CN107226884A - 一种具有表面活性功能的聚合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及原油采收领域，公开了一种具有表面活性功能的聚合物及其制备方法和应用，该聚合物含有结构单元A、结构单元B和结构单元C，其中，所述结构单元A为具有式(1)所示结构的结构单元，所述结构单元B为具有式(2)所示结构的结构单元，所述结构单元C为具有式(3)所示结构的结构单元。本发明在大分子链上引入具有表面活性的可聚合单体，其醚链结构决定了合成的共聚物的具有较强的耐水解性和热稳定性，可以提高聚合物的耐老化性能，同时大大降低聚合物溶液的表面张力和界面张力，使得聚合物具有良好的表面活性、增容乳化及洗油能力，进而提高原油采收率。

Description

一种具有表面活性功能的聚合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及原油采收领域，具体地，涉及一种具有表面活性功能的聚合物及其制备方法和应用。
背景技术
表面活性功能聚合物是指在其高分子结构中同时存在亲水基团和亲油基团，使其溶液具有良好表面活性的一种新型功能聚合物，一般采用氧化-还原复合引发体系，在一定温度下引发聚丙烯酰胺与表面活性单体进行共聚合，得到表面活性功能聚合物。
表面活性功能聚合物与常规的高分子表面活性剂有着很大区别。高分子表面活性剂的性质更倾向于小分子表面活性，而表面活性功能聚合物主要表现聚合物的性质。高分子表面活性剂的相对分子质量不高，一般小于200万，增粘性不强，而表面活性功能聚合物的相对分子质量高于1000万，甚至超过1500万，具有较强的增粘性和粘弹性，同时可以有效降低油水界面张力和具有一定的洗油能力，可以达到一剂多用的效果，从而，表面活性功能聚合物作为驱油剂，在三次采油领域具有更大的应用前景。
使用表面活性功能聚合物作为驱油剂，应用于三次采油领域，与聚合物/表面活性二元复合驱相比具有较大的优势。聚合物/表面活性二元复合驱在油藏地层多孔介质运移的过程中会发生色谱分离现象，而单一表面活性功能聚合物则不会出现，更能有效发挥自身增粘、乳化、增溶的特性，不仅可以扩大波及体积，而且可以提高洗油效率。
目前对驱油用的表面活性功能聚合物正处于前期研究阶段，国内外相关文献报道甚少。此类功能聚合物还将会推进化学复合驱油体系中少用或者不用表面活性剂，以及能减少现场加注设备的投入，大大地降低驱油成本。
随着常规油藏采出程度的不断加大，可采储量的急剧减少，动用中低渗透油藏已经迫在眉睫。例如江苏油田探明储量27730.62×104t，其中，中低渗透油藏储量占到探明储量的87.2％。聚合物驱油技术在国内开展近30年，但由于注入性的问题，常规的高分子量的驱油聚合物不能满足中低渗透油藏的开发的要求，因此，开展适应中低渗透油藏条件的表面活性功能聚合物驱油剂的研究具有十分重要的意义。
可聚合型表面活性单体具有反应活性适中，聚合物分子量较高等特点，可用于丙烯酰胺类单体的共聚合，从而得到性能优异的驱油用聚合物。因此将具有表面活性功能的可聚合单体引入到聚丙烯酰胺的大分子链上，是一条有效的改善耐温抗盐型驱油聚合物综合性能的重要途径和提高原油采收率的重要措施。
发明内容
本发明的目的是开发一种具有表面活性功能聚合物及其制备方法，通过提供一种既具有表面活性又含有可聚合苯乙烯基的功能单体以提高驱油用聚合物的增粘性和乳化性能，降低表界面张力等性能。
为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种具有表面活性功能的聚合物，该聚合物含有结构单元A、结构单元B和结构单元C，其中，所述结构单元A为具有式(1)所示结构的结构单元，所述结构单元B为具有式(2)所示结构的结构单元，所述结构单元C为具有式(3)所示结构的结构单元；其中，以所述聚合物的重量为基准，所述结构单元A的含量为50-89.99重量％，所述结构单元B的含量为10-40重量％，所述结构单元C的含量为0.01-10重量％，所述聚合物的粘均分子量为2200万-3200万；
