CN102050914A - 超高分子量磺酸型聚丙烯酰胺及其制法 - Google Patents

超高分子量磺酸型聚丙烯酰胺及其制法 Download PDF

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CN102050914A CN2009102366613A CN200910236661A CN102050914A CN 102050914 A CN102050914 A CN 102050914A CN 2009102366613 A CN2009102366613 A CN 2009102366613A CN 200910236661 A CN200910236661 A CN 200910236661A CN 102050914 A CN102050914 A CN 102050914A
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Abstract

本发明涉及水溶性聚合物的制备方法，特别是用于三次采油驱油剂的超高分子量磺酸型丙烯酰胺共聚物的合成方法。提供一种超高分子量的耐温抗盐磺酸型丙烯酰胺共聚物，具有较高分子量，又具有良好的溶解性能和较低的单体残留量，使其能用于高温高盐油藏的聚合物驱油剂。本发明用于石油开采领域。

Description

超高分子量磺酸型聚丙烯酰胺及其制法
技术领域
本发明涉及水溶性聚合物的制备方法，特别是用于三次采油驱油剂的超高分子量磺酸型聚丙烯酰胺的合成方法。
背景技术
目前，我国的大型油田，如大庆油田、胜利油田等已进入开发中后期，采用三次采油技术提高采收率势在必行。在三次采油技术中，化学驱技术占有重要的位置，化学驱中又以聚合物驱油技术最为成熟有效。我国的陆相储层地层非常适合聚合物驱油。在我国，聚合物驱油是一种高效率的三次采油技术。目前驱油用聚合物主要为高分子量的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)。随着聚合物驱的广泛开展，目前适合于聚合物驱的I类、II类油藏已全部动用。对高温、高盐或低渗的III类和IV类油藏地质储量的开发动用迫在眉睫。然而适合于高温高盐的聚合物驱油剂的开发目前仍然是一个技术难题。由于部分水解聚丙烯酰胺先天性的缺陷，主要表现在高温高盐的条件下很不稳定，酰胺基易水解为羧酸基，由酰胺基水解生成的羧酸基容易与钙、镁等二价金属离子络合而发生相分离，导致聚合物使用寿命降低，而且这种水解反应随温度升高而加剧。另外，羧基对盐极为敏感，使部分水解聚丙烯酰胺在高矿化度下黏度保留率很低。难以适应高温高矿化度下的聚合物驱油剂。然而目前我国大部分油藏都是高温高矿化度地层，因此急需开发适合高温高盐油层的聚合物驱油剂。
目前关于耐温抗盐单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)或其钠盐改性聚丙烯酰胺已有一些报道，该共聚物在高温高矿化度的盐水中表观黏度大幅度提高，水解稳定性优异，耐温甚至可以达到120℃，遇Ca2+、Mg2+等离子不发生沉淀，共聚物在性能大幅度提高的同时，又不增加成本，市场前景十分看好。但目前该共聚物分子量仍然较低，如CN98102551.X中公开，在较低的温度15～30℃下生产出高分子量的磺化单体和丙烯酰胺的共聚物，分子量小于700万。因此进一步应用新技术、新的合成工艺，最大程度地提高分子量是耐温抗盐磺酸型聚丙烯酰胺研究的关键。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：
为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种超高分子量的耐温抗盐磺酸型聚丙烯酰胺，该磺酸型聚丙烯酰胺在具有较高分子量的同时，又具有良好的溶解性能和较低的单体残留量，使其能用于高温高盐油藏的聚合物驱油剂。
为实现上述目的本发明采用一种含有扩链剂的复合引发体系，分段引发丙烯酰胺与磺酸型单体AMPS共聚的方法。聚合反应可以在低温下引发，同时采用复合引发体系，利用分段引发方式完成聚合反应，最大限度的提高聚合物分子量。利用不同类型的引发剂具有不同的活化能，在不同的反应温度分阶段释放自由基，使自由基保持在一个较低的，相对恒定的浓度，使整个聚合反应平稳进行，聚合反应速度得到控制，链增长均匀、顺利进行，有效地提高聚合产品的分子量。由于聚合反应速度平稳，反应温度适中，可以减少分子间的交联，提高产品的溶解性能。在反应的最后阶段，利用中高温引发剂继续引发溶液中的残余单体聚合，产物中游离单体的含量极少，未反应单体含量小于0.1％。
