CN104151443A - 一种改性韦兰胶的制备方法 - Google Patents
一种改性韦兰胶的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104151443A CN104151443A CN201410398986.2A CN201410398986A CN104151443A CN 104151443 A CN104151443 A CN 104151443A CN 201410398986 A CN201410398986 A CN 201410398986A CN 104151443 A CN104151443 A CN 104151443A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wei lan
- modification
- lan glue
- preparation
- wei
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 229920002310 Welan gum Polymers 0.000 title abstract description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 50
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 26
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 26
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 23
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical group [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 9
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229960000935 dehydrated alcohol Drugs 0.000 claims description 5
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract description 5
- IUDGNRWYNOEIKF-UHFFFAOYSA-N 11-bromo-undecanoic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCCCBr IUDGNRWYNOEIKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 2
- -1 L-rhamnosyl Chemical group 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 2
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 2
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 2
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 2
- IAJILQKETJEXLJ-UHFFFAOYSA-N Galacturonsaeure Natural products O=CC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O IAJILQKETJEXLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- GZCGUPFRVQAUEE-KVTDHHQDSA-N aldehydo-D-mannose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- AEMOLEFTQBMNLQ-WAXACMCWSA-N alpha-D-glucuronic acid Chemical compound O[C@H]1O[C@H](C(O)=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O AEMOLEFTQBMNLQ-WAXACMCWSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000012262 fermentative production Methods 0.000 description 1
- 230000015784 hyperosmotic salinity response Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
本发明公开了一种改性韦兰胶的制备方法，搅拌条件下先将韦兰胶溶解于水中，再将11-溴十一烷酸与催化剂配置成的水溶液滴加到上述韦兰胶水溶液中，于常压、50～80℃、搅拌条件下反应1～6h，收集反应液，倒入无水乙醇中使产物析出，洗涤，烘干，粉碎，制得改性韦兰胶产物。本发明在韦兰胶上引入长链，提高韦兰胶的粘度。
Description
技术领域
本发明属于微生物多糖的改性方法，具体涉及改性韦兰胶的制备方法。
背景技术
韦兰胶是由玉米淀粉为原料经发酵生产的一种高分子多糖生物聚合物。它的主链结构骨架由D-葡萄糖、D-葡糖醛酸、D-葡萄糖和L-鼠李糖的单元组成，侧链由单链的L-甘露糖或单链的L-鼠李糖构成，分子量高达数百万。其结构与瓜尔胶接近，瓜尔胶的结构中以D-甘露糖为主链，侧链为半乳糖，根据产地不同，分子量在20万-200万间分布。
作为优良的压裂液，必须满足以下：
①要求需要一定的粘度，即携沙能力。
②不能造成大的施工摩阻，即低摩阻性质。
③在有一定的剪切力的情况下，粘性迅速变小；当剪切力褪去时，粘度迅速恢复。即抗剪切力性质。
④破胶能力，破胶处理后，水不溶物较少，对地层不会造成污染。
⑤热稳定性，即在高温条件下，仍然具有一定的粘度。
⑥酸碱稳定性和耐盐性。
韦兰胶自身粘度只有0.765pa.s，有效粘度不高(协沙能力不好)。实现有效粘度的方法，在水溶性分子间建立化学交联或者物理交联。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供改性韦兰胶的制备方法，利用该方法制备得到的改性威兰胶，不仅可以增加其粘度，还可以改善水溶性。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种改性韦兰胶的制备方法，搅拌条件下先将韦兰胶溶解于水中，再将11-溴十一烷酸与催化剂配置成的水溶液滴加到上述韦兰胶水溶液中，于常压、50～80℃、搅拌条件下反应1～6h，收集反应液，倒入无水乙醇中，使得改性韦兰胶析出，洗涤，烘干，粉碎，即得。
