一種可聚合功能性單體及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可聚合功能性單體及其制備方法和應(yīng)用。通過以下步驟：在酰胺化反應(yīng)條件下，使通式為（Ⅱ）的芳香二胺與順丁烯二酸酐反應(yīng)，得到中間體M；在縮合化反應(yīng)條件下，使通式為（Ⅳ）的二元脂肪酸與所述中間體M反應(yīng)，得到可聚合功能性單體。本發(fā)明得到的單體用于三次采油的驅(qū)油劑。
【專利說明】一種可聚合功能性單體及其制備方法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種可聚合功能性單體及其制備方法和應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 自由基聚合是制備乙烯基聚合物最有效的方法之一。目前使用的乙烯基聚合物中 70%以上是通過自由基聚合得到的。自由基聚合有許多優(yōu)點，如適用單體多、聚合條件溫和、 聚合工藝簡單等。由于許多單體能進行自由基聚合，能用水為介質(zhì)進行懸浮和乳液聚合，聚 合工藝操作簡便，其重現(xiàn)性好，因而自上世紀50年代以來已成為工業(yè)生產(chǎn)高分子產(chǎn)品的重 要技術(shù)。
[0003] 具有乳化功能的聚合單體，又稱可聚合乳化劑，它的分子結(jié)構(gòu)中除含有親水親油 的乳化劑基團外，還含有可參加自由基聚合反應(yīng)的功能基團，成為聚合物的一部分，因此乳 化劑分子不會再出現(xiàn)解吸，從而使聚合物粒子在凝聚過程中受到靜電斥力和更大的空間阻 礙作用，使膠乳的穩(wěn)定性得以改善可聚合乳化劑的種類很多，丙烯酰胺類可聚合乳化劑具 有反應(yīng)活性高、聚合物分子量高等獨特優(yōu)點。
[0004] 聚合物驅(qū)油劑有合成聚合物、生化聚合物、天然聚合物的改性產(chǎn)物三大類。目前， 最常用的聚合物有兩類：一是以黃胞膠為代表的生物聚合物；二是以部分水解聚丙烯酰胺 及其衍生物為代表的合成聚合物，以HPAM為主。但HPAM耐溫抗鹽性能不理想，油藏條件下 的極限使用溫度僅為75°C，有鹽存在時粘度劇烈下降，二價金屬離子還會使其產(chǎn)生沉淀而 喪失粘度。另外，HPAM在剪切作用下會發(fā)生分子鏈斷裂，導(dǎo)致其增粘能力降低。研究表明， HPAM的耐溫性、抗鹽性和抗剪切性等性能較差，使其應(yīng)用條件受到限制。黃胞膠具有一定的 抗鹽耐剪切性能，但黃胞膠在高溫地層內(nèi)會發(fā)生熱氧化降解，用于三次采油的地層溫度一 般不宜高于60°C。另外黃胞膠的價格是HPAM的五倍，也限制了它的推廣。
[0005] 在聚合物分子鏈上引入一些較高熱穩(wěn)定性單體單元、較大骨架的單體單元和強水 化能力的基團，從而增強聚合物熱穩(wěn)定性和分子鏈的剛性，增強聚合物水化能力，使得聚合 物分子在高礦化度水溶液中可以保持較大的水動力學(xué)尺寸，這在一定程度上增強了聚合物 耐鹽能力。另外，功能單體的引入，使聚合物在高礦化度水質(zhì)條件下水解受到限制，不會出 現(xiàn)與鈣鎂離子發(fā)生沉淀的現(xiàn)象，從而達到抗鹽的目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：
[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種可聚合功能性單體及其合成方法，可用作聚合乳化劑， 并用于耐溫抗鹽驅(qū)油用共聚物的合成，以改善驅(qū)油用聚合物的性能。
[0008] 本發(fā)明的可聚合功能性單體的產(chǎn)品技術(shù)方案是：
[0009] -種可聚合功能性單體，其結(jié)構(gòu)如（I )式所示：
[0010]

【權(quán)利要求】
1. 一種可聚合功能性單體，其結(jié)構(gòu)如（I )式所示：
(I ) 在（I )式中，η是0或l，m是4,6或8。
2. -種權(quán)利要求1所述的可聚合功能性單體的制備方法，包括以下步驟： 第一步，在酰胺化反應(yīng)條件下，使通式為（II)的芳香二胺與順丁烯二酸酐反應(yīng)，得到中 間體Μ ; (II)式中η為0或1，所述的中間體Μ如(III)式所示：