本方法不仅能提高聚合物的相对分子质量、增加聚合度，而且可以降低产品中残余单体含量。本发明制备的水溶性聚合物溶解速度快、单体残留量极低，凝胶含量极低，分子量在2000万以上。
本发明的产品技术方案是：
一种超高分子量磺酸型聚丙烯酰胺，其结构式如(1)式：
Figure B2009102366613D0000031
(1)式中n∶m＝1∶0.4～9，优选n∶m＝1∶1～6；
所述的超高分子量磺酸型聚丙烯酰胺的黏均分子量Mv的范围是1000万g/mol～3000万g/mol；优选1500万g/mol～2300万g/mol。
本发明的制备方法技术方案是：包括以下步骤：
第1步，将一定量的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)加入反应容器中，加入去离子水，搅拌使单体完全溶解；加入碱，配制成溶液；
所述的碱选自下列中的至少一种：氢氧化钠、氢氧化钾、氨水和乙醇胺；
按摩尔比，
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸∶丙烯酰胺＝1∶0.4～9，
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸∶碱＝1∶0.9～1.1；
第2步，向上步所得溶液中加入螯合剂、偶氮类引发剂、扩链剂；
所述的螯合剂选自下列中的至少一种：乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、三乙二胺五乙酸、柠檬酸、柠檬酸盐和聚羟基丙烯酸；
所述的偶氮类引发剂选自下列中的至少一种：偶氮二异丁腈、2，2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐和2，2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-丙烷)-二盐酸盐]；
所述的扩链剂是结构如(2)式的胺类化合物：
Figure B2009102366613D0000041
(2)式中R为C1～C8的烷基或C 1～C8的含N的烷基，优选亚乙基、亚丙基、亚异丙基或亚新戊基。R1为H、CH3、CH2CH3或异丙基，R2为H、CH3、CH2CH3或异丙基，R3为H、CH3、CH2CH3或异丙基，R4为H、CH3、CH2CH3或异丙基；R1，R2，R3和R4相同或不相同；
按质量比，
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸∶螯合剂＝1∶0.000001～0.01，
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸∶偶氮类引发剂＝1∶0.000001～0.05，
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸∶扩链剂＝1∶0.000001～0.01；
第3步，用酸或上述的碱调整反应体系pH值为5～13；
所述的酸选自下列中的至少一种：盐酸、硫酸、磺酸、硝酸和磷酸；
第4步，加入一定量的去离子水，使得在反应体系总质量中，两种单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酰胺的质量比例为15％～40％；控制反应体系温度在0～15℃，加入氧化剂，然后再通氮除氧至少10分钟；
所述的氧化剂选自下列中的至少一种：过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠和氢过氧化物；按质量比，
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸∶氧化剂＝1∶0.000001～0.05；
第5步，将反应容器密闭，反应至少1个小时后，将温度升高至35～60℃反应至少2个小时至单体完全转化；
