CN109467640A - 一种水分散型聚丙烯酰胺乳液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水分散型聚丙烯酰胺乳液及其制备方法,属于石油开采技术领域,其组分为:去离子水300‑500份、分散剂5‑20份、无机盐80‑120份、阴离子单体50‑100份、丙烯酰胺50‑150份、扩链剂0.01‑0.2份、络合剂0.01‑0.05份、氧化剂0.01‑0.05份、还原剂0.01‑0.05份、偶氮引发剂0.01‑0.05份。本发明还公开了上述水分散型聚丙烯酰胺乳液的制备方法。本发明的水分散型聚丙烯酰胺乳液只含有无机盐和高分子,界面张力可达10‑3mN/m,在应用于油田三次驱油技术时,可直接用污水配制,溶解速度快,可大大提高石油采收率。

Description

一种水分散型聚丙烯酰胺乳液及其制备方法
技术领域
本发明属于石油开采技术领域,具体涉及一种水分散型聚丙烯酰胺乳液及其制备方法。
背景技术
分散聚合法是目前制备微米级聚合物微球水乳液最常用的方法,该方法具有操作简单,固体含量高、微球粒径分布均匀等特点,但其缺点是在微球制备过程中需要使 用稳定分散剂,这些稳定分散剂一般是通过化学键锚固在微球表面,难以移除,导致 所得到的微球表面覆盖了一层稳定分散剂,当需要利用微球本体的功能基团时,这层 稳定分散剂将起到阻隔作用,影响功能基团的使用效果,目前,解决该问题的办法之 一是尽可能降低稳定分散剂的用量,减少其对微球的覆盖,但是这样将会影响微球的 成核和增长过程,当稳定剂用量过低时,一般情况下难以得到单分散微球;另一个方 法是采用电荷稳定的机制,加入带电单体代替大分子稳定分散剂,这样得到的微球表 面除了含有少量的带电基团,不含其它稳定分散剂,但是这种使用少量电荷对微球进 行稳定的方法在制备一些功能共聚微球时受到限制,因为功能共聚单体的加入干扰成 核过程,并有可能影响电荷稳定效果,因此,需要对上述问题做进一步改进。
发明内容
本发明的第一目的是克服现有技术中微球表面覆盖稳定分散剂,使微球本体功能基团的应用受到一定程度的限制的问题,合成了一种阴离子与非离子表面活性剂共聚 的小分子共聚物作为稳定分散剂,进行聚合反应合成一种水分散型聚丙烯酰胺乳液。
本发明的第二目的是提供上述水分散型聚丙烯酰胺乳液的制备方法。
本发明通过以下技术方案来实现:
一、一种水分散型聚丙烯酰胺乳液,其组分及其重量份数为:
具体的,所述水分散型聚丙烯酰胺乳液,其组分及其重量份数为:
具体的,所述的分散剂的化学结构式见下式所示:
式(1)中n为6-10,m为4-6,平均分子量为20×104-80×104
具体的,所述的分散剂的组分及其重量份数为:甲基丙烯酰氧乙基琥珀酸酯(MAESS)10-20份,非离子表活剂(环氧乙烷)n-(环氧丙烷)m((PO)m-(EO)n)(n 为6-10,m为4-6)5-10份,去离子水30-100份,巯基乙铵盐酸盐0.01-1份,偶氮二 异丁腈0.01-0.1份。
进一步的,所述的阴离子单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、衣康酸酐、马来 酸、马来酸酐、富马酸、巴豆酸、烯丙基磺酸、甲基烯丙基磺酸、乙烯基磺酸及上述 酸或酸酐的水溶性碱金属盐中的任意一种。
进一步的,所述无机盐为硫酸铵和硫酸钠中的一种。
进一步的,所述扩链剂为N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二甲基乙二胺、三乙烯四胺、 1,3-二甲胺基丙腈中的任意一种。
进一步的,所述络合剂为EDTA。
进一步的,所述氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、双氧水和2-过氧化丁 酮中的任意一种。
进一步的,所述还原剂为亚硫酸铵、亚硫酸钾、亚硫酸钠、亚硫酸氢铵、亚硫酸 氢钠、亚硫酸氢钾和甲醛合次硫酸氢钠中的任意一种。
