚合物主要為部分水解聚丙烯酰胺。隨著油田開(kāi)發(fā)條件的日益苛刻，對(duì)聚合物溶液的性能提出了更高的要求，要求聚合物溶液具有更高的耐溫、抗鹽性和抗剪切性能。由于目前常用的驅(qū)油聚合物是以長(zhǎng)鏈線型的聚丙烯酰胺為主，雖然，通過(guò)提高聚合物的分子量可以有效地提高聚合物溶液的粘度，然而，聚合物在配制、運(yùn)輸、注入和流經(jīng)地層孔隙介質(zhì)的過(guò)程中都會(huì)發(fā)生機(jī)械剪切，造成長(zhǎng)鏈聚合物分子被剪斷，導(dǎo)致溶液粘度下降。特別是在聚合物溶液在地層的注入過(guò)程中，由于作用時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)受到嚴(yán)重的剪切，將對(duì)聚合物溶液性能造成更加嚴(yán)重的影響，直接導(dǎo)致聚合物在地層中建立流動(dòng)阻力能力下降，使得聚合物溶液的驅(qū)油效果大大降低。有研究表明，聚丙烯酰胺溶液經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的機(jī)械剪切，粘度損失可高達(dá)90%以上，并且不能恢復(fù)。尤其是在高溫、高鹽油藏環(huán)境條件下，這種因機(jī)械剪切造成聚合物溶液粘度損失的現(xiàn)象更加嚴(yán)重。為增強(qiáng)聚合物的抗剪切性，需要對(duì)聚合物分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，主要是將線性結(jié)構(gòu)改為支化、星形或樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)。由于支化聚合物含有多個(gè)分支，即使部分支鏈因剪切作用而被剪斷，也不會(huì)對(duì)聚合物分子整體的構(gòu)型造成較大的影響，使得聚合物溶液的性能能夠較大程度的保留，從而增強(qiáng)了聚合物溶液的抗剪切性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種支化聚丙烯酰胺，該聚合物有明顯的增粘性和抗機(jī)械剪切的能力，有望用于油氣田工作液、日化產(chǎn)品、染料、醫(yī)藥、新型材料等方面。本發(fā)明的另一目的還在于提供該支化聚丙烯酰胺的制備方法，該方法原理可靠，反應(yīng)條件溫和，操作簡(jiǎn)便，具有廣闊的市場(chǎng)前景。為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。支化聚丙烯酰胺，其結(jié)構(gòu)式如下
權(quán)利要求
1.支化聚丙烯酰胺，其結(jié)構(gòu)式如下
2.如權(quán)利要求I所述的支化聚丙烯酰胺的制備方法，依次包括以下步驟 (1)在ニ甲亞砜溶劑中，稱取一定量的ニこ烯三胺和丙烯酸甲酯在冰浴中發(fā)生加成反應(yīng)，反應(yīng)6小時(shí)后加入こニ胺發(fā)生酯交換反應(yīng)，ニこ烯三胺、丙烯酸甲酯和こニ胺的摩爾比為I :5 :10，反應(yīng)6小時(shí)后通過(guò)減壓蒸餾將多余的こニ胺除去，再在反應(yīng)產(chǎn)物中加入與丙烯酸甲酯等摩爾數(shù)的馬來(lái)酸酐的ニ甲亞砜溶液，加熱至80°C反應(yīng)6小時(shí)后減壓蒸餾除去ニ甲亞砜，得到支化功能単體； (2)將上步得到的支化功能単體和丙烯酰胺溶于水中，總的單體含量為25質(zhì)量％左右，支化功能單體與丙烯酰胺的質(zhì)量比為1(Γ5 1(Γ3 :1，氮?dú)獗Ｗo(hù)、10 15°C下加入氧化還原引發(fā)體系發(fā)生聚合反應(yīng)，8小時(shí)后得膠狀聚合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種支化聚丙烯酰胺及其制備方法，該支化聚丙烯酰胺通過(guò)如下方法合成在二甲亞砜溶劑中，二乙烯三胺和丙烯酸甲酯發(fā)生加成反應(yīng)，然后加入過(guò)量乙二胺，加熱反應(yīng)后除去二甲亞砜和多余的乙二胺，再加入馬來(lái)酸酐，生成支化功能單體；該支化功能單體與丙烯酰胺單體發(fā)生聚合反應(yīng)，從而制備支化聚丙烯酰胺。該聚合物有明顯的增粘性和抗機(jī)械剪切的能力，該制備方法原理可靠，反應(yīng)條件溫和，操作簡(jiǎn)便，有望用于油氣田工作液、日化產(chǎn)品、染料、醫(yī)藥、新型材料等方面，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
文檔編號(hào)C07C231/02GK102675535SQ201210159308
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者葉仲斌, 楊瓊, 羅平亞, 鄒影, 陳洪, 韓利娟 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)