第6步，将所得的胶状产物取出，经切割、干燥、造粒、筛分，即可获得所述的超高分子量磺酸型聚丙烯酰胺产品。
切割、干燥、造粒、筛分，采用本领域公知的常规技术。
进一步优选：
在第2步中，同时加入助还原剂，按质量比，
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸∶助还原剂＝1∶0.00000～0.05，
所述的助还原剂选自下列中的至少一种：亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、雕白粉、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、保险粉、抗坏血酸和脲。
在第2步中，还可加入其他助剂，按质量比，
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸∶其他助剂＝1∶0.000001～0.01，
所述的其他助剂选自下列中的至少一种：尿素、甲酸钠、异丙醇和次磷酸钠。
在第4步中，控制反应体系温度在0～15℃，向反应容器通氮除氧至少20分钟后，加入氧化剂，然后再通氮除氧至少10分钟。
在第5步中，将反应器密闭，反应至少1个小时后，先将温度升高至15～30℃反应至少1个小时，然后再将温度升高至35～60℃反应至少2个小时至单体完全转化。
本发明采用的复合引发体系包括氧化剂、扩链剂和偶氮类化合物；也可根据需要加入助还原剂和其他助剂。
本发明采用的分段引发聚合工艺可以为两段或三段聚合工艺。
在两段聚合工艺中，第一段聚合的温度为0～15℃，第二段的聚合温度为35～60℃；在三段聚合工艺中，第一段聚合的温度为0～15℃，第二段的聚合温度为15～30℃，第三段的聚合温度为35～60℃。
本发明的有益效果是：
合成的超高分子量磺酸型聚丙烯酰胺产品分子量可达2000万，残余单体含量较低，溶解性较好，无不溶物存在。由于合成的聚合物的分子量较大，可以在较低的聚合物浓度下获得较高的表观黏度和较大的黏弹性，因此可以减少聚合物用量，节约成本。
附图说明
图1是本发明产品的定量13C谱图。
具体实施方式
实施例中分子量的测定方法采用：黏均分子量的测定参照国标GB12005.1-89。分子结构式和两种单体结构单元的组成采用定量13C谱测定。
实施例1
将50.0g(0.2413mol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和50.0g(0.7034mol)丙烯酰胺(AM)加入到500ml的可分离圆底烧瓶中，加入去离子水254.0g，搅拌使单体完全溶解，然后缓慢加入25％的NaOH水溶液38.6g(0.2413mol NaOH)并搅拌均匀。分别向烧瓶中加入1％的EDTA水溶液5.0g，加入1％偶氮二异丁基脒盐酸盐水溶液1.0g，加入扩链剂N’N二甲基乙二胺0.06g，加入尿素0.1g，充分搅拌使其混合均匀。用1％氢氧化钠或1％盐酸水溶液溶液调节体系pH至8.0。控制体系初始温度至4℃，通氮气除氧30分钟后，加入1％过硫酸铵水溶液1.0g并继续通氮除氧10分钟。将反应器密闭，反应6小时后，将温度升至20℃反应4小时，然后再升温至50℃反应4小时，将得到的胶状产物取出，经造粒、干燥、粉碎即可获到超高分子量的磺酸型聚丙烯酰胺产品。附图1为所得产品的定量13C谱，通过谱图可以确定合成的聚合物分子结构式为(1)式，通过特征峰的积分面积可以计算出n∶m＝1∶2.92。通过黏度法测得黏均分子量Mv为2060万g/mol，单体转化率99.9％以上，无不溶物。
实施例2
将50.0g(0.2413mol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和50.0g(0.7034mol)丙烯酰胺(AM)加入到500ml的可分离圆底烧瓶中，加入去离子水253.0g，搅拌使单体完全溶解，然后缓慢加入25％的NaOH水溶液38.6g(0.2413mol NaOH)并搅拌均匀。分别向烧瓶中加入1％的EDTA水溶液5.0g，加入1％偶氮二异丁基脒盐酸盐水溶液1.0g，加入扩链剂N’N二甲基乙二胺0.01g，加入0.1％亚硫酸氢钠溶液1.0g，加入尿素0.1g，充分搅拌使其混合均匀。用1％氢氧化钠或1％盐酸水溶液溶液调节体系pH至8.0。控制体系初始温度至4℃，通氮气除氧30分钟后，加入1％过硫酸铵水溶液1.0g并继续通氮除氧10分钟。将反应器密闭，反应6小时后，升温至20℃反应4小时，然后再升温至50℃反应4小时，将得到的胶状产物取出，经造粒、干燥、粉碎即可获到超高分子量的磺酸型聚丙烯酰胺产品。所得产品的分子结构式如(1)式，n∶m＝1∶2.92，黏均分子量Mv为2020万g/mol，单体转化率99.9％以上，无不溶物。
