技术领域
[0001] 本发明涉及化学驱油剂技术领域,具体涉及一种聚合物及其制备方法和应用以及调驱剂。
相关背景技术
[0002] 聚合物驱油是目前油田提高采收率的重要手段之一。尽管部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)表现出优异的增稠性能、粘弹性和流变性能,但其粘度随着温度和盐度的增加而急剧下降。在实际应用中,需要提高HPAM浓度,这会导致生产成本急剧增加,继而限制其在高温和高盐度油藏中的推广和应用。因此研发耐温耐盐的聚合物对于提高采收率至关重要。
[0003] 《Improved viscoelasticity of xanthan gum through self‑association with surfactant:β‑cyclodextrin inclusion complexes for applications in enhanced oil recovery》(L Romero‑Zerón,Rodrigue D.Polymer Engineering&Science,2015,55(3):523‑532.)将环糊精与黄原胶和离子表面活性剂混合,形成具有主‑客体网络结构的自组装体系,用于提高采收率,但是上述体系中存在的只是弱相互作用,存在抗吸附性能差的问题。
[0004] 基于此,亟需提供一种具有耐温、抗盐、抗吸附性的超分子聚合物。
具体实施方式
[0030] 在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0031] 本发明第一方面提供一种聚合物,其中,所述聚合物包含至少一种式(1)所示的结构单元A,至少一种式(2)所示的结构单元B和至少一种式(3)所示的结构单元C,其中,[0032]
[0033] 其中,R1为H、C1‑C18的烷基、‑R2‑SO3H、‑R3‑COOH或 其中,R2为C3‑C4的直链或支链烷基,R3为C4‑C8的直链或支链烷基,n为0‑2的整数,R4为H或C1‑C4的直链烷基,R5为H或甲基;
[0034] Y选自式I所示的结构、式II所示的结构、式III所示的结构或式IV所示的结构,[0035]
[0036] 其中,a为0‑22的整数,b为2,c为1,d为2或3,R6为‑COO‑或‑CO‑NH‑,X各自独立地为卤素;
[0037] Z为环糊精脱羟基后的残基。
[0038] 本发明中,聚合物中包含式(1)所示的结构单元A、式(2)所示的结构单元B和式(3)所示的结构单元C,使聚合物具有优异的耐温、耐盐和抗吸附性能;具体的,通过结构单元C,将具有刚性结构的环糊精通过共价键引入聚合物中,使得其具有明显的耐温抗盐抗剪切性能,在85℃时聚合物的黏度保留率≥90%,具有耐高温的特点,耐温达到85℃以上,在100000mg/L矿化度时,聚合物的黏度保留率≥80%,具有高的抗盐性能,抗盐能达
100000mg/L以上的矿化度;引入式(2)所示的结构单元B,使聚合物具备优异的抗吸附性能,聚合物的静吸附黏度保留率≥85%。
[0039] 本发明中,所述R6中的碳原子与式(2)中的碳原子相连。
[0040] 进一步地,R1为H、C3‑C12的烷基、‑R2‑SO3H、‑R3‑COOH或 其中,R2为异丁基;R3为异丁基,n为0或1,R4为H或C1‑C2的烷基,R5为H。
[0041] 进一步地,a为0‑18的整数,b为2,c为1,d为2或3,R6为‑COO‑或‑CO‑NH‑,X为氯离子。
[0042] 进一步地,所述环糊精选自α‑环糊精、β‑环糊精、γ‑环糊精、2‑羟丙基‑β‑环糊精和2‑羟丙基‑γ‑环糊精中的至少一种。
[0043] 根据本发明,以聚合物的总质量为基准,所述结构单元A的含量为40‑65wt%,结构单元B的含量为5‑30wt%,结构单元C的含量为15‑40wt%。
[0044] 本发明中,当共聚物中结构单元A、结构单元B和结构单元C的含量符合上述限定时,聚合物具有更好的耐温、耐盐和抗吸附性能。
[0045] 本发明中,结构单元A、结构单元B和结构单元C的含量之和为100wt%。
[0046] 进一步地,以聚合物的总质量为基准,所述结构单元A的含量为45‑63wt%,结构单元B的含量为7‑29wt%,结构单元C的含量为18‑35wt%。
[0047] 根据本发明,所述结构单元B包括式(2‑1)所示结构和式(2‑2)所示的结构;
[0048]
[0049] 本发明中,同时采用式(2‑1)所示的结构和式(2‑2)所示的结构作为结构单元B时,两种结构之间能够产生协同作用,进一步提高聚合物的耐温、耐盐和抗吸附性能。
[0050] 根据本发明,所述结构单元B中,所述式(2‑1)所示的结构与所述(2‑2)所示的结构的重量比为1‑4:1。
[0051] 进一步地,所述结构单元B中,所述式(2‑1)所示的结构与所述(2‑2)所示的结构的重量比为1‑3.5:1。
[0052] 根据本发明,所述聚合物的黏均相对分子量为1,000,000‑8,000,000g/mol。
[0053] 进一步地,所述聚合物的黏均相对分子量为1,000,000‑6,000,000g/mol。
[0054] 本发明第二方面提供一种聚合物的制备方法,其中,该方法包括:将至少一种式(4)所示的单体A,至少一种式(5)所示的单体B和至少一种式(6)所示的单体C与水混合,得到单体混合溶液,调节单体混合溶液的pH值,加入引发剂,在氮气气氛下进行聚合反应,经过后处理得到聚合物;
[0055]
[0056] 其中,R1’为H、C1‑C18的烷基、‑R2’‑SO3H、‑R3’‑COOH或 其中,R2’为C3‑C4的直链或支链烷基,R3’为C4‑C8的直链或支链烷基,n’为0‑2的整数,R4’为H或C1‑C4的直链烷基,R5’为H或甲基;
[0057] Y’选自式I’所示的结构、式II’所示的结构、式III’所示的结构或式IV’所示的结构,
[0058]
[0059]
[0060] 其中,a’为0‑22的整数,b’为2,c’为1,d’为2或3,R6’为‑COO‑或‑CO‑NH‑,X’各自独立地为卤素;
[0061] Z’为环糊精脱羟基后的残基。
[0062] 本发明中,聚合物制备过程中采用式(4)至(6)所示的单体为原料制得的聚合物具有优异的耐温、耐盐和抗吸附性能;且采用马来酸环糊精酯化物为原料,其对环境友好,同时,聚合物的合成条件易于控制,反应过程稳定,较易实现工业化。
[0063] 本发明中,对马来酸‑环糊精酯化物可以按照现有技术方法制备。优选地,马来酸‑环糊精酯化物的制备方法包括:将环糊精(α环糊精、β环糊精、γ环糊精、2‑羟丙基‑β‑环糊精或2‑羟丙基‑γ‑环糊精)与马来酸酐按照1:0.5‑1.5的质量比称取,与N,N‑二甲基甲酰胺搅拌混合,将混合物溶液在70‑90℃下加热8‑12小时。反应完成后,溶液冷却后加入三氯甲烷,然后用丙酮洗涤、干燥。
[0064] 本发明中,所述R6’中的碳原子与式(6)中的碳原子相连。
[0065] 进一步地,R1’为H、C3‑C12的烷基、‑R2’‑SO3H、‑R3’‑COOH或 其中,R2’为异丁基;R3’为异丁基,n’为0或1,R4’为H或C1‑C2的烷基,R5’为H。
[0066] 进一步地,a’为0‑18的整数,b’为2,c’为1,d’为2或3,R6’为‑COO‑或‑CO‑NH‑,X’为氯离子。
[0067] 进一步地,所述环糊精选自α‑环糊精、β‑环糊精、γ‑环糊精、2‑羟丙基‑β‑环糊精和2‑羟丙基‑γ‑环糊精中的至少一种。
[0068] 根据本发明,以所述单体A、单体B和单体C的总质量为基准,所述单体A的用量为40‑65wt%,所述单体B的用量为5‑30wt%,所述单体C的用量为15‑40wt%。
[0069] 本发明中,当单体A、单体B和单体C的用量在上述范围时,能提高聚合物的耐温、耐盐和抗吸附性能。
[0070] 进一步地,以所述单体A、单体B和单体C的总质量为基准,所述单体A的用量为45‑63wt%,所述单体B的用量为7‑29wt%,所述单体C的用量为18‑35wt%。
[0071] 根据本发明,所述单体B包括(5‑1)所示结构和式(5‑2)所示的结构;
[0072]
[0073] 本发明中,当单体B采用上述组合时,所获得的聚合物具有高的耐温性能、高的耐盐性能和高抗吸附性能。
[0074] 根据本发明,相对于单体B的总用量,式(5‑1)所示结构的单体B与式(5‑2)所示结构的单体B的用量比1‑4:1。
[0075] 根据本发明,所述引发剂选自亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、焦亚硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸钠、过氧化氢、2,2’‑偶氮[2‑(2‑咪唑啉‑2‑基)丙烷]二盐酸盐、偶氮二(2,5‑二甲基‑6‑羧基)己腈和4,4’‑偶氮二(4‑氰基戊酸)中的至少一种。
[0076] 本发明中,当选用上述引发剂时,更有利于单体之间发生聚合反应,使聚合物具有均聚物含量较少的特点,所获得的聚合物具有优异的耐温、耐盐和抗吸附性能。
[0077] 进一步地,所述引发剂为过硫酸钾和亚硫酸氢钠的引发剂组合物,或者过硫酸铵和亚硫酸氢钠的引发剂组合物。
[0078] 本发明优选的实施方式中,相对于100重量份的引发剂组合物,所述亚硫酸氢钠为20‑35重量份。
[0079] 根据本发明,以所述单体A、单体B和单体C的总质量为基准,引发剂的添加量为0.1‑0.6wt%。
[0080] 进一步地,所述单体A、单体B和单体C的总质量为基准,引发剂的添加量为0.3‑0.6wt%。
[0081] 根据本发明,调节单体混合溶液的pH值为6‑8。
[0082] 本发明中,单体混合溶液一般呈酸性,本领域技术人员可以根据实际情况采用碱液调控单体混合溶液的pH。优选地,所述碱液可以选择氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
[0083] 根据本发明,所述聚合反应的温度为5‑50℃,聚合反应的时间为6‑9h。
[0084] 本发明中,聚合反应满足上述条件时,更有利于单体之间发生聚合,且反应过程稳定。
[0085] 进一步地,所述聚合反应的温度为10‑40℃,聚合反应的时间为7‑8h。
[0086] 本发明中,所述后处理包括:用有机溶剂沉淀、过滤、干燥和粉碎。其中,所述有机溶剂可以选自丙酮、乙醇或甲醇。
[0087] 本发明第三方面提供一种上述制备方法制得的聚合物。
[0088] 根据本发明,所述聚合物的黏均相对分子量为1,000,000‑8,000,000g/mol。
[0089] 进一步地,所述聚合物的黏均相对分子量为1,000,000‑6,000,000g/mol。
[0090] 本发明第四方面提供一种上述聚合物作为调驱剂的应用。
[0091] 采用本发明的聚合物具有优异的耐温、耐盐和抗吸附性能,能适应驱油作业的环境,且制成的调驱剂具有优异驱油效果,其静态脱油率≥90%,能满足油田的驱油需求。
[0092] 本发明第五方面提供一种上述聚合物作为油污洗涤剂的应用。
[0093] 将本发明的聚合物应用于油污洗涤剂中,由于聚合物中引入内亲水外疏水的环糊精结构,所以具有表面活性剂的性质,因此可以发挥出洗涤作用,且无相分离,油污清洗率达到80%以上。
[0094] 本发明中,可以根据实际需求将水与聚合物混合,制得油污洗涤剂。例如,将聚合物配制成1‑3wt%的水溶液作为油污洗涤剂使用,清洗时间可以为10‑25min。
[0095] 本发明第六方面提供一种调驱剂,其中,所述调驱剂包含上述聚合物和水。
[0096] 本发明中,所述调驱剂具有优异的耐温、耐盐和抗吸附性能,能适应驱油作业的环境,且制成的调驱剂具有优异驱油效果,其静态脱油率≥90%。
[0097] 根据本发明,相对100重量份的水,所述聚合物为0.1‑5重量份,优选为0.1‑2.5重量份。
[0098] 根据本发明,所述调驱剂还包含表面活性剂。
[0099] 本发明中,所述表面活性剂的种类和用量均可以为本领域的常规选择,本发明在此不作限定。例如,相对于100重量份的水,所述表面活性剂为0.1‑10重量份。
[0100] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0101] 聚合物中各结构单元的含量通过原料配比估算方法获得。
[0102] 聚合物的黏均相对分子量通过SY/T 5862‑2020中特性粘数和黏均相对分子质量的计算方法测得。
[0103] 脱油率:采用常压静态脱油实验进行测试,具体的:(1)制备的油砂:将石英砂与原油的质量比按照8∶2的质量比混匀,然后放入烘箱在地层温度45℃下老化24小时;(2)将15g油砂放入脱油瓶中,压实后注入聚合物溶液至1mL刻线处,然后放入恒温箱中,定时记录出油的体积值,按照出油的体积值/原油体积值×100%,计算出脱油率。
[0104] 油污清洗率:清洗去除油污污染物的质量与测试板上油污污染物的总质量的比值;具体采用浸泡方式进行清洗,在25℃下清洗时间为15分钟。
[0105] 聚合物的抗盐性能进行评价:将聚合物分别用清水和100000mg/L矿化度盐水配制质量浓度为0.01wt%的水溶液,采用布氏黏度计,在25℃下,转速为6r/min下测试各个溶液的表观黏度(单位为cP)。100000mg/L矿化度盐水中黏度保留率为:100000mg/L矿化度盐水中聚合物的表观黏度与清水中聚合物的表观黏度的比值×100%。
[0106] 聚合物的耐温性能进行评价:将聚合物用清水配制质量浓度为0.01wt%的水溶液,采用布氏黏度计,以转速为6r/min下,分别在25℃、45℃、65℃和85℃下,测试各个溶液的表观黏度(单位为cP)。85℃下黏度保留率为85℃时聚合物的表观黏度与25℃时聚合物的表观黏度的比值×100%。
[0107] 聚合物的抗吸附性进行评价:本发明聚合物的抗吸附性由静吸附黏度保留率来评价。方法包括:(1)将粒径范围在30‑40目的石英砂用去离子水清洗并在105℃下烘干,反复两次。将聚合物用清水配制质量浓度为0.01wt%的聚合物水溶液,采用布氏黏度计,在75℃下,转速为6r/min下测试聚合物水溶液的表观黏度(单位为cP),记为η0。(2)在250mL具塞瓶中放入25g石英砂,加入75g聚合物水溶液,摇匀放于恒温水浴振荡器中,震荡频率为120次/分钟,在30℃下往复震荡24h。取出样品,离心机离心后取上部清液。恒温水浴预热,在75℃下,转速为6r/min下再次测试溶液的表观黏度(单位为cP),记为η1。静吸附黏度保留率为η1/η0×100%。
[0108] 马来酸酐、α‑环糊精、β‑环糊精、γ‑环糊精、2‑羟丙基‑β‑环糊精以及2‑羟丙基‑γ‑环糊精原料均为上海阿拉丁生化科技股份有限公司的市售品。
[0109] 引发剂组合物A:过硫酸铵和亚硫酸氢钠的质量比为1:0.5;
[0110] 引发剂组合物B:过硫酸钾和亚硫酸氢钠的质量比为1:0.4;
[0111] 实施例以及对比例所用其他原料均为市售品。
[0112] 制备例中所述室温为25℃。
[0113] 制备例1
[0114] 马来酸‑α‑环糊精酯化物的制备:将9g的α‑环糊精、9g马来酸酐和8mL的N,N‑二甲基甲酰胺搅拌混合,将混合物溶液在80℃下加热10小时。反应完成后,溶液冷却至室温。加入60mL三氯甲烷后获得白色沉淀,然后用大量丙酮洗涤。最后,在80℃的真空烘箱中干燥。获得马来酸‑α‑环糊精酯化物。
[0115] 制备例2