其中，R1和R2各自独立地为H或C1-C4的烷基；R3为C1-C14的亚烷基；R4和R5各自独立地为H或C1-C4的烷基，且R4和R5不同时为H；M为H、Na或K；R6为H或C1-C4的烷基；R7为H或SO3Y，Y为H、Na或K；m为7-13的整数，n为1-4的整数。
第二方面，本发明提供一种具有表面活性功能的聚合物的制备方法，该方法包括：在引发剂和作为溶剂的水的存在下，使单体D、单体E和单体F进行溶液聚合反应，其中，所述单体D为具有式(4)所示结构的单体，所述单体E为具有式(5)所示结构的单体，所述单体F为具有式(6)所示结构的单体，其中，所述单体D、单体E和单体F的用量使得制备得到的聚合物中结构单元A的含量为50-89.99重量％，结构单元B的含量为10-40重量％，结构单元C的含量为0.01-10重量％，以及使得制备得到的聚合物的粘均分子量为2200万-3200万；所述结构单元A为具有式(1)所示结构的结构单元，所述结构单元B为具有式(2)所示结构的结构单元，所述结构单元C为具有式(3)所示结构的结构单元，
其中，R1和R2各自独立地为H或C1-C4的烷基；R3为C1-C14的亚烷基；R4和R5各自独立地为H或C1-C4的烷基，且R4和R5不同时为H；M为H、Na或K；R6为H或C1-C4的烷基；R7为H或SO3Y，Y为H、Na或K；m为7-13的整数，n为1-4的整数。
第三方面，本发明提供由前述方法制备得到的具有表面活性功能的聚合物。
第四方面，本发明提供前述具有表面活性功能的聚合物作为聚合物驱油剂的应用。
本发明所述的具有表面活性功能的聚合物及其制备方法与现有技术相比，在分子设计和合成上具有以下优点和效果：
本发明在丙烯酰胺共聚物中引入一种既具有表面活性又含有可聚合苯乙烯基的功能单体，同时优选在聚合体系中加入了消泡剂和四甲基乙二胺，大大有利于聚合体系的除氧效果和提高共聚体系的聚合活性等，进而提高了聚合物产品的分子量及聚丙烯酰胺溶液的表面活性、增粘性和耐温抗盐性。功能单体末端长链饱和烷基的引入增强了高分子链间的相互作用和共聚物的疏水缔合作用，使共聚物水溶液在高温高盐下仍能保持较高的粘度；同时强极性长链烷基磺酸基团的引入，大大增强了抗二价金属离子能力，而且其很强的亲水作用与静电排斥力使共聚物具有良好的水溶性，也极大地增大了分子链的流体力学体积，表现出良好的增粘作用和耐温抗盐性，提高了聚合物驱的波及体积。
另外，在大分子链上引入具有表面活性的可聚合单体，其醚链结构决定了合成的共聚物的具有较强的耐水解性和热稳定性，可以提高聚合物的耐老化性能，同时大大降低聚合物溶液的表面张力和界面张力，使得聚合物具有良好的表面活性、增容乳化及洗油能力，进而提高原油采收率。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
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。
在本发明中，所述C1-C4的烷基是指碳原子数为1-4的烷基；所述C1-C14的亚烷基是指碳原子数为1-14的亚烷基；所述C1-C16的烷基是指碳原子数为1-16的烷基。
根据本发明，所述C1-C4的烷基可以包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基和叔丁基。
根据本发明，所述C1-C14的亚烷基可以是直链或支链的，所述C1-C14的亚烷基可以包括但不限于：亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚异丙基、亚正丁基、亚仲丁基、亚异丁基、亚叔丁基、亚正戊基、亚异戊基、亚叔戊基、亚新戊基、亚正己基、亚正庚基、亚正辛基、亚正壬基、亚正癸基、亚正十一基、亚正十二基、亚正十三基和亚正十四基，优选为亚甲基。所述亚烷基是指烷烃失去两个氢原子后的残基，所述两个氢原子可以为同一个碳原子上的两个氢原子，也可以不同碳原子上的两个氢原子，可以是直链的，也可以是支链的，例如，所述亚乙基可以是-CH2CH2-或-CH(CH3)-。
根据本发明，所述C1-C16的烷基可以是直链或支链的，所述C1-C16的烷基可以包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、新戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一基、正十二基、正十三基、正十四基、正十五基和正十六基。
第一方面，本发明提供了一种具有表面活性功能的聚合物，该聚合物含有结构单元A、结构单元B和结构单元C，其中，所述结构单元A为具有式(1)所示结构的结构单元，所述结构单元B为具有式(2)所示结构的结构单元，所述结构单元C为具有式(3)所示结构的结构单元；其中，以所述聚合物的重量为基准，所述结构单元A的含量为50-89.99重量％，所述结构单元B的含量为10-40重量％，所述结构单元C的含量为0.01-10重量％，所述聚合物的粘均分子量为2200万-3200万；
其中，R1和R2各自独立地为H或C1-C4的烷基；R3为C1-C14的亚烷基；R4和R5各自独立地为H或C1-C4的烷基，且R4和R5不同时为H；M为H、Na或K；R6为H或C1-C4的烷基；R7为H或SO3Y，Y为H、Na或K；m为7-13的整数，n为1-4的整数。
优选地，以所述聚合物的重量为基准，所述结构单元A的含量为55-84.9重量％，所述结构单元B的含量为15-40重量％，所述结构单元C的含量为0.1-5重量％，所述聚合物的粘均分子量为2400万-3000万。
根据本发明，优选情况下，在式(1)所示结构的结构单元、式(2)所示结构的结构单元和式(3)所示结构的结构单元中，R1和R2各自独立地为H、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基；R3为亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚正丁基、亚正戊基、亚正己基；R4和R5各自独立地为H、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基，且R4和R5不同时为H；M为H、Na或K；R6为H、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基。
根据本发明，优选情况下，在式(1)所示结构的结构单元、式(2)所示结构的结构单元和式(3)所示结构的结构单元中，R1和R2各自独立地为H、甲基、乙基、正丙基；R3为亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚正丁基；R4和R5各自独立地为H、甲基、乙基、正丙基，且R4和R5不同时为H；M为Na或K；R6为H、甲基、乙基、正丙基。
根据本发明，优选情况下，在式(1)所示结构的结构单元、式(2)所示结构的结构单元和式(3)所示结构的结构单元中，R1和R2各自独立地为H、甲基；R3为亚甲基；R4和R5各自独立地为H、甲基、乙基，且R4和R5不同时为H；M为Na或K；R6为H、甲基、乙基。
本发明的发明人在研究中发现，由以下特定的结构单元A、结构单元B和结构单元C组成的聚合物用作驱油剂时能取得较好的驱油效果。所述结构单元A为具有式(7)所示结构的结构单元，所述结构单元B为具有式(8)所示结构的结构单元，以及所述结构单元C为具有式(9)所示结构的结构单元、具有式(10)所示结构的结构单元、具有式(11)所示结构的结构单元、具有式(12)所示结构的结构单元和具有式(13)所示结构的结构单元中的至少一种，
其中，各个R7相同或不同，各自独立地为SO3H或SO3Na。
第二方面，本发明提供了一种具有表面活性功能的聚合物的制备方法，该方法包括：在引发剂和作为溶剂的水的存在下，使单体D、单体E和单体F进行溶液聚合反应，其中，所述单体D为具有式(4)所示结构的单体，所述单体E为具有式(5)所示结构的单体，所述单体F为具有式(6)所示结构的单体，其中，所述单体D、单体E和单体F的用量使得制备得到的聚合物中结构单元A的含量为50-89.99重量％，结构单元B的含量为10-40重量％，结构单元C的含量为0.01-10重量％，以及使得制备得到的聚合物的粘均分子量为2200万-3200万；所述结构单元A为具有式(1)所示结构的结构单元，所述结构单元B为具有式(2)所示结构的结构单元，所述结构单元C为具有式(3)所示结构的结构单元，
其中，R1和R2各自独立地为H或C1-C4的烷基；R3为C1-C14的亚烷基；R4和R5各自独立地为H或C1-C4的烷基，且R4和R5不同时为H；M为H、Na或K；R6为H或C1-C4的烷基；R7为H或SO3Y，Y为H、Na或K；m为7-13的整数，n为1-4的整数。
在本发明中，所述式(1)所示结构的结构单元、式(2)所示结构的结构单元、式(3)所示结构的结构单元、式(4)所示结构的单体、式(5)所示结构的单体和式(6)所示结构的单体中的取代基的相关定义及物质种类与本发明的前面所述对应相同，本发明在此不再赘述，本领域技术人员不应理解为对本发明的技术方案的限制。
在本发明中，需要说明的是，所述单体近似完全转化为具表面活性功能的聚合物含有的相应的结构单元，所述单体的用量与所述具表面活性功能的聚合物含有的相应的结构单元的含量可以相一致。
优选地，所述单体D、单体E和单体F的用量使得制备得到的聚合物中结构单元A的含量为55-84.99重量％，结构单元B的含量为15-40重量％，结构单元C的含量为0.1-5重量％，以及使得制备得到的聚合物的粘均分子量为2400万-3000万。
优选地，将单体D、单体E和单体F在水的存在下形成水溶液；更加优选地，在所述水溶液中，单体D、单体E和单体F的总浓度为20-40重量％。
根据本发明的方法，所述溶液聚合反应优选在pH值为6-10的条件下进行。所述pH值可以通过向聚合体系中加入pH值调节剂获得，所述pH值调节剂可以为本领域常规的各种pH值调节剂，例如可以为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾和氨水中的至少一种，优选为氢氧化钠和/或碳酸钠。
根据本发明的方法，加入螯合剂可以防止金属离子对聚合反应产生影响，因此，优选情况下，所述溶液聚合反应在螯合剂的存在下进行。所述螯合剂可以为乙二胺四乙酸二钠、氨基三乙酸或柠檬酸铵，优选为乙二胺四乙酸二钠。本发明对所述螯合剂的用量没有特别的限定，可以在较宽的范围内变动，以所述单体D、所述单体E和所述单体F的总量为基准，所述螯合剂的用量可以为0.01-0.1重量％。
根据本发明的方法，加入助剂可以改善聚合物的溶解性，因此，优选情况下，所述溶液聚合反应在助剂存在下进行。所述助剂可以为尿素、硫脲和氨水中的至少一种，优选为尿素。本发明对所述助剂的用量没有特别的限定，可以在较宽的范围内变动，以所述单体D、所述单体E和所述单体F的总量为基准，所述助剂的用量可以为0.01-0.1重量％。
本发明的所述溶液聚合反应还包括在四甲基乙二胺的存在下进行，所述四甲基乙二胺的用量为单体D、单体E和单体F的总用量的0.02-0.2重量％。
本发明的所述溶液聚合反应还可以在消泡剂的存在下进行，所述消泡剂的用量为单体D、单体E和单体F的总用量的0.02-0.2重量％。所述消泡剂例如可以为有机硅类消泡剂。
所述溶液聚合反应还可以在保护气体存在下进行，所述保护气体优选可以为氮气。
由所述溶液聚合反应后得到的产物混合物即为聚合物胶体，为了得到本发明所述的具有表面活性功能的聚合物成品，本发明的方法还可以包括将获得的聚合物胶体进行造粒，并向其中加入粒碱后在80-90℃下水解2-3h；然后取出胶粒再进行造粒、干燥、粉碎、筛分后得到具有表面活性功能的聚合物成品。所述粒碱可以为氢氧化钠粒碱。
优选地，所述单体D为具有式(14)所示结构的单体；所述单体E为具有式(15)所示结构的单体；所述单体F为具有式(16)所示结构的单体、具有式(17)所示结构的单体、具有式(18)所示结构的单体、具有式(19)所示结构的单体和具有式(20)所示结构的单体中的至少一种，
其中，各个R7相同或不同，各自独立地为SO3H或SO3Na。
所述单体F可以通过商购得到或者采用现有技术的方法合成得到。例如，本发明如下示例性地提供式(16)所示结构的单体的制备方法，制备其它相关单体的方法与下述方法类似，仅是替换原料即可，为了避免重复，本发明在此不再一一赘述：
在溶剂例如丙酮和对甲基苯磺酸的催化作用存在下，将丙三醇进行保护反应，然后将保护反应后的产物与对庚烷基苄氯在零下20℃至零上20℃下接触，所述接触在吡啶存在下进行，得到第一中间体；在酸性条件下，将所述第一中间体与BrCH2(CH2)3SO3H进行混合，得到第二中间体；在催化剂存在下，将所述第二中间体与对溴甲基苯乙烯进行反应，从而得到式(16)所示结构的单体。
优选地，所述溶液聚合反应的条件包括：温度为0-30℃；时间为2-15h。更优选地，所述溶液聚合反应的条件包括：温度为0-20℃；时间为5-10h。
优选地，所述引发剂包括偶氮类引发剂、过氧化物类引发剂和氧化还原类引发剂中的至少一种；所述偶氮类引发剂选自偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二甲酰胺、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐、偶氮异丁氰基甲酰胺、偶氮二环己基甲腈、偶氮二氰基戊酸、偶氮二异丙基咪唑啉、偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈和偶氮二异庚腈中的至少一种；所述过氧化物类引发剂选自过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、过氧化苯甲酰和过氧化苯甲酰叔丁酯中的至少一种；所述氧化还原类引发剂选自硫酸盐-亚硫酸盐、过硫酸盐-硫脲、过硫酸盐-有机盐和过硫酸铵-脂肪胺中的至少一种。
优选地，所述引发剂为氧化还原类引发剂；更加优选地，所述氧化还原类引发剂是由过硫酸盐氧化剂与亚硫酸盐还原剂组成的氧化-还原引发体系。在该优选情况下，过硫酸盐氧化剂的用量为单体D、单体E和单体F的总用量的0.01-0.1重量％；亚硫酸盐还原剂的用量为单体D、单体E和单体F的总用量的0.005-0.05％。例如，所述氧化还原类引发剂中的氧化剂可以为0.1重量％的过硫酸钾水溶液和/或0.1重量％的过硫酸铵水溶液；所述氧化还原类引发剂中的还原剂可以为0.1重量％的亚硫酸氢钾水溶液和/或0.1重量％的亚硫酸氢钠水溶液。
根据一种优选的具体实施方式，所述具有表面活性功能的聚合物的制备方法包括以下步骤：
第1步：将单体D、单体E和单体F加入到聚合反应瓶中配制成水溶液，用碱调节该水溶液的pH值为6-10；
第2步：向第1步的水溶液中加入螯合剂、尿素水溶液、四甲基乙二胺和消泡剂，搅拌均匀；
第3步：在0-30℃温度下，鼓入氮气5-60min后，向第2步的水溶液中加入引发剂，并且在鼓入氮气使其混合均匀后，密封聚合2-15h得到聚合物胶体；
第4步：取出胶体，经造粒后加入粒碱，使其混合均匀后，在80-90℃下水解2-3h；
第5步：取出胶粒再进行造粒、干燥、粉碎、筛分后得到具有表面活性功能的聚合物成品。
第三方面，本发明提供由前述方法制备得到的具有表面活性功能的聚合物。
第四方面，本发明提供前述具有表面活性功能的聚合物作为聚合物驱油剂的应用。
在上述具有表面活性功能的聚合物作为聚合物驱油剂的应用中，具体的应用方法为本领域技术人员所熟知的技术。
本发明的所述具有表面活性功能的聚合物可以用作聚合物驱油剂，能适用于高、中、低渗透油藏和高温油藏以及高温高盐油藏，在三次采油中进一步提高原油采收率。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中，涉及的测试方法如下：
使用乌氏粘度计采用一点法对聚合物的粘均分子量进行测试。
在指定测试温度(85℃)下用Brookfield粘度计测定聚合物溶液在矿化度为30000mg/L，其中钙镁离子为800mg/L(高盐)下的表观粘度。
在指定测试温度(25℃)下用DCAT-21表面张力仪测定聚合物在纯水下的水溶液表面张力。
实施例1-5用于说明本发明的具有表面活性功能的聚合物及其制备方法。
实施例1
1、将15.8g丙烯酰胺(占单体总量的79重量％)、4.0g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(占单体总量的20重量％)和0.2g式(16)所示的功能单体(m＝7，n＝4，R7为SO3H，占单体总量的1重量％)加入到保温聚合反应瓶(即聚合瓶)中，加入去离子水60.0g溶解配成水溶液，再加入氢氧化钠调节pH值为6.0；
2、依次加入1重量％的EDTA-2Na水溶液1.0g，1重量％的尿素水溶液0.5g，四甲基乙二胺10.0mg，二甲基聚硅氧烷(消泡剂)15.0mg，搅拌均匀；
3、控制水溶液的温度在10℃，通氮气驱氧30分钟后，再加入0.1重量％的过硫酸钾水溶液2.0g和0.1重量％的亚硫酸氢钠水溶液1.0g，引发反应，继续通氮气5min后停止，密封后聚合反应6小时；
4、取出胶块，造粒后加入0.3g氢氧化钠粒碱混合均匀后在80℃下进行水解3小时；
5、取出胶粒再进行造粒、60℃下干燥至恒重、粉碎、过筛得到白色颗粒状表面活性聚合物样品。
测试结果：聚合物样品的分子量为2800万，表观粘度为60.2mPa·s，表面张力为33.22mN/m，表现出优异的表面活性和耐高温高盐性能。
实施例2
1、将11.0g丙烯酰胺(占单体总量的55重量％)、8.0g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(占单体总量的40重量％)和1.0g式(17)所示的功能单体(m＝9，n＝4，R7为SO3H，占单体总量的5重量％)加入到保温聚合反应瓶(即聚合瓶)中，加入去离子水60.0g溶解配成水溶液，再加入氢氧化钠调节pH值为7.2；
2、依次加入1重量％的EDTA-2Na水溶液1.0g，1重量％的尿素水溶液0.5g，四甲基乙二胺10.0mg，二甲基聚硅氧烷15.0mg，搅拌均匀；
3、控制水溶液的温度在15℃，通氮气驱氧30分钟后，再加入0.1重量％的过硫酸钾水溶液3.0g和0.1重量％的亚硫酸氢钠水溶液1.5g，引发反应，继续通氮气5min后停止，密封后聚合反应8小时；
4、取出胶块，造粒后加入0.1g氢氧化钠粒碱混合均匀后在90℃下进行水解2小时；
5、取出胶粒再进行造粒、60℃下干燥至恒重、粉碎、过筛得到白色颗粒状表面活性聚合物样品。
测试结果：聚合物样品的分子量为2600万，表观粘度为52.6mPa·s，表面张力为28.62mN/m，表现出优异的表面活性和耐高温高盐性能。
实施例3
1、将17.95g丙烯酰胺(占单体总量的89.75重量％)、2.0g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(占单体总量的10重量％)和0.05g式(18)所示的功能单体(m＝11，n＝4，R7为SO3H，占单体总量的0.25重量％)加入到保温聚合反应瓶(即聚合瓶)中，加入去离子水60.0g溶解配成水溶液，再加入氢氧化钠调节pH值为9.0；
2、依次加入1重量％的EDTA-2Na水溶液1.0g，1重量％的尿素水溶液0.5g，四甲基乙二胺10.0mg，二甲基聚硅氧烷15.0mg，搅拌均匀；
3、控制水溶液的温度在20℃，通氮气驱氧30分钟后，再加入0.1重量％的过硫酸钾水溶液10.0g和0.1重量％的亚硫酸氢钠水溶液5.0g，引发反应，继续通氮气5min后停止，密封后聚合反应7小时；
4、取出胶块，造粒后加入0.5g氢氧化钠粒碱混合均匀后在85℃下水解2.5小时；
5、取出胶粒再进行造粒、60℃下干燥至恒重、粉碎、过筛得到白色颗粒状表面活性聚合物样品。
测试结果：聚合物样品的分子量为2500万，表观粘度为46.2mPa·s，表面张力为26.53mN/m，表现出优异的表面活性和耐高温高盐性能。
实施例4
1、将15.98g丙烯酰胺(占单体总量的79.9重量％)、4.0g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(占单体总量的20重量％)和0.02g式(19)所示的功能单体(m＝13，n＝4，R7为SO3H，占单体总量的0.1重量％)加入到保温聚合反应瓶(即聚合瓶)中，加入去离子水80.0g溶解配成水溶液，再加入氢氧化钠调节pH值为7.0；
2、依次加入1重量％的EDTA-2Na水溶液1.0g，1重量％的尿素水溶液0.5g，四甲基乙二胺4.0mg，二甲基聚硅氧烷15.0mg，搅拌均匀；
3、控制水溶液的温度在15℃，通氮气驱氧30分钟后，再加入0.1重量％的过硫酸钾水溶液5.0g和0.1重量％的亚硫酸氢钠水溶液2.5g，引发反应，继续通氮气5min后停止，密封后聚合反应6小时；
4、取出胶块，造粒后加入0.3g氢氧化钠粒碱混合均匀后在85℃下进行水解2.5小时；
5、取出胶粒再进行造粒、60℃下干燥至恒重、粉碎、过筛得到白色颗粒状表面活性聚合物样品。
测试结果：聚合物样品的分子量为2400万，表观粘度为40.8mPa·s，表面张力为25.38mN/m，表现出优异的表面活性和耐高温高盐性能。
实施例5
1、将15.8g丙烯酰胺(占单体总量的79重量％)、4.0g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(占单体总量的20重量％)和0.2g式(20)所示的功能单体(m＝18，n＝12，R7为SO3H，占单体总量的1重量％)加入到保温聚合反应瓶(即聚合瓶)中，加入去离子水47.0g溶解配成水溶液，再加入氢氧化钠调节pH值为10.0；
2、依次加入1重量％的EDTA-2Na水溶液1.0g，1重量％的尿素水溶液0.5g，四甲基乙二胺20.0mg，二甲基聚硅氧烷20.0mg，搅拌均匀；
3、控制水溶液的温度在20℃，通氮气驱氧30分钟后，再加入0.1重量％的过硫酸钾水溶液5.0g和0.1重量％的亚硫酸氢钠水溶液2.5g，引发反应，继续通氮气5min后停止，密封后聚合反应6小时；
4、取出胶块，造粒后加入0.3g氢氧化钠粒碱混合均匀后在85℃下进行水解2.5小时；
5、取出胶粒再进行造粒、60℃下干燥至恒重、粉碎、过筛得到白色颗粒状表面活性聚合物样品。
测试结果：聚合物样品的分子量为2700万，表观粘度为56.7mPa·s，表面张力为30.23mN/m，表现出优异的表面活性和耐高温高盐性能。
对比例1
1、将16.0g丙烯酰胺(占单体总量的80重量％)、4.0g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(占单体总量的20重量％)加入到保温聚合反应瓶(即聚合瓶)中，加入去离子水47.0g溶解配成水溶液，再加入氢氧化钠调节pH值为10.0；
2、依次加入1重量％的EDTA-2Na水溶液1.0g，1重量％的尿素水溶液0.5g，四甲基乙二胺20.0mg，二甲基聚硅氧烷20.0mg，搅拌均匀；
3、控制水溶液的温度在20℃，通氮气驱氧30分钟后，再加入0.1重量％的过硫酸钾水溶液4.0g和0.1重量％的亚硫酸氢钠水溶液2.0g，引发反应，继续通氮气5min后停止，密封后聚合反应6小时；
4、取出胶块，造粒后加入0.3g氢氧化钠粒碱混合均匀后在85℃下进行水解2.5小时；
5、取出胶粒再进行造粒、60℃下干燥至恒重、粉碎、过筛得到白色颗粒状聚合物样品。
测试结果：聚合物样品的分子量为2100万，表观粘度为20.5mPa·s，表面张力为68.24mN/m。
由上述实施例和对比例的结果可以看出，采用本发明的方法制备得到的具有表面活性功能的聚合物分子量大且具有优异的表面活性和耐高温高盐性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，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，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种具有表面活性功能的聚合物，其特征在于，该聚合物含有结构单元A、结构单元B和结构单元C，其中，所述结构单元A为具有式(1)所示结构的结构单元，所述结构单元B为具有式(2)所示结构的结构单元，所述结构单元C为具有式(3)所示结构的结构单元；其中，以所述聚合物的重量为基准，所述结构单元A的含量为50-89.99重量％，所述结构单元B的含量为10-40重量％，所述结构单元C的含量为0.01-10重量％，所述聚合物的粘均分子量为2200万-3200万；
其中，R1和R2各自独立地为H或C1-C4的烷基；R3为C1-C14的亚烷基；R4和R5各自独立地为H或C1-C4的烷基，且R4和R5不同时为H；M为H、Na或K；R6为H或C1-C4的烷基；R7为H或SO3Y，Y为H、Na或K；m为7-13的整数，n为1-4的整数。