实施例3
将34.0g(0.1641mol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和66.0g(0.9285mol)丙烯酰胺(AM)加入到500ml的可分离圆底烧瓶中，加入去离子水266.0g，搅拌使单体完全溶解，然后缓慢加入25％的NaOH水溶液26.6g(0.1662mol NaOH)并搅拌均匀。分别向烧瓶中加入1％的EDTA水溶液5.0g，加入1％偶氮二异丁基脒盐酸盐水溶液1.0g，加入扩链剂N’N二甲基乙二胺0.03g，加入尿素0.2g，充分搅拌使其混合均匀。用1％氢氧化钠或1％盐酸水溶液溶液调节体系pH至8.0。控制体系初始温度至4℃，通氮气除氧30分钟后，加入1％过硫酸铵水溶液1.0g并继续通氮除氧10分钟。将反应器密闭，反应6小时后，升温至20℃反应4小时，然后再升温至50℃反应4小时，将得到的胶状产物取出，经造粒、干燥、粉碎即可获到超高分子量的磺酸型聚丙烯酰胺产品。所得产品的分子结构式如(1)式，n∶m＝1∶5.66，黏均分子量Mv为1800万g/mol，单体转化率99.9％以上，无不溶物。
实施例4
将66.0g(0.3185mol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和34.0g(0.4783mol)丙烯酰胺(AM)加入到500ml的可分离圆底烧瓶中，加入去离子水240.5g，搅拌使单体完全溶解，然后缓慢加入25％的NaOH水溶液51.0g(0.3188mol NaOH)并搅拌均匀。分别向烧瓶中加入1％的EDTA水溶液5.0g，加入1％偶氮二异丁基脒盐酸盐水溶液1.0g，加入扩链剂N’N二甲基乙二胺0.03g，加入尿素0.2g，充分搅拌使其混合均匀。用1％氢氧化钠或1％盐酸水溶液溶液调节体系pH至8.0。控制体系初始温度至4℃，通氮气除氧30分钟后，加入1％过硫酸铵水溶液2.0g并继续通氮除氧10分钟。将反应器密闭，反应6小时后，升温至20℃反应4小时，然后再升温至50℃反应4小时，将得到的胶状产物取出，经造粒、干燥、粉碎即可获到超高分子量的磺酸型聚丙烯酰胺产品。所得产品的分子结构式如(1)式，n∶m＝1∶1.50，黏均分子量Mv为2150万g/mol，单体转化率99.9％以上，无不溶物。
实施例5
将50.0g(0.2413mol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和50.0g(0.7034mol)丙烯酰胺(AM)加入到500ml的可分离圆底烧瓶中，加入去离子水250.0g，搅拌使单体完全溶解，然后缓慢加入25％的NaOH水溶液38.6g(0.2413mol NaOH)并搅拌均匀。分别向烧瓶中加入1％的EDTA水溶液5.0g，加入1％偶氮二异丁基脒盐酸盐水溶液1.0g，加入扩链剂N’N二甲基丙二胺0.06g，加入0.1％雕白粉水溶液3.0g，加入尿素0.3g，充分搅拌使其混合均匀。用1％氢氧化钠或1％盐酸水溶液溶液调节体系pH至8.0。控制体系初始温度至4℃，通氮气除氧30分钟后，加入1％过硫酸铵水溶液2.0g并继续通氮除氧10分钟。将反应器密闭，反应6小时后，升温至20℃反应4小时，然后再升温至50℃反应4小时，将得到的胶状产物取出，经造粒、干燥、粉碎即可获到超高分子量的磺酸型聚丙烯酰胺产品。所得产品的分子结构式如(1)式，n∶m＝1∶2.92，黏均分子量Mv为2085万g/mol，单体转化率99.9％以上，无不溶物。
实施例6
将50.0g(0.2413mol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和50.0g(0.7034mol)丙烯酰胺(AM)加入到500ml的可分离圆底烧瓶中，加入去离子水250.0g，搅拌使单体完全溶解，然后缓慢加入25％的NaOH水溶液38.6g(0.2413mol NaOH)并搅拌均匀。分别向烧瓶中加入1％的EDTA水溶液5.0g，加入1％的2，2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-丙烷)-二盐酸盐]水溶液1.0g，加入扩链剂N’N二甲基乙二胺0.08g，加入0.1％亚硫酸氢钠溶液1.0g，加入尿素0.3g，充分搅拌使其混合均匀。用1％氢氧化钠或1％盐酸水溶液溶液调节体系pH至8.0。控制体系初始温度至4℃，通氮气除氧30分钟后，加入1％过硫酸铵水溶液1.0g并继续通氮除氧10分钟。将反应器密闭，反应6小时后，升温至20℃反应4小时，然后再升温至50℃反应4小时，将得到的胶状产物取出，经造粒、干燥、粉碎即可获到超高分子量的磺酸型聚丙烯酰胺产品。所得产品的分子结构式如(1)式，n∶m＝1∶2.92，黏均分子量My为2105万g/mol，单体转化率99.9％以上，无不溶物。
实施例7
将50.0g(0.2413mol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和50.0g(0.7034mol)丙烯酰胺(AM)加入到500ml的可分离圆底烧瓶中，加入去离子水250.0g，搅拌使单体完全溶解，然后缓慢加入25％的NaOH水溶液38.6g(0.2413mol NaOH)并搅拌均匀。分别向烧瓶中加入1％的EDTA水溶液5.0g，加入1％偶氮二异丁基脒盐酸盐水溶液1.0g，加入扩链剂N，N，2，2-四甲基-1，3-丙二胺0.06g，加入0.1％雕白粉水溶液3.0g，加入尿素0.2g，充分搅拌使其混合均匀。用1％氢氧化钠或1％盐酸水溶液溶液调节体系pH至8.0。控制体系初始温度至4℃，通氮气除氧30分钟后，加入1％过硫酸铵水溶液2.0g并继续通氮除氧10分钟。将反应器密闭，反应6小时后，升温至20℃反应4小时，然后再升温至50℃反应4小时，将得到的胶状产物取出，经造粒、干燥、粉碎即可获到超高分子量的磺酸型聚丙烯酰胺产品。所得产品的分子结构式如(1)式，n∶m＝1∶2.92，黏均分子量Mv为2050万g/mol，单体转化率99.9％以上，无不溶物。
实施例8
将50.0g(0.2413mol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和50.0g(0.7034mol)丙烯酰胺(AM)加入到500ml的可分离圆底烧瓶中，加入去离子水250.0g，搅拌使单体完全溶解，然后缓慢加入25％的NaOH水溶液38.6g(0.2413mol NaOH)并搅拌均匀。分别向烧瓶中加入1％的EDTA水溶液5.0g，加入1％偶氮二异丁基脒盐酸盐水溶液1.0g，加入扩链剂N，N-2-乙基-1，3-丙二胺0.03g，加入0.1％亚硫酸氢钠溶液5.0g，加入尿素0.3g，充分搅拌使其混合均匀。用1％氢氧化钠或1％盐酸水溶液溶液调节体系pH至8.0。控制体系初始温度至4℃，通氮气除氧30分钟后，加入1％过硫酸铵水溶液1.0g并继续通氮除氧10分钟。将反应器密闭，反应6小时后，升温至20℃反应4小时，然后再升温至50℃反应4小时，将得到的胶状产物取出，经造粒、干燥、粉碎即可获到超高分子量的磺酸型聚丙烯酰胺产品。所得产品的分子结构式如(1)式，n∶m＝1∶2.92，黏均分子量Mv为1950万g/mol，单体转化率99.9％以上，无不溶物。
实施例9
将50.0g(0.2413mol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和50.0g(0.7034mol)丙烯酰胺(AM)加入到500ml的可分离圆底烧瓶中，加入去离子水253.0g，搅拌使单体完全溶解，然后缓慢加入25％的NaOH水溶液38.6g(0.2413mol NaOH)并搅拌均匀。分别向烧瓶中加入1％的EDTA水溶液5.0g，加入1％偶氮二异丁基脒盐酸盐水溶液1.0g，加入扩链剂1-二甲胺基-2-丙胺0.03g，加入尿素0.1g，充分搅拌使其混合均匀。用1％氢氧化钠或1％盐酸水溶液溶液调节体系pH至8.0。控制体系初始温度至4℃，通氮气除氧30分钟后，加入1％过硫酸铵水溶液2.0g并继续通氮除氧10分钟。将反应器密闭，反应6小时后，升温至20℃反应4小时，然后再升温至50℃反应4小时，将得到的胶状产物取出，经造粒、干燥、粉碎即可获到超高分子量的磺酸型聚丙烯酰胺产品。所得产品的分子结构式如(1)式，n∶m＝1∶2.92，黏均分子量Mv为2085万g/mol，单体转化率99.9％以上，无不溶物。
实施例10
将50.0g(0.2413mol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和50.0g(0.7034mol)丙烯酰胺(AM)加入到500ml的可分离圆底烧瓶中，加入去离子水251.0g，搅拌使单体完全溶解，然后缓慢加入25％的NaOH水溶液38.6g(0.2413mol NaOH)并搅拌均匀。分别向烧瓶中加入1％的EDTA水溶液5.0g，加入1％的2，2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-丙烷)-二盐酸盐]水溶液1.0g，加入扩链剂N，N，N’-三甲基-1，3-丙二胺0.03g，加入0.1％亚硫酸氢钠溶液2.0g，加入尿素0.5g，充分搅拌使其混合均匀。用1％氢氧化钠或1％盐酸水溶液溶液调节体系pH至8.0。控制体系初始温度至4℃，通氮气除氧30分钟后，加入1％过硫酸铵水溶液1.0g并继续通氮除氧10分钟。将反应器密闭，反应6小时后，升温至20℃反应4小时，然后再升温至50℃反应4小时，将得到的胶状产物取出，经造粒、干燥、粉碎即可获到超高分子量的磺酸型聚丙烯酰胺产品。所得产品的分子结构式如(1)式，n∶m＝1∶2.92，黏均分子量Mv为2010万g/mol，单体转化率99.9％以上，无不溶物。
在相同条件下，将实施例中所得的产品与超高分子量部分水解聚丙烯酰胺进行性能对比，所得结果见表1。表1给出了聚合物溶液浓度为1500mg/L，在不同矿化度下，25℃和85℃时的表观黏度数据。从表中可以看出，超高分子量部分水解聚丙烯酰胺在低矿化度时，黏度较大，但随着矿化度的提高，黏度下降显著，而实施例中产品在矿化度32000mg/L时，仍保持较高黏度，这说明本专利所得的产品具有优异的抗盐性能。超高分子量部分水解聚丙烯酰胺在低温下表观黏度较大，但在高温下，表观黏度急剧下降，耐温性较差。而实施例所得的产品在低温下有较大的表观黏度，在高温下，仍然能保留较大的表观黏度，说明实施例中所得的产品具有优良的耐温性能。
表1超高分子量磺酸型聚丙烯酰胺的在不同温度和矿化度下的增黏性
Figure B2009102366613D0000121
表中表观黏度的测试条件为：聚合物浓度1500mg/L，ULA转子，剪切速率7.34s-1。

Claims (8)

1.一种超高分子量磺酸型聚丙烯酰胺，其特征是：
所述的超高分子量磺酸型聚丙烯酰胺的结构式如(1)式：
Figure F2009102366613C0000011
(1)式中n∶m＝1∶0.4～9；
所述的超高分子量磺酸型聚丙烯酰胺的黏均分子量Mv的范围是1000万g/mol～3000万g/mol。
2.一种权利要求1所述的超高分子量磺酸型聚丙烯酰胺，其特征是：
包括以下步骤：
(1)式中n∶m＝1∶1～6；所述的超高分子量磺酸型聚丙烯酰胺的黏均分子量Mv的范围是1500万g/mol～2300万g/mol。
3.一种权利要求1所述的超高分子量磺酸型聚丙烯酰胺的制备方法，其特征是包括以下步骤：
第1步，将一定量的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)加入反应容器中，加入去离子水，搅拌使单体完全溶解；加入碱，配制成溶液；
所述的碱选自下列中的至少一种：氢氧化钠、氢氧化钾、氨水和乙醇胺；
按摩尔比，
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸∶丙烯酰胺＝1∶0.4～9，
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸∶碱＝1∶0.9～1.1；
第2步，向上步所得溶液中加入螯合剂、偶氮类引发剂、扩链剂；
所述的螯合剂选自下列中的至少一种：乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、三乙二胺五乙酸、柠檬酸、柠檬酸盐和聚羟基丙烯酸；