[0116] 马来酸‑β‑环糊精酯化物的制备:将11g的β‑环糊精、10g马来酸酐和10mL的N,N‑二甲基甲酰胺搅拌混合,将混合物溶液在80℃下加热10小时。反应完成后,溶液冷却至室温。加入60mL三氯甲烷后获得白色沉淀,然后用大量丙酮洗涤。最后,在80℃的真空烘箱中干燥。获得马来酸‑β‑环糊精酯化物。
[0117] 制备例3
[0118] 马来酸‑γ‑环糊精酯化物的制备:将12g的γ‑环糊精、11g马来酸酐和11mL的N,N‑二甲基甲酰胺搅拌混合,将混合物溶液在80℃下加热10小时。反应完成后,溶液冷却至室温。加入60mL三氯甲烷后获得白色沉淀,然后用大量丙酮洗涤。最后,在80℃的真空烘箱中干燥。获得马来酸‑γ‑环糊精酯化物。
[0119] 制备例4
[0120] 马来酸‑2‑羟丙基‑β‑环糊精酯化物的制备:将14g的2‑羟丙基‑丙基环糊精、13g马来酸酐和15mL的N,N‑二甲基甲酰胺搅拌混合,将混合物溶液在80℃下加热10小时。反应完成后,溶液冷却至室温。加入60mL三氯甲烷后获得白色沉淀,然后用大量丙酮洗涤。最后,在80℃的真空烘箱中干燥。获得马来酸‑2‑羟丙基‑β‑环糊精酯化物。
[0121] 制备例5
[0122] 马来酸‑2‑羟丙基‑γ‑环糊精酯化物的制备:将16g的2‑羟丙基‑丙基环糊精、15g马来酸酐和18mL的N,N‑二甲基甲酰胺搅拌混合,将混合物溶液在80℃下加热10小时。反应完成后,溶液冷却至室温。加入60mL三氯甲烷后获得白色沉淀,然后用大量丙酮洗涤。最后,在80℃的真空烘箱中干燥。获得马来酸‑2‑羟丙基‑γ‑环糊精酯化物。
[0123] 实施例1
[0124] 将0.54g N‑乙烯吡咯烷酮、0.16g烯丙基三甲基氯化铵、5.3g 2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸和3g马来酸‑β‑环糊精酯化物与41g去离子水混合溶解,通入氮气,然后用NaOH溶液调节体系的pH值至6,加入0.04g引发剂组合物A(过硫酸铵和亚硫酸氢钠),在10℃下,反应7小时。将体系冷却至室温,用丙酮沉淀、过滤、干燥、粉碎后,得到聚合物,聚合物测试结果见表1。
[0125] 制备得到的聚合物包含:
[0126] 结构单元A( 其中,R1为 R4为H);
[0127] 结构单元B( 式(2‑1)与 式(2‑2)的组合,其中,R5为H,X为氯离子);
[0128] 结构单元C( 其中,Z为β‑环糊精脱羟基后的残基);
[0129] 以聚合物的总质量为基准,所述结构单元A的含量为58.9wt%,结构单元B的含量为7.8wt%(式(2‑1)为6wt%,式(2‑2)为1.8wt%,重量比为3.3:1),结构单元C的含量为33.3wt%。
[0130] 实施例2
[0131] 将5.3g 2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、0.7g烯丙基三甲基氯化铵和3g马来酸‑β‑环糊精酯化物与41g去离子水混合溶解,通入氮气,然后用NaOH溶液调节体系的pH值至6,加入0.04g引发剂组合物A(过硫酸铵和亚硫酸氢钠),在10℃下,反应7小时。将体系冷却至室温,用丙酮沉淀、过滤、干燥、粉碎后,得到聚合物,聚合物测试结果见表1。
[0132] 制备得到的聚合物包含:
[0133] 结构单元A( 其中,R1为 R4为H);
[0134] 结构单元B( 其中,R5为H,X为氯离子);
[0135] 结构单元C( 其中,Z为β‑环糊精脱羟基后的残基);
[0136] 以聚合物的总质量为基准,所述结构单元A的含量为58.9wt%,结构单元B的含量为7.8wt%,结构单元C的含量为33.3wt%。
[0137] 实施例3
[0138] 将5.3g 2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、0.7g N‑乙烯吡咯烷酮和3g马来酸‑β‑环糊精酯化物与41g去离子水混合溶解,通入氮气,然后用NaOH溶液调节体系的pH值至6,加入0.04g引发剂组合物A(过硫酸铵和亚硫酸氢钠),在10℃下,反应7小时。将体系冷却至室温,用丙酮沉淀、过滤、干燥、粉碎后,得到聚合物,聚合物测试结果见表1。
[0139] 制备得到的聚合物包含:
[0140] 结构单元A( 其中,R1为 R4为H);
[0141] 结构单元B( 其中,R5为H);
[0142] 结构单元C( 其中,Z为β‑环糊精脱羟基后的残基);
[0143] 以聚合物的总质量为基准,所述结构单元A的含量为58.9wt%,结构单元B的含量为7.8wt%,结构单元C的含量为33.3wt%。
[0144] 实施例4
[0145] 将1.4g N‑乙烯吡咯烷酮、3.6g丙烯酰胺和2.5g马来酸‑α‑环糊精酯化物与42.5g去离子水混合溶解,通入氮气,然后用NaOH溶液调节体系的pH值至6,加入0.03g引发剂组合物A(过硫酸铵和亚硫酸氢钠),在10℃下,反应6小时。将体系冷却至室温,用丙酮沉淀、过滤、干燥、粉碎后,得到聚合物,聚合物测试结果见表1。
[0146] 制备得到的聚合物包含:
[0147] 结构单元A( 其中,R1和R4均为H);
[0148] 结构单元B( 其中,R5为H,Y为 );
[0149] 结构单元C( 其中,Z为α‑环糊精脱羟基后的残基);
[0150] 以聚合物的总质量为基准,所述结构单元A的含量为48wt%,结构单元B的含量为18.7wt%,结构单元C的含量为33.3wt%。
[0151] 实施例5
[0152] 将2.6g丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、4.9g N‑十二烷基丙烯酰胺和2.5g马来酸‑γ‑环糊精酯化物与40g去离子水混合溶解,通入氮气,然后用NaOH溶液调节体系的pH值至8,加入0.03g引发剂组合物B(过硫酸钾和亚硫酸氢钠),在40℃下,反应8小时。将体系冷却至室温,用丙酮沉淀、过滤、干燥、粉碎后,得到聚合物,聚合物测试结果见表1。
[0153] 制备得到的聚合物包含:
[0154] 结构单元A( 其中,R1为C12的烷基,R4为H);
[0155] 结构单元B( 其中,R5为H,Y为
[0156] 结构单元C( 其中,Z为γ‑环糊精脱羟基后的残基);
[0157] 以聚合物的总质量为基准,所述结构单元A的含量为49wt%,结构单元B的含量为26wt%,结构单元C的含量为25wt%。
[0158] 实施例6
[0159] 将3.1g甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、5.9g N‑异丙基丙烯酰胺和2g马来酸‑2‑羟丙基‑β‑环糊精酯化物与39g去离子水混合溶解,通入氮气,然后用NaOH溶液调节体系的pH值至8,接着加入0.05g引发剂组合物B(过硫酸钾和亚硫酸氢钠),在45℃下,反应8小时。将体系冷却至室温,用丙酮沉淀、过滤、干燥、粉碎后,得到聚合物,聚合物测试结果见表1。
[0160] 制备得到的聚合物包含:
[0161] 结构单元A( 其中,R1为异丙基,R4为H);
[0162] 结构单元B( 其中,R5为H,Y为
[0163] 结构单元C( 其中,Z为2‑羟丙基‑β‑环糊精脱羟基后的残基);
[0164] 以聚合物的总质量为基准,所述结构单元A的含量为53.6wt%,结构单元B的含量为28.2wt%,结构单元C的含量为18.2wt%。
[0165] 实施例7