第二步，在縮合化反應(yīng)條件下，使通式為（IV)的二元脂肪酸與所述中間體Μ反應(yīng)， HOOC- (CH2)m-COOH (IV) 在(IV)式中m是4,6或8 ; 得到如權(quán)利要求1所述的可聚合功能性單體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可聚合功能性單體的制備方法，其特征是： 在第一步，所述芳香二胺選自：對苯二胺或?qū)Ρ蕉装罚? 按摩爾比，所述芳香二胺：順丁烯二酸酐=1 :1?1. 1。 優(yōu)選按摩爾比，所述芳香二胺：順丁烯二酸酐=1 :1?1. 05。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可聚合功能性單體的制備方法，其特征是： 在第一步，所述酰胺化反應(yīng)的溫度為80°C?110°C，反應(yīng)時間為2?6小時。優(yōu)選溫度 為90°C?100°C，反應(yīng)時間為3?5小時。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可聚合功能性單體的制備方法，其特征是： 在第一步，添加有機溶劑，所述有機溶劑選自下列的一種或多種：丙酮、乙酸乙酯、苯、 二甲苯、二氯甲烷和三氯甲烷； 按摩爾比，所述芳香二胺：所述有機溶劑=1 :5?20。 優(yōu)選按摩爾比，所述芳香二胺：所述有機溶劑=1 :1〇?15。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可聚合功能性單體的制備方法，其特征是： 在第二步，通式為（IV)的二元脂肪酸與提純后的所述中間體M，直接進行縮合反應(yīng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可聚合功能性單體的制備方法，其特征是： 在第二步，通式為（IV)的二元脂肪酸與第一步得到的含有所述中間體Μ的混合物，不經(jīng) 分離直接進行縮合反應(yīng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可聚合功能性單體的制備方法，其特征是： 第一步中加入的所述芳香二胺與第二步中加入的所述二元脂肪酸的摩爾比為，1 :1? 1. 2。優(yōu)選為1 :1?1. 15。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可聚合功能性單體的制備方法，其特征是： 在第二步，所述縮合反應(yīng)的溫度為ll〇°C?150°C，反應(yīng)時間為4?8小時。優(yōu)選溫度 為120°C?130°C，反應(yīng)時間為6?7小時。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可聚合功能性單體的制備方法，其特征是： 在第二步，所述二元脂肪酸與所述中間體Μ的接觸反應(yīng)在有回流的條件下進行。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可聚合功能性單體的制備方法，其特征是： 第二步在有機溶劑存在下進行；所述有機溶劑選自下列中的一種或多種：丙酮、乙酸 乙酯、苯、二甲苯、二氯甲烷和三氯甲烷； 所述二元脂肪酸與所述有機溶劑的摩爾比為，1 :20?30 ;優(yōu)選為1 :20?25 ; 當?shù)谝徊胶偷诙骄谟袡C溶劑存在下進行時，各自的有機溶劑相同或不同。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可聚合功能性單體的制備方法，其特征是： 對第二步得到的可聚合功能性單體進行重結(jié)晶提純，重結(jié)晶所使用的溶劑選自下列中 的一種或多種：乙醇、丙酮和己烷。
13. -種可聚合功能性單體，其特征是通過以下方法制備： 包括以下步驟： 第一步，在酰胺化反應(yīng)條件下，使對苯二胺與順丁烯二酸酐反應(yīng)，得到如（V)式所示中 間體；
(V ) 第二步，在縮合化反應(yīng)條件下，使己二酸與所述（V)式中間體反應(yīng)，得到結(jié)構(gòu)式如(VI) 式的單體；
即為所述的可聚合功能性單體產(chǎn)品。
14. 一種可聚合功能性單體，其特征是通過以下方法制備： 包括以下步驟： 將對苯二胺、順丁烯二酸酐與有機溶劑二甲苯混合，加熱至90°C?100°C，反應(yīng)2?6 小時；按摩爾比， 對苯二胺：順丁烯二酸酐：二甲苯=1 :1?1. 05 :10?15 ; 再加入己二酸，按摩爾比，對苯二胺：己二酸=1 :1?1. 15 ; 在120°C?130°C下，回流反應(yīng)4?8小時， 蒸出溶劑，干燥，精制后，得到所述的可聚合功能性單體產(chǎn)品。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1、13或14所述的可聚合功能性單體在制備用于驅(qū)油劑的聚合物中 的應(yīng)用。
【文檔編號】C08F220/54GK104250217SQ201310263248
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月27日
【發(fā)明者】趙方園, 黃鳳興, 劉希 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院