本發(fā)明涉及水溶性高分子材料領(lǐng)域，特別是一種疏水改性聚丙烯酰胺的制備方法。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)廣泛使用的水溶性聚丙烯酰胺在低溫低鹽油田中進(jìn)行驅(qū)油作業(yè)取得了良好的效果，但在高溫高鹽的環(huán)境下使用時，聚丙烯酰胺溶液的粘度損失嚴(yán)重，驅(qū)油效果變差，因此提高聚丙烯酰胺產(chǎn)品的耐溫抗鹽性能非常必要。聚丙烯酰胺通過化學(xué)改性在聚丙烯酰胺鏈段上引入少量耐溫抗鹽的疏水基團(tuán)，在水溶液體系中疏水基團(tuán)的疏水或締合特性，使聚丙烯酰胺的長鏈線團(tuán)在水溶液中形成拉伸的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，流體力學(xué)體積增大，不但使該聚合物的粘度顯著提高，也使該聚合物的耐溫抗鹽能力大大增強(qiáng)。
目前疏水締合聚丙烯酰胺的主要生產(chǎn)方法為膠束共聚和反相乳液/反相微乳液共聚，這兩種方法除了都要使用價格昂貴的疏水單體外，膠束共聚的產(chǎn)品由于疏水單體的影響，分子量不高。
cn101132756a專利公開了一種包含一種或多種疏水改性聚丙烯酰胺的組合物，是聚丙烯酰胺的酰胺基團(tuán)與疏水胺發(fā)生轉(zhuǎn)酰氨基反應(yīng)，以生成疏水改性的聚丙烯酰胺，其中所述疏水胺選自c6-c22烷基胺和氨基官能化的硅氧烷組成的組成。201210311190.x專利公開了一種疏水締合聚丙烯酰胺的合成方法，首先制備出聚丙烯酰胺反相乳液，再對其進(jìn)行改性，引入長鏈烷基疏水基團(tuán)和陽離子基團(tuán)制備疏水締合聚丙烯酰胺反相乳液，從而制備出非離子、陰離子、陽離子或兩性疏水締合聚丙烯酰胺反相乳液系列產(chǎn)品。本專利是在201210311190.x的基礎(chǔ)上，用一種更簡便的方法引入與上面2個專利不同的含苯環(huán)的基團(tuán)，得到耐溫抗鹽的疏水改性聚丙烯酰胺。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種更簡便、成本更低的疏水改性聚丙烯酰胺的制備方法。
一種疏水改性聚丙烯酰胺的制備方法，其特征是包括如下步驟：
在裝有攪拌器、溫度計、冷凝器和氣體進(jìn)出口的容器中，依次加入質(zhì)量濃度為20-50％的丙烯酰胺水溶液，按所需要的陰離子度加入占丙烯酰胺摩爾量0-50％的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,用質(zhì)量濃度為10-50％的氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的ph值為3-7，再加入占單體總質(zhì)量20-40％的一定比例的失水山梨醇單月桂酸酯和辛基酚聚氧乙烯醚作為乳化劑。開啟攪拌，直到反應(yīng)物混合均勻，然后加入占丙烯酰胺水溶液體積60-120％的煤油或環(huán)己烷，通氮氣或二氧化碳驅(qū)氧，控制溫度為5-35℃，攪拌20-40min，化學(xué)引發(fā)或紫外光照射引發(fā)聚合反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后得到聚丙烯酰胺反相乳液。之后將占總單體量為0.5-2mol％的疏水改性試劑加入到上述反相乳液中強(qiáng)力攪拌，加入一定量的酸作催化劑，反應(yīng)溫度10-60℃，反應(yīng)時間4-36h，之后用氫氧化鈉水溶液中和加入的酸，制得疏水改性聚丙烯酰胺反相乳液。
主要特征步驟中，疏水改性試劑為n-羥甲基苯甲酰胺、n-羥甲基鄰苯二甲酰亞胺或n-甲基-n-羥乙基芐胺中的一種。
主要特征步驟中，加入的催化劑酸為所用的酸為鹽酸、硫酸、硝酸、醋酸或磷酸中的一種。
本發(fā)明采用反相乳液聚合法得到聚丙烯酰胺反相乳液產(chǎn)品，之后加入疏水改性試劑，對制備的反相乳液進(jìn)行改性，得到疏水改性的聚丙烯酰胺反相乳液產(chǎn)品，產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)聚丙烯酰胺但性能欠佳的領(lǐng)域，特別是在油田助劑、水處理、造紙助留和化妝品等方面。
具體實施方式
下面給出本發(fā)明的二個最佳實施例：
實施例一
在帶有攪拌器、溫度計、冷凝器和氣體進(jìn)出口的500ml四口燒瓶中依次加入43wt％的丙烯酰胺水溶液100g、乳化劑脫水山梨醇單月桂酸酯10g和辛基酚聚氧乙烯醚2.5g，攪拌10min后，加入煤油100ml，控制水浴溫度25℃攪拌30min，同時通二氧化碳以除去系統(tǒng)中的氧氣。加1％的過硫酸銨水溶液0.1ml和5％的亞硫酸氫鈉水溶液0.5ml引發(fā)，升至最高溫度后，60℃保溫反應(yīng)1h，制得非離子聚丙烯酰胺反相乳液。然后在此非離子聚丙烯酰胺反相乳液中加入n-羥甲基苯甲酰胺5g，控制溫度在40℃左右，滴加乙酸5ml，反應(yīng)約10h，然后緩慢加入50％的氫氧化鈉水溶液6.6ml中和，制得疏水改性非離子聚丙烯酰胺反相乳液。該乳液可以直接應(yīng)用，也可以用丙酮、乙醇或甲醇沉出干燥后以干粉形式出售。
實施例二
在帶有攪拌器、溫度計、冷凝器和氣體進(jìn)出口的500ml四口燒瓶中依次加入43wt％的丙烯酰胺水溶液60g、乳化劑脫水山梨醇單月桂酸酯10g和辛基酚聚氧乙烯醚2.5g，攪拌10min后，加入25g2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，用15％的氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的ph值為5.0。攪拌20min后，加入環(huán)己烷100ml，控制水浴溫度25℃攪拌30min，同時通高純氮氣以除去系統(tǒng)中的氧氣。加入安息香(1mg在0.1ml冰醋酸中)，用250w的高壓汞燈照射體系使之引發(fā)，待升至最高溫度后，60℃保溫反應(yīng)1h，制得陰離子聚丙烯酰胺反相乳液。在此陰離子聚丙烯酰胺反相乳液中加入n-羥甲基鄰苯二甲酰亞胺5g，控制溫度在40℃左右，滴加濃硫酸3ml，反應(yīng)約10h，然后緩慢加入50％的氫氧化鈉水溶液5ml中和，制得疏水改性陰離子聚丙烯酰胺反相乳液。該乳液可以直接應(yīng)用，也可以用丙酮、乙醇或甲醇沉出干燥后以干粉形式出售。