CN104140525B - 一种钻井液用烷基糖苷聚醚的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钻井液用烷基糖苷聚醚的制备方法，属油田化学钻井液处理剂技术领域。步骤如下：（1）将环氧化物、烷基糖苷、水、催化剂按摩尔比为1：0.5～1：4～8：0.01～0.10比例混合后，在温度50～110℃条件下反应0.5～4.0h得到烷基糖苷聚醚的水溶液；（2）将上述烷基糖苷聚醚的水溶液用中和剂中和到pH值为6～9，除水即得聚醚胺基烷基糖苷产品。其润滑性能优异，浓度为5%的水溶液，室温下极压润滑系数不大于0.06。
Description
技术领域
本发明涉及一种烷基糖苷衍生物的制备方法，特别是涉及一种烷基糖苷聚醚的制备方法，属油田化学钻井液处理剂技术领域。
背景技术
烷基糖苷聚醚是烷基糖苷的一种性能改良产品。烷基糖苷聚醚类产品无毒、无刺激、易于生物降解，具有保湿护肤功效，可显著降低整体配方的刺激性，低温水溶性良好，耐硬水，对配方体系具有良好的增粘功效，能与各类活性物复配，化学性质稳定，对人体和环境安全。烷基糖苷聚醚的原料成本和产品售价低于烷基糖苷，是性价比更高、应用领域更广泛的新型、绿色多功能性表面活性剂。欧美市场早在20世纪九十年代就有该类产品，既用于日化和工业清洗，也用于农药的乳化和分散。国内由中国日化院在“十一五”期间研发。烷基糖苷聚醚分子中具有一定聚合度的聚醚链和葡萄糖的多羟基结构，赋予其独特的性能。烷基糖苷聚醚低温水溶性良好，无浊点，适于配制高浓度产品，改良了长链烷基糖苷水溶性差的缺陷。烷基糖苷聚醚配伍性好，能与各类活性物复配，特别适合于配制多功能配方。在发泡、稳泡、去污、乳化等性能上与多种活性组分协同增效明显。具有良好的增黏功效，不用高分子聚合物就能明显改良配方黏度受温度变化的影响。烷基糖苷聚醚是性价比更高、应用领域更广泛的新型、多功能性绿色活性物。烷基糖苷聚醚广泛应用于衣用洗涤剂、功能性液体洗涤剂、化妆品和个人护理用品、消毒洗剂、工业助剂、工业清洗、农药乳剂等领域。也可用于钻井液中，表现出优异的润滑性能。专利200610050633.9公开了一种甲基葡萄糖苷聚醚系列产物的制备方法，其制备过程分两步，聚合反应和后处理，即可得到甲基葡萄糖苷聚醚。国内在烷基糖苷聚醚制备方面，性能达不到应用要求，品质不稳定，在市场推广和产品应用上，都受到很大限制。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的烷基糖苷聚醚制备技术得到的产品性能不达标、质量不稳定的缺陷，充分发挥烷基糖苷和聚醚在钻井液中的润滑性能，提供一种操作简单可行的钻井液用烷基糖苷聚醚的制备方法。
具体步骤如下：
（1）将环氧化物、烷基糖苷、水、催化剂按摩尔比为1：0.5～1：4～8：0.01～0.10比例混合后，在温度50～110℃条件下反应0.5～4.0h得到烷基糖苷聚醚的水溶液；
（2）将上述烷基糖苷聚醚的水溶液用中和剂中和到pH值为6～9，除水即得聚醚胺基烷基糖苷产品。
所述的环氧化物为环氧乙烷、环氧丙烷或环氧乙烷与环氧丙烷的复配混合物。
所述的烷基糖苷为甲基糖苷、乙基糖苷、乙二醇糖苷、丙基糖苷、丁基糖苷中的一种。
所述的催化剂为无机酸、有机酸或无机酸与有机酸复配的混合酸。
所述的无机酸为硫酸、硝酸、磷酸中的一种。
所述的有机酸为对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、氨基磺酸中的一种。
所述的中和剂为NaOH、KOH、Na2CO3中的一种。
本发明的有益效果是：
本发明采用环氧化物聚合得到聚醚，聚醚与烷基糖苷为原料在以水为溶剂的条件下制备烷基糖苷聚醚，因为反应过程中以水为溶剂，工艺操作简单环保，反应条件温和，操作时间短，应用到钻井液中，起到优良的滑作用。
具体实施方式
实施例1
在装有温度计、冷凝管、搅拌器的500mL四口烧瓶中，加入环氧乙烷44.05g、甲基糖苷97g、蒸馏水72g和对甲苯磺酸1.72g，在常压，温度50℃下反应0.5h，得到甲基糖苷聚醚的水溶液；将上述甲基糖苷聚醚的水溶液用中和剂中和到pH值为6，除水即得聚醚胺基甲基糖苷产品。5%聚醚胺基甲基糖苷产品水溶液极压润滑系数为0.06。
实施例2～7步骤与实施例1相同，具体反应物质和反应条件如表1所示：
表1反应物质用量及反应条件表
由表1可知，本发明与现有技术相比，反应条件温和，反应时间短，并且采用水做溶剂进行反应，避免采用有机溶剂，实际操作安全环保可行；本发明合成出的烷基糖苷聚醚润滑性能优异，是一种优良的钻井液用润滑剂，浓度为5%的烷基糖苷聚醚水溶液，室温下极压润滑系数不大于0.06。
Claims (6)
1.一种钻井液用烷基糖苷聚醚的制备方法，其特征在于由以下步骤组成：
(1)将环氧化物、烷基糖苷、水、催化剂按摩尔比为1：(0.5～1)：(4～8)：(0.01～0.1)比例混合后，在温度50～110℃下反应0.5～4h，得到烷基糖苷聚醚的水溶液；所述催化剂为无机酸、有机酸或无机酸与有机酸复配的混合酸；
(2)将上述烷基糖苷聚醚的水溶液用中和剂中和到pH值为6～9，除水即得烷基糖苷聚醚产品。
2.如权利要求1所述的钻井液用烷基糖苷聚醚的制备方法，其特征在于所述的环氧化物为环氧乙烷、环氧丙烷或环氧乙烷与环氧丙烷的复配混合物。
3.如权利要求1所述的钻井液用烷基糖苷聚醚的制备方法，其特征在于所述的烷基糖苷为甲基糖苷、乙基糖苷、乙二醇糖苷、丙基糖苷、丁基糖苷中的一种。
4.如权利要求1所述的钻井液用烷基糖苷聚醚的制备方法，其特征在于所述的无机酸为硫酸、硝酸、磷酸中的一种。
5.如权利要求1所述的钻井液用烷基糖苷聚醚的制备方法，其特征在于所述的有机酸为对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、氨基磺酸中的一种。
6.如权利要求1所述的钻井液用烷基糖苷聚醚的制备方法，其特征在于所述的中和剂为NaOH、KOH、Na2CO3中的一种。
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