其中，将韦兰胶溶解于水中，配置成浓度为1～15g/L的韦兰胶水溶液。
其中，所述的催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、醋酸钾或碳酸钾，优选氢氧化钠。
其中，11-溴十一烷酸与催化剂配置成的水溶液中，溶质11-溴十一烷酸的浓度为1～10g/L，溶质催化剂的浓度为1～10g/L。
其中，韦兰胶与11-溴十一烷酸的反应质量比控制在1:1～1:5。
其中，在10～60min内将11-溴十一烷酸与催化剂配置成的水溶液匀速滴加完毕。
其中，所述的搅拌条件，其转速控制在450～550rpm。
其中，烘干温度控制在40～50℃。
上述方法制备得到的改性韦兰胶也在本发明的保护范围之内。
本发明所用的改性剂是11-溴十一烷酸。相比于之前的羧乙基韦兰胶(中国专利201310589982.8)除了再引入羧基外增加它的亲水性，也引入了长链基团增加其粘度。产物的粘度相比之前粘度增加8～15％。
改性前和改性后的韦兰胶的IR谱图分别见图1和图2。韦兰胶的长链脂肪酸改性就是在原来结构的基础上添加了—(CH2)10COOH这个结构。在3400cm-1左右为—OH的伸缩振动的峰，图2中明显峰有所加强，表明增加了—OH；在1715cm-1左右为C＝O的伸缩振动的峰，图2中明显峰有所加强，表明增加了C＝O；在3000～2800cm-1之间的峰为—CH2—的伸缩振动，图2中明显峰有所加强，表明增加了—CH2—。
有益效果：本发明方法制备得到的改性韦兰胶，解决了韦兰胶水溶性不好的问题，同时明显增强其粘度，粘度相比未改性的韦兰胶粘度增加8～15％。
附图说明
图1韦兰胶IR谱图。
图2本发明的改性韦兰胶的IR谱图。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
以下实施例中，粘度的检测方法如下：
取产物0.7g，溶解到100g水中，配成0.7wt％的溶液。恒温水浴控制温度在25℃，用粘度计测定其粘度。
实施例1：
在三口烧瓶中，取韦兰胶溶解于水中配制成浓度为10g/L的水溶液，在转速为450rpm条件下搅拌让其充分溶解；11-溴十一烷酸与醋酸钾配制成的水溶液中，其中，11-溴十一烷酸的浓度为1g/L，醋酸钾的浓度为1g/L，控制韦兰胶：11-溴十一烷酸的质量为10:1；在10min内将11-溴十一烷酸与醋酸钾制成的水溶液匀速滴加完毕；于常压、60℃、450rpm搅拌条件下反应1h，收集反应液，倒入无水乙醇中使产物析出，洗涤，在40℃烘干，粉碎，制得改性韦兰胶产物。产物在2wt％KCl溶液400mL中溶解，2h内溶解。取产物配置成0.7wt％水溶液，测粘度为0.815pa.s
实施例2：
在三口烧瓶中，取韦兰胶溶解于水中配制成浓度为5g/L的水溶液，在转速为500rpm条件下搅拌让其充分溶解；11-溴十一烷酸与碳酸钾配制成的水溶液中，其中，11-溴十一烷酸的浓度为2g/L，碳酸钾的浓度为5g/L，控制韦兰胶：11-溴十一烷酸的质量为5:2；在30min内将11-溴十一烷酸与碳酸钾制成的水溶液匀速滴加完毕；于常压、55℃、500rpm搅拌条件下反应3h，收集反应液，倒入无水乙醇中使产物析出，洗涤，在45℃烘干，粉碎，制得改性韦兰胶产物。产物在2wt％KCl溶液400mL中溶解，2h内溶解。取产物配置成0.7wt％水溶液，测粘度为0.829pa.s。
实施例3：
在三口烧瓶中，取韦兰胶溶解于水中配制成浓度为10g/L的水溶液，在转速为550rpm条件下搅拌让其充分溶解；11-溴十一烷酸与氢氧化钠配制成的水溶液中，其中，11-溴十一烷酸的浓度为5g/L，氢氧化钠的浓度为6g/L，控制韦兰胶：11-溴十一烷酸质量比为2:1；在60min内将11-溴十一烷酸与氢氧化钠制成的水溶液匀速滴加完毕；于常压、80℃、搅拌条件下反应6h，收集反应液，倒入无水乙醇中使产物析出，洗涤，在50℃烘干，粉碎，制得改性韦兰胶产物。产物在2wt％KCl溶液400mL中溶解，2h内溶解。取产物配置成0.7wt％水溶液，测粘度为0.879pa.s。
对比例1：
未改性的韦兰胶在2wt％KCl溶液400mL中溶解，2h内溶解不了。取未改性的韦兰胶配置成0.7wt％水溶液，测粘度为0.765pa.s。
取羧乙基韦兰胶(中国专利201310589982.8实施例1)配置成0.7wt％水溶液，测粘度为0.567pa.s。
Claims (9)
1.一种改性韦兰胶的制备方法，其特征在于，搅拌条件下先将韦兰胶溶解于水中，再将11-溴十一烷酸与催化剂配置成的水溶液滴加到上述韦兰胶水溶液中，于常压、50～80℃、搅拌条件下反应1～6h，收集反应液，倒入无水乙醇中，使得改性韦兰胶析出，洗涤，烘干，粉碎，即得。
2.根据权利要求1所述的改性韦兰胶的制备方法，其特征在于，将韦兰胶溶解于水中，配置成浓度为1～15g/L的韦兰胶水溶液。
3.根据权利要求1所述的改性韦兰胶的制备方法，其特征在于，所述的催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、醋酸钾或碳酸钾。
4.根据权利要求1所述的改性韦兰胶的制备方法，其特征在于，11-溴十一烷酸与催化剂配置成的水溶液中，溶质11-溴十一烷酸的浓度为1～10g/L，溶质催化剂的浓度为1～10g/L。
5.根据权利要求1所述的改性韦兰胶的制备方法，其特征在于，韦兰胶与11-溴十一烷酸的反应质量比控制在10:1～2:1。
6.根据权利要求1所述的改性韦兰胶的制备方法，其特征在于，在10～60min内将11-溴十一烷酸与催化剂配置成的水溶液匀速滴加完毕。
7.根据权利要求1所述的改性韦兰胶的制备方法，其特征在于，所述的搅拌条件，其转速控制在450～550rpm。
8.根据权利要求1所述的改性韦兰胶的制备方法，其特征在于，烘干温度控制在40～50℃。
9.权利要求1～8中任意一项所述的改性韦兰胶的制备方法制备得到的改性韦兰胶。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410398986.2A CN104151443B (zh) | 2014-08-13 | 2014-08-13 | 一种改性韦兰胶的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410398986.2A CN104151443B (zh) | 2014-08-13 | 2014-08-13 | 一种改性韦兰胶的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104151443A true CN104151443A (zh) | 2014-11-19 |
| CN104151443B CN104151443B (zh) | 2017-03-15 |
Family