所述的偶氮类引发剂选自下列中的至少一种：偶氮二异丁腈、2，2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐和2，2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-丙烷)-二盐酸盐]；
所述的扩链剂是结构如(2)式的胺类化合物：
Figure F2009102366613C0000021
(2)式中，R为C1～C8的烷基或C1～C8的含N的烷基，R1为H、CH3、CH2CH3或异丙基，R2为H、CH3、CH2CH3或异丙基，R3为H、CH3、CH2CH3或异丙基，R4为H、CH3、CH2CH3或异丙基；R1，R2，R3和R4相同或不相同；
按质量比，
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸∶螯合剂＝1∶0.000001～0.01，
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸∶偶氮类引发剂＝1∶0.000001～0.05，
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸∶扩链剂＝1∶0.000001～0.01；
第3步，用酸或上述的碱调整反应体系pH值为5～13；
所述的酸选自下列中的至少一种：盐酸、硫酸、磺酸、硝酸和磷酸；
第4步，加入一定量的去离子水，使得在反应体系总质量中，两种单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酰胺的质量比例为15％～40％；控制反应体系温度在0～15℃，加入氧化剂，然后再通氮除氧至少10分钟；
所述的氧化剂选自下列中的至少一种：过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠和氢过氧化物；按质量比，
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸∶氧化剂＝1∶0.000001～0.05；
第5步，将反应容器密闭，反应至少1个小时后，将温度升高至35～60℃反应至少2个小时至单体完全转化；
第6步，将所得的胶状产物取出，经切割、干燥、造粒、筛分，即可获得所述的超高分子量磺酸型聚丙烯酰胺产品。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是：
所述的扩链剂(2)式中，R为亚乙基、亚丙基、亚异丙基或亚新戊基。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是：
在第2步中，同时加入助还原剂，按质量比，
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸∶助还原剂＝1∶0.00000～0.05，
所述的助还原剂选自下列中的至少一种：亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、雕白粉、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、保险粉、抗坏血酸和脲。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是：
在第2步中，还加入其他助剂，按质量比，
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸∶其他助剂＝1∶0.000001～0.01，
所述的其他助剂选自下列中的至少一种：尿素、甲酸钠、异丙醇和次磷酸钠。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是：
在第4步中，控制反应体系温度在0～15℃，向反应容器通氮除氧至少20分钟后，加入氧化剂，然后再通氮除氧至少10分钟。
8.根据权利要求3至7之一所述的制备方法，其特征是：
优选在第5步中，将反应器密闭，反应至少1个小时后，先将温度升高至15～30℃反应至少1个小时，然后再将温度升高至35～60℃反应至少2个小时至单体完全转化。
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