[0166] 将2.2g(3‑丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵、7.8g N‑羟丙基丙烯酰胺和2.5g马来酸‑2‑羟丙基‑γ‑环糊精酯化物与37.5g去离子水混合溶解,通入氮气,然后用NaOH溶液调节体系的pH值至8,接着加入0.05g引发剂组合物B(过硫酸钾和亚硫酸氢钠),在40℃下,反应9小时。将体系冷却至室温,用丙酮沉淀、过滤、干燥、粉碎后,得到聚合物,聚合物测试结果见表
1。
[0167] 制备得到的聚合物包含:
[0168] 结构单元A( 其中,R1为羟基,R4为H);
[0169] 结构单元B( 其中,R5为H,Y为
[0170] 结构单元C( 其中,Z为2‑羟丙基‑γ‑环糊精脱羟基后的残基);
[0171] 以聚合物的总质量为基准,所述结构单元A的含量为62.4wt%,结构单元B的含量为17.6wt%,结构单元C的含量为20wt%。
[0172] 实施例8
[0173] 将0.4g N‑乙烯吡咯烷酮、0.2g烯丙基三甲基氯化铵、4.4g 2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸和5g马来酸‑β‑环糊精酯化物与40g去离子水混合溶解,通入氮气,然后用NaOH溶液调节体系的pH值至6,加入0.04g引发剂组合物A(过硫酸铵和亚硫酸氢钠),在10℃下,反应7小时。将体系冷却至室温,用丙酮沉淀、过滤、干燥、粉碎后,得到聚合物,聚合物测试结果见表1。
[0174] 制备得到的聚合物包含:
[0175] 结构单元A( 其中,R1为 R4为H);
[0176] 结构单元B( 式(2‑1)与 式(2‑2)的组合,其中,R5为H,X为氯离子);
[0177] 结构单元C( 其中,Z为β‑环糊精脱羟基后的残基);
[0178] 以聚合物的总质量为基准,所述结构单元A的含量为44wt%,结构单元B的含量为6wt%(式(2‑1)为4wt%,式(2‑2)为2wt%,重量比为2:1),结构单元C的含量为50wt%。
[0179] 实施例9
[0180] 将0.6g N‑乙烯吡咯烷酮、0.1g烯丙基三甲基氯化铵、5.3g 2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸和3g马来酸‑β‑环糊精酯化物与41g去离子水混合溶解,通入氮气,然后用NaOH溶液调节体系的pH值至6,加入0.04g引发剂组合物A(过硫酸铵和亚硫酸氢钠),在10℃下,反应7小时。将体系冷却至室温,用丙酮沉淀、过滤、干燥、粉碎后,得到聚合物,聚合物测试结果见表1。
[0181] 制备得到的聚合物包含:
[0182] 结构单元A( 其中,R1为 R4为H);
[0183] 结构单元B( 式(2‑1)与 式(2‑2)的组合,其中,R5为H,X为氯离子);
[0184] 结构单元C( 其中,Z为β‑环糊精脱羟基后的残基);
[0185] 以聚合物的总质量为基准,所述结构单元A的含量为58.9wt%,结构单元B的含量为7.8wt%(式(2‑1)为6.7wt%,式(2‑2)为1.1wt%,重量比为6.1:1),结构单元C的含量为33.3wt%。
[0186] 对比例1
[0187] 将6g 2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸和3g马来酸‑来酸环糊精酯化物与41g去离子水混合溶解,通入氮气,然后用NaOH溶液调节体系的pH值至6,加入0.04g引发剂组合物A(过硫酸铵和亚硫酸氢钠),在10℃下,反应7小时。将体系冷却至室温,用丙酮沉淀、过滤、干燥、粉碎后,得到聚合物,聚合物测试结果见表1。
[0188] 结构单元A( 其中,R1为 R4为H);
[0189] 结构单元C( 其中,Z为β‑环糊精脱羟基后的残基);
[0190] 以聚合物的总质量为基准,所述结构单元A的含量为66.7wt%,结构单元C的含量为33.3wt%。
[0191] 对比例2
[0192] 将8.3g 2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、0.54g N‑乙烯吡咯烷酮和0.16g烯丙基三甲基氯化铵与41g去离子水混合溶解,通入氮气,然后用NaOH溶液调节体系的pH值至6,加入0.04g引发剂组合物A(过硫酸铵和亚硫酸氢钠),在10℃下,反应7小时。将体系冷却至室温,用丙酮沉淀、过滤、干燥、粉碎后,得到聚合物,聚合物测试结果见表1。
[0193] 结构单元A( 其中,R1为 R4为H);
[0194] 结构单元B( B‑1与 B‑2组合,其中,R5’为H,X为氯离子);
[0195] 以聚合物的总质量为基准,所述结构单元A的含量为92.2wt%,结构单元B的含量为7.8wt%(式(2‑1)为6wt%,式(2‑2)为1.8wt%,重量比为3.3:1)。
[0196] 表1
[0197]
[0198]
[0199] 测试例1
[0200] 对实施例1‑9以及对比例1‑2的聚合物的抗盐性能进行评价。结果如表2所示。
[0201] 表2
[0202]
[0203] 测试例2
[0204] 对实施例1‑9以及对比例1‑2的聚合物的耐温性能进行评价,结果如表3所示。
[0205] 表3
[0206]
[0207] 测试例3
[0208] 对实施例1‑9以及对比例1‑2的聚合物的抗吸附性进行评价,结果如表4所示。
[0209] 表4
[0210] η0/cP η1/cP 静吸附黏度保留率/%
实施例1 14.8 13.2 89
实施例2 13.9 12.2 88
实施例3 13.5 11.7 87
实施例4 12.4 10.7 86
实施例5 12. 10.3 86
实施例6 11.6 9.9 85
实施例7 11 9.4 85
实施例8 14.4 12.4 86
实施例9 14.7 12.8 87
对比例1 7.5 4.8 64
对比例2 5.9 3 51
[0211] 通过结果可以看出,本发明的聚合物中包含式(1)所示的结构单元A、式(2)所示的结构单元B和式(3)所示的结构单元C,所获得的聚合物具有以下特点:(1)耐温,在85℃时聚合物的黏度保留率≥90%;(2)优异的耐盐性能,在100000mg/L矿化度时,聚合物的黏度保留率≥80%;(3)优异的抗吸附性能,聚合物的静吸附黏度保留率≥85%。进一步地,当本发明的结构单元B包含特定的式(2‑1)所示结构和式(2‑2)所示的结构时,能够产生协同作用,进一步提高聚合物的耐温、耐盐和抗吸附性能。
[0212] 测试例4
[0213] 分别将实施例1‑9以及对比例1‑2的聚合物用清水配制质量浓度为0.01wt%的聚合物水溶液,相对于100重量份的清水,加入0.1重量份的十二烷基磺酸钠,制得调驱剂,分别测试其脱油率,结果见表5。
[0214] 测试例5
[0215] 分别将实施例1‑9以及对比例1‑2的聚合物与水混合,制备成2.5wt%的水溶液,即油污洗涤剂。测试其油污清洗率,测试结果见5。
[0216] 表5
[0217] 脱油率/vol% 油污清洗率/wt%
实施例1 98 87
实施例2 97 85
实施例3 96 84
实施例4 94 83
实施例5 92 82
实施例6 91 82
实施例7 90 81
实施例8 95 82
实施例9 97 86
对比例1 76 67
对比例2 41 55
[0218] 从表5可以看出,与对比例1‑2相比,本发明的聚合物制成的调驱剂具有更优异的驱油效果,其静态脱油率≥90%;进一步地,当采用优选的方式时,本发明的调驱剂的驱油效果更好。将本发明的聚合物制成的油污洗涤剂中,由于聚合物中引入内亲水外疏水的环糊精结构,所以具有表面活性剂的性质,因此可以发挥出洗涤作用,且无相分离,油污清洗率达到80%以上;当按照本发明优选的实施方式时,油污洗涤剂的洗涤性能更强。
[0219] 以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。