ID=51877087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410398986.2A Active CN104151443B (zh) | 2014-08-13 | 2014-08-13 | 一种改性韦兰胶的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104151443B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105586026A (zh) * | 2015-07-28 | 2016-05-18 | 陕西太昱科技发展有限公司 | 一种生物可回收的生物胶油井压裂液及其制备方法 |
| CN108641010A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-10-12 | 南京工业大学 | 一种改性韦兰胶的制备方法 |
| CN109836509A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-06-04 | 南京工业大学 | 一种改性韦兰胶的制备方法 |
| CN110498867A (zh) * | 2018-05-17 | 2019-11-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 改性韦兰胶及其制备方法和水基压裂液组合物及水基压裂液 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103570844A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-02-12 | 南京工业大学 | 一种羧乙基韦兰胶的制备方法 |
-
2014
- 2014-08-13 CN CN201410398986.2A patent/CN104151443B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103570844A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-02-12 | 南京工业大学 | 一种羧乙基韦兰胶的制备方法 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105586026A (zh) * | 2015-07-28 | 2016-05-18 | 陕西太昱科技发展有限公司 | 一种生物可回收的生物胶油井压裂液及其制备方法 |
| CN110498867A (zh) * | 2018-05-17 | 2019-11-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 改性韦兰胶及其制备方法和水基压裂液组合物及水基压裂液 |
| CN110498867B (zh) * | 2018-05-17 | 2021-08-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 改性韦兰胶及其制备方法和水基压裂液组合物及水基压裂液 |
| CN108641010A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-10-12 | 南京工业大学 | 一种改性韦兰胶的制备方法 |
| CN108641010B (zh) * | 2018-06-25 | 2020-09-04 | 南京工业大学 | 一种改性韦兰胶的制备方法 |
| CN109836509A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-06-04 | 南京工业大学 | 一种改性韦兰胶的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104151443B (zh) | 2017-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103570844B (zh) | 一种羧乙基韦兰胶的制备方法 | |
| CN104151443A (zh) | 一种改性韦兰胶的制备方法 | |
| CN103717622B (zh) | 一种从玉米纤维中提取半纤维素的方法 | |
| CN103204968B (zh) | 一种高性能碱溶胀型增稠剂及其制备方法 | |
| CN108641102A (zh) | 一种高效纤维素溶剂体系及其用途 | |
| CN104193829B (zh) | 球状醋酸丁酸纤维素的生产方法 | |
| CN105622780B (zh) | 一种季铵化甲壳素的均相制备方法 | |
| CN102898589A (zh) | 一种新型环保高分子聚合乳液及其制备方法 | |
| CN104892970A (zh) | 一种木质纤维直接制备成膜的方法 | |
| CN103539868A (zh) | 一种制备羧甲基壳聚糖的方法 | |
| CN104177535A (zh) | 一种干燥机用吸水剂及其制备方法 | |
| CN109721740A (zh) | 一种连续制备不同脱乙酰度的甲壳素/壳聚糖溶液的方法 | |
| CN102899961A (zh) | 一种新型环保纸张表面上光涂饰乳液及其制备方法 | |
| CN103554303B (zh) | 一种纯化羧甲基壳聚糖的方法 | |
| CN103436570A (zh) | 一种辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法 | |
| CN103525886B (zh) | 清洁型液体胍胶及其制备方法 | |
| CN103739769A (zh) | 一种新型疏水缔合类高分子表面活性剂的制备方法 | |
| CN102093481A (zh) | 一种速溶羧甲基纤维素的制备方法 | |
| CN103193889A (zh) | 一种氧化微晶纤维素的制备及分离方法 | |
| CN108410923A (zh) | 一种高粱秸秆制备微晶纤维素的方法 | |
| CN103275240B (zh) | 交联氧化塔拉胶及其制备方法 | |
| CN102367280B (zh) | 超临界条件下辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法 | |
| CN104119454B (zh) | 聚阴离子纤维素的制备方法 | |
| CN102838683A (zh) | 一种低分子量黄原胶及其制备方法 | |
| CN104292360A (zh) | 一种用于制作缓释微囊的改性魔芋葡甘露聚糖的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |