CN108822264A - 一种具有消泡功能的羧酸盐聚合物分散剂 - Google Patents
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Abstract
一种具有消泡功能的羧酸盐聚合物分散剂，该聚合物是由全氟羧酸与石油产物聚氧乙烯共同反应制备。具体方法如下：在110±2℃下，全氟羧酸与端羟基的聚氧乙烯不饱和单体进行酯化反应，制备成具有消泡功能的单体；通过自由基聚合将该具有消泡功能的单体、异戊烯基聚氧乙烯、苯乙烯基聚氧乙烯、不饱和羧酸衍生物和水加入到反应釜中，在氧化还原引发剂作用下，在25～50℃下反应4～5个小时，后用氢氧化钠水溶液中和至pH在6.0～7.0之间，制备得该产品。该产品将具有高效消泡作用的氟碳基团引入到高水溶性的聚氧乙烯高分子聚合物中，可用作水性涂料、水泥浆体、陶瓷及石膏的分散剂，并增加了产品的消泡功能。
Description
技术领域
本发明涉及石油下游产品的深加工领域，具体涉及一种石油下游产品聚氧乙烯与全氟羧酸制备具有消泡功能的羧酸盐聚合物分散剂。
技术背景
随着社会的快速发展，各行业对石油化学工业的依赖性增强。现代交通工业、金属加工、建材工业、轻工、纺织工业以及蓬勃兴起的电子工业，对石油下游产品的深加工提出了更高要求。聚氧乙烯是石油下游产品，可以用作聚醚型非离子表面活性剂，可以应用于家用及工业洗涤剂、纺织、日化、石油开采和石油炼制的表面活性剂等领域。聚醚型非离子表面活性剂普遍具有较高水溶性，因其为非离子状态其耐水性及耐酸碱性较离子型表面活性剂要高。近20多年非离子表面活性剂发展迅速，应用广泛。氟碳表面活性剂可以极低的浓度降低溶剂的表面张力，氟碳表面活性既有一定的疏水性又有一定的疏油性。多数作为消泡剂的氟碳表面活性剂倾向于疏水性能。
专利CN104403654A介绍了一种芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂及制法和应用，该发明所提供的芳基烷基聚氧乙烯羧基甜菜碱表面活性剂水溶液具有较高的粘度，既可以提高波及体积，又能够降低界面张力，同时具有良好的乳化性能，能够使高粘度原油降粘，从而提高采收率，因此在三次采油中具有良好的应用前景。
专利CN103406066A介绍了一种松香基聚氧乙烯胺型双子表面活性剂及其分子结构式，其中含有聚乙二醇单甲醚。该发明松香基聚氧乙烯胺型双子表面活性剂具有良好的表面活性、抑泡性及乳化性，其临界胶束浓度(CMC)在10-3～10-4数量级，表面张力(γcmc)为20～30mN/m。该发明制备方法以松香为原料，松香是一种丰富的天然可再生资源，具有环境友好性。
专利CN102382292A介绍了一种脂肪胺聚氧乙烯醚双季铵盐表面活性剂的制备方法，其步骤如下：首先采用脂肪胺与环氧乙烷分两个阶段进行缩合反应，制得脂肪胺聚氧乙烯醚；接着将制得的脂肪胺聚氧乙烯醚与联苯二氯苄在一定反应条件下进行季铵化反应，反应制得脂肪胺聚氧乙烯醚双季铵盐表面活性剂即二氯化双脂肪烷基聚氧乙烯醚联苯苄基铵。该表面活性剂可用作抗静电剂、匀染剂、防腐蚀剂、沥青乳状液的乳化剂以及黏土在润滑脂中的分散剂。
上述专利中介绍以聚氧乙烯为主要原料的表面活性剂多采用聚氧乙烯的高分子量产生的乳化性能，降低开采过程中油藏的粘度，但其反应温度较高，条件较苛刻；松香的分子量不确定，制备出的产物均一性及可控性较低；季铵盐有一定的毒性，其使用范围受产品的影响。本专利通过将全氟羧酸与聚氧乙烯基醚通过聚合反应制备一种具有消泡功能的羧酸盐聚合物分散剂。
发明内容
本发明涉及一种由石油下游产品聚氧乙烯与全氟羧酸制备的具有消泡功能的羧酸盐聚合物分散剂及其制备方法。该分散剂通过将具有高效消泡功能的氟碳基团引入到分散剂分子中，在保证分散剂水溶性的同时使分散剂兼具消泡功能。该分散剂的聚合单体分别为：具有消泡功能的单体A、异戊烯基不饱和聚氧乙烯单体B、苯乙烯基聚氧乙烯单体C及不饱和羧酸及其衍生物D。其中具有消泡功能的单体A含有高效消泡效果的氟碳基团，由羟基封端的异戊烯基聚乙二醇与全氟羧酸酯化得到，其化学结构式为：
式1中，a＝9～60，且为整数，b＝1～7，且为整数。
异戊烯基不饱和聚氧乙烯大单体B的结构式为：
式2中，c＝9～110，且为整数。
苯乙烯基聚氧乙烯大单体C的结构式为：
式3中，d＝6～25，且为整数。
不饱和羧酸及其衍生物D包含但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸酐、丙烯酸甲酯。
具有消泡功能的单体A、异戊烯基不饱和聚氧乙烯单体B、苯乙烯基聚氧乙烯单体C及不饱和羧酸及其衍生物D的摩尔比例为：1.0:0.3～5.0:0.1～1.0: 3.0～35.0。
具有消泡功能的单体A由全氟羧酸和羟基封端的异戊烯基聚氧乙烯单体酯化得到，具体包括以下步骤：将羟基封端的异戊烯基聚氧乙烯单体置于四口烧瓶，选取甲苯作为溶剂、对苯二酚作为阻聚剂，将以上混合物电加热至110℃，加入全氟羧酸，10分钟后加入催化剂对甲苯磺酸或者浓硫酸。反应时间为7～9小时，反应期间将分水器中酯化反应出水移出反应体系，至出水率为理论出水率的 105％时可终止反应，得到具有消泡功能的含有氟碳基团的单体A。
制备具有消泡功能的羧酸盐聚合物分散剂，其步骤在于：将具有消泡功能含氟碳基团的单体A、异戊烯基不饱和聚氧乙烯单体B、苯乙烯基聚氧乙烯单体C 及不饱和羧酸D在25～50℃下混合，选择双氧水-抗坏血酸作为引发剂、巯基乙酸作为链转移剂，反应3～5小时，反应完毕后用氢氧化钠水溶液调至pH＝6.0～7.0，制备得到具有消泡功能的羧酸盐聚合物分散剂。
消泡功能含氟碳基团的单体A、异戊烯基不饱和聚氧乙烯单体B、苯乙烯基聚氧乙烯单体C为釜底一次性加入，不饱和羧酸及其衍生物D配制成水溶液后滴加加入。
本发明的有益效果：
1.本发明将氟碳基团引入到水溶性羧酸盐聚合物分散剂中，在其分散性能的基础上增加了消泡的功能，使其在使用过程中的适应性更强；
2.本发明将氟碳基团引入到水溶性羧酸盐聚合物分散剂中，聚合物的亲水-疏水性能，即改变了两相界面的界面能；
3.本发明将氟碳基团通过化学改性的方式引入到羧酸盐聚合物分散剂中，而非复配加入，克服了某些消泡剂不易溶于水的弊端，使得聚合物溶液可以稳定存在，避免了混合不均及长时间放置匀质性受影响的问题；
4.本发明将氟碳基团以接枝方式引入到聚氧乙烯大单体，可以高效消除由于聚氧乙烯的发泡作用形成的微孔结构。
通过改变消泡功能的单体A、异戊烯基不饱和聚氧乙烯单体B、苯乙烯基聚氧乙烯单体C中聚氧乙烯的聚合度及全氟羧酸的种类以及不饱和羧酸及其衍生物的种类，得到的聚合物可应用于：(1)水溶性油漆，将该分散剂加入到水性油漆中可以降低其单位质量的体积，消除其中的有害气泡、提高消泡效率；(2)混凝土，降低混凝土的含气量，提高其抗折及抗压强度；(3)陶瓷浆体，消除本体材料表面局部的明显团聚现象，减小材料内部的孔隙使其形成分布均与且相互连通的孔结构，使材料的粗糙度降低；(4)石膏，提高石膏浆体的流动性，使材料加工表面光滑度提高，同时提高石膏的抗折强度和绝干抗折强度。具体实施例以混凝土减水剂为例，说明其实际应用效果。
具体实施方式
实施例1
选取具有消泡功能的单体A、异戊烯基不饱和聚氧乙烯单体B、苯乙烯基聚氧乙烯单体C其分子结构式分别为：
其中，a＝9,b＝1,c＝50,d＝25。
A:B:C:D反应的摩尔比为：1.0:2.5:1.0:16.0，其中D选取丙烯酸。聚合制备步骤如下：
将聚氧乙烯聚合度为9的异戊烯基聚氧乙烯大单体置于四口烧瓶，选取甲苯作为溶剂、对苯二酚作为阻聚剂，将以上混合物电加热至110℃，加入三氟醋酸， 10分钟后加入催化剂对甲苯磺酸。反应时间为8.0小时，反应期间将分水器中酯化反应出水移出反应体系，至出水率为理论出水率的105％时终止反应，得到具有消泡功能的单体A。
制备具有消泡功能的羧酸盐聚合物分散剂，其步骤为：将具有消泡功能含氟碳基团的单体A、异戊烯基不饱和聚氧乙烯单体B、苯乙烯基聚氧乙烯单体C及丙烯酸按照1.0:2.5:0.2～0.2～16.0的摩尔比，在35℃下，选择双氧水-抗坏血酸作为引发剂、巯基乙酸作为链转移剂。其中A、B、C3种单体一次性在釜底加入，后将双氧水一次性加入釜底，丙烯酸滴加加入，巯基乙酸与抗坏血酸制备成混合溶液滴加加入，两溶液的滴加时间均为2.0小时，后保温2.0小时，反应完毕后用氢氧化钠水溶液调至pH＝6.0～7.0制备得到具有消泡功能的羧酸盐聚合物分散剂样品1。
实施例2
选取具有消泡功能的单体A、异戊烯基不饱和聚氧乙烯单体B、苯乙烯基聚氧乙烯单体C其分子结构式分别为：
其中，a＝29,b＝6,c＝110,d＝17。
A:B:C:D反应的摩尔比为：1.0:5.0:0.7:35.0，其中D选取衣康酸。聚合制备步骤如下：
将聚氧乙烯聚合度为29的异戊烯基聚氧乙烯大单体置于四口烧瓶，选取甲苯作为溶剂、对苯二酚作为阻聚剂，将以上混合物电加热至110℃，加入氟辛酸， 10分钟后加入催化剂浓硫酸。反应时间为7.0小时，反应期间将分水器中酯化反应出水移出反应体系，至出水率为理论出水率的105％时终止反应，得到具有消泡功能的大单体A。
制备具有消泡功能的羧酸盐聚合物分散剂，其步骤为：将具有消泡功能含氟碳基团的大单体A、异戊烯基不饱和聚氧乙烯单体B、苯乙烯基聚氧乙烯单体C 及衣康酸按照1.0:5.0:0.7:35.0的摩尔比，在50℃下，选择双氧水-抗坏血酸作为引发剂、巯基乙酸作为链转移剂。其中A、B、C 3种单体一次性在釜底加入，后将双氧水一次性加入釜底，衣康酸滴加加入，巯基乙酸与抗坏血酸制备成混合溶液滴加加入，两溶液的滴加时间均为3.0小时，后保温2.0小时，反应完毕后用氢氧化钠水溶液调至pH＝6.0～7.0制备得到具有消泡功能的羧酸盐聚合物分散剂样品2。
实施例3
选取具有消泡功能的单体A、异戊烯基不饱和聚氧乙烯单体B、苯乙烯基聚氧乙烯单体C其分子结构式分别为：
其中，a＝60,b＝5,c＝9,d＝6。
A:B:C:D反应的摩尔比为：1.0:0.3:1.0:3.0，其中D选取马来酸酐。聚合制备步骤如下：
将聚氧乙烯聚合度为60的异戊烯基聚氧乙烯大单体置于四口烧瓶，选取甲苯作为溶剂、对苯二酚作为阻聚剂，将以上混合物电加热至110℃，加入全氟己酸， 10分钟后加入催化剂浓硫酸。反应时间为9.0小时，反应期间将分水器中酯化反应出水移出反应体系，至出水率为理论出水率的105％时终止反应，得到具有消泡功能的单体A。
制备具有消泡功能的羧酸盐聚合物分散剂，其步骤为：将具有消泡功能含氟碳基团的单体A、异戊烯基不饱和聚氧乙烯单体B、苯乙烯基聚氧乙烯单体C及马来酸酐按照1.0:0.3:1.0:3.0的摩尔比，在25℃下，选择双氧水-抗坏血酸作为引发剂、巯基乙酸作为链转移剂。其中A、B、C3种单体一次性在釜底加入，后将双氧水一次性加入釜底，马来酸酐一次性加入，巯基乙酸与抗坏血酸制备成混合溶液滴加加入，两溶液的滴加时间均为1.0小时，后保温3.0小时，反应完毕后用氢氧化钠水溶液调至pH＝6.0～7.0制备得到具有消泡功能的羧酸盐聚合物分散剂样品3。
试验效果
1.净浆流动度实验
为检测本发明所制备减水剂的应用性能，根据GB/T80772012《混凝土外加剂匀质性试验方法》，测定掺加减水剂产品的水泥净浆流动度，并与市面上的 PCA-1型减水剂进行比较，结果见表1，实验中采用0.29水灰比，水泥为基准水泥。
表1掺加减水剂的水泥净浆流动度结果
2.混凝土试验
通过混凝土含气量试验，对本发明制备减水剂的消泡性能进行了测试，并与市面上的PCA-1型减水剂进行比较，结果见表3，并检测了其对混凝土坍落度和强度的影响。混凝土配比见表2，试验水泥为金隅水泥。
表2混泥土配合比(kg/m3)
| 减水剂 | 水 | 水泥 | 砂 | 石子 | 粉煤灰 | 矿粉 |
| 0.16％ | 149 | 346 | 720 | 1062 | 95 | 63 |
表3混凝土含气量、坍落度及强度结果
由表1及表3可以看出，本发明制备的聚羧酸减水剂与市面上的PCA-1相比，具有更好的对水泥的分散性及保持性能，并具有一定的消泡功能，且在一定程度上增强了混凝土的各龄期强度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种具有消泡功能的羧酸盐聚合物分散剂，该分散剂的聚合单体分别为：具有消泡功能的单体A、异戊烯基不饱和聚氧乙烯单体B、苯乙烯基聚氧乙烯单体C及不饱和羧酸及其衍生物D，其中具有消泡功能的单体A含有高效消泡效果的氟碳基团，由羟基封端的异戊烯基聚乙二醇与全氟羧酸酯化得到，其化学结构式为：
式1中，a＝9～60，且为整数，b＝1～7，且为整数，
异戊烯基不饱和聚氧乙烯大单体B的结构式为：
式2中，c＝9～110，且为整数，
苯乙烯基聚氧乙烯大单体C的结构式为：
式3中，d＝6～25，且为整数。
2.根据权利要求1所述的分散剂，其特征在于，不饱和羧酸及其衍生物D包含但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸酐、丙烯酸甲酯。
3.根据权利要求1所述的分散剂，其特征在于，具有消泡功能的单体A、异戊烯基不饱和聚氧乙烯单体B、苯乙烯基聚氧乙烯单体C及不饱和羧酸及其衍生物D的摩尔比例为：1.0:0.3～5.0:0.1～1.0:3.0～35.0。
4.根据权利要求1所述的分散剂，其特征在于，具有消泡功能的单体A由全氟羧酸和羟基封端的异戊烯基聚氧乙烯单体酯化得到，具体包括以下步骤：将羟基封端的异戊烯基聚氧乙烯单体置于四口烧瓶，选取甲苯作为溶剂、对苯二酚作为阻聚剂，将以上混合物电加热至110℃，加入全氟羧酸，10分钟后加入催化剂对甲苯磺酸或者浓硫酸，反应时间为7～9小时，反应期间将分水器中酯化反应出水移出反应体系，至出水率为理论出水率的105％时可终止反应，得到具有消泡功能的含有氟碳基团的单体A。
5.一种制备如权利要求1所述分散剂的方法，其特征在于，具体步骤如下：将具有消泡功能含氟碳基团的单体A、异戊烯基不饱和聚氧乙烯单体B、苯乙烯基聚氧乙烯单体C及不饱和羧酸及其衍生物D在25～50℃下混合，选择双氧水-抗坏血酸作为引发剂、巯基乙酸作为链转移剂，反应3～5小时，反应完毕后用氢氧化钠水溶液调至pH＝6.0～7.0，制备得到具有消泡功能的羧酸盐聚合物分散剂。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，消泡功能含氟碳基团的单体A、异戊烯基不饱和聚氧乙烯单体B、苯乙烯基聚氧乙烯单体C为釜底一次性加入，不饱和羧酸及其衍生物D配制成水溶液后滴加加入。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109970894A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-05 | 江苏苏博特新材料股份有限公司 | 一种聚合物型混凝土消泡剂、其制备方法及应用 |
| CN115651626A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-01-31 | 山东大明精细化工有限公司 | 一种两性聚氧乙烯醚稠油降黏驱油剂及合成方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05222118A (ja) * | 1992-02-10 | 1993-08-31 | Mitsubishi Kasei Corp | フルオロアルキルスルホン酸基を有する重合体 |
| CN101250369A (zh) * | 2008-03-25 | 2008-08-27 | 中国科学院广州化学研究所 | 一种含有两亲性含氟丙烯酸酯嵌段共聚物的水性复合涂料及其制备方法 |
| CN102898932A (zh) * | 2012-09-21 | 2013-01-30 | 中科院广州化学有限公司 | 含端乙烯基氟化烷基酯聚合物的复合光固化涂料及制备与应用 |
| CN103553413A (zh) * | 2013-09-25 | 2014-02-05 | 中国建筑材料科学研究总院 | 一种调粘型聚羧酸减水剂及其制备方法 |
| EP2722371B1 (en) * | 2012-10-16 | 2017-01-11 | Rohm and Haas Company | Fluoroalkyl phosphonate composition |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05222118A (ja) * | 1992-02-10 | 1993-08-31 | Mitsubishi Kasei Corp | フルオロアルキルスルホン酸基を有する重合体 |
| CN101250369A (zh) * | 2008-03-25 | 2008-08-27 | 中国科学院广州化学研究所 | 一种含有两亲性含氟丙烯酸酯嵌段共聚物的水性复合涂料及其制备方法 |
| CN102898932A (zh) * | 2012-09-21 | 2013-01-30 | 中科院广州化学有限公司 | 含端乙烯基氟化烷基酯聚合物的复合光固化涂料及制备与应用 |
| EP2722371B1 (en) * | 2012-10-16 | 2017-01-11 | Rohm and Haas Company | Fluoroalkyl phosphonate composition |
| CN103553413A (zh) * | 2013-09-25 | 2014-02-05 | 中国建筑材料科学研究总院 | 一种调粘型聚羧酸减水剂及其制备方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109970894A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-05 | 江苏苏博特新材料股份有限公司 | 一种聚合物型混凝土消泡剂、其制备方法及应用 |
| CN115651626A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-01-31 | 山东大明精细化工有限公司 | 一种两性聚氧乙烯醚稠油降黏驱油剂及合成方法 |
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