2.根据权利要求1所述的聚合物，其中，以所述聚合物的重量为基准，所述结构单元A的含量为55-84.9重量％，所述结构单元B的含量为15-40重量％，所述结构单元C的含量为0.1-5重量％，所述聚合物的粘均分子量为2400万-3000万。
3.根据权利要求1所述的聚合物，其中，所述结构单元A为具有式(7)所示结构的结构单元，所述结构单元B为具有式(8)所示结构的结构单元，以及所述结构单元C为具有式(9)所示结构的结构单元、具有式(10)所示结构的结构单元、具有式(11)所示结构的结构单元、具有式(12)所示结构的结构单元和具有式(13)所示结构的结构单元中的至少一种，
其中，各个R7相同或不同，各自独立地为SO3H或SO3Na。
4.一种具有表面活性功能的聚合物的制备方法，该方法包括：在引发剂和作为溶剂的水的存在下，使单体D、单体E和单体F进行溶液聚合反应，其中，所述单体D为具有式(4)所示结构的单体，所述单体E为具有式(5)所示结构的单体，所述单体F为具有式(6)所示结构的单体，其中，所述单体D、单体E和单体F的用量使得制备得到的聚合物中结构单元A的含量为50-89.99重量％，结构单元B的含量为10-40重量％，结构单元C的含量为0.01-10重量％，以及使得制备得到的聚合物的粘均分子量为2200万-3200万；所述结构单元A为具有式(1)所示结构的结构单元，所述结构单元B为具有式(2)所示结构的结构单元，所述结构单元C为具有式(3)所示结构的结构单元，
其中，R1和R2各自独立地为H或C1-C4的烷基；R3为C1-C14的亚烷基；R4和R5各自独立地为H或C1-C4的烷基，且R4和R5不同时为H；M为H、Na或K；R6为H或C1-C4的烷基；R7为H或SO3Y，Y为H、Na或K；m为7-13的整数，n为1-4的整数。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述单体D、单体E和单体F的用量使得制备得到的聚合物中结构单元A的含量为55-84.99重量％，结构单元B的含量为15-40重量％，结构单元C的含量为0.1-5重量％，以及使得制备得到的聚合物的粘均分子量为2400万-3000万。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述单体D为具有式(14)所示结构的单体；所述单体E为具有式(15)所示结构的单体；所述单体F为具有式(16)所示结构的单体、具有式(17)所示结构的单体、具有式(18)所示结构的单体、具有式(19)所示结构的单体和具有式(20)所示结构的单体中的至少一种，
其中，各个R7相同或不同，各自独立地为SO3H或SO3Na。
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的方法，其中，所述溶液聚合反应的条件包括：温度为0-30℃，优选为0-20℃；时间为2-15h，优选为5-10h。
8.根据权利要求4-6中任意一项所述的方法，其中，所述引发剂包括偶氮类引发剂、过氧化物类引发剂和氧化还原类引发剂中的至少一种；所述偶氮类引发剂选自偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二甲酰胺、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐、偶氮异丁氰基甲酰胺、偶氮二环己基甲腈、偶氮二氰基戊酸、偶氮二异丙基咪唑啉、偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈和偶氮二异庚腈中的至少一种；所述过氧化物类引发剂选自过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、过氧化苯甲酰和过氧化苯甲酰叔丁酯中的至少一种；所述氧化还原类引发剂选自硫酸盐-亚硫酸盐、过硫酸盐-硫脲、过硫酸盐-有机盐和过硫酸铵-脂肪胺中的至少一种。
9.权利要求4-8中任意一项所述的方法制备得到的具有表面活性功能的聚合物。
10.权利要求1-3和9中任意一项所述的具有表面活性功能的聚合物作为聚合物驱油剂的应用。
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