进一步的,所述偶氮系引发剂为2,2’-偶氮(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2’-偶氮(2-咪 唑啉丙烷)二盐酸盐和4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)中的任意一种。
二、一种根据权利要求1或2所述的水分散型聚丙烯酰胺乳液的制备方法,包括以下 步骤:
(1)分散剂的制备:
将甲基丙烯酰氧乙基琥珀酸酯(MAESS)和非离子表活剂(环氧乙烷)n-(环氧丙烷)m((PO)m-(EO)n)(n为6-10,m为4-6)加入四口烧瓶中,加入去离子水溶解; 向四口烧瓶中通入氮气除氧15-30分钟;向四口烧瓶中加入巯基乙铵盐酸盐和偶氮二 异丁腈;在50-70℃下搅拌反应6-8小时;加入质量百分比浓度为30%的氢氧化钠溶液 调节pH值至7-8,得到透明液体。
(2)聚合反应
将丙烯酰胺、阴离子单体、步骤(1)所述的分散剂、无机盐加入到四口烧瓶中, 加入扩链剂和络合剂,加入去离子水,搅拌溶解,用质量百分比浓度为30%的氢氧化 钠溶液调节pH为6-8,通氮气除氧20-60min后,升温至40-50℃加入氧化剂和还原剂 组成的氧化-还原引发剂,调节搅拌速度,当体系变为乳白色后,再加入偶氮引发剂, 升温至55-65℃继续反应8-12h后,再加无机盐,冷却后即得到分散性良好的稳定的水 分散型聚丙烯酰胺乳液,所得水分散型聚丙烯酰胺乳液溶解速度小于5min,分子量在 700万以上,其产品体系粘度小于90mPa·s。
本发明的有益效果为:
(1)采用分散聚合法制备水分散型聚丙烯酰胺乳液的方法,能够使得聚合物微粒溶解 于水溶剂中进而形成均相体系,有效避免有机溶剂的二次污染。
(2)本工艺配方中加入5-10份分散聚合稳定剂,同时控制其分子量在20×104-80×104, 既能避免水分散体系不稳定,也不会造成粘度的增大,同时稳定剂自身的分子量会对 聚合物的空间稳定性以及静电稳定性产生一定的影响,不会造成聚合物大分子的凝聚效应,利于制得终产物水分散型聚丙烯酰胺乳液。
(3)本发明制备的水分散型聚丙烯酰胺乳液产品内包含物均为无机盐和高分子,可代 替传统使用的易挥发的小分子有机物,聚合转换率高,符合绿色和分子经济合成的要求,同时对环境和作业人员非常友好;本发明所制得的水分散型聚丙烯酰胺乳液,除 了具有传统水溶液产品溶解速度快、流动性好等特点外,更优异之处在于它具有良好 的稳定性,能长期存放而不发生分层、凝聚现象且具有超低界面张力。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明,以下所述,仅是对本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做其他形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述 揭示的技术内容加以变更或改型为同等变化的等效实施例,凡是未脱离本发明方案内 容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型,均 落在本发明的保护范围内。
实施例1
一种水分散型聚丙烯酰胺乳液及其制备方法:
(1)分散剂的制备:
将10重量份的甲基丙烯酰氧乙基琥珀酸酯(MAESS)和5重量份的非离子表活剂(环氧乙烷)n-(环氧丙烷)m((PO)m-(EO)n)加入四口烧瓶中,其中m=4,n=6,加 入50重量份的去离子水溶解;向四口烧瓶中通入氮气除氧30分钟;向四口烧瓶中加 入0.01重量份的巯基乙铵盐酸盐和0.01重量份的偶氮二异丁腈;在60℃下搅拌反应6 小时;加入质量百分比浓度为30%的氢氧化钠溶液调节pH值至7.0,得到分散剂MP-1, 分子量测试结果见表1;
(2)水分散型聚丙烯酰胺乳液的制备
将50重量份丙烯酰胺、50重量份的丙烯酸、5份的上述分散剂MP-1、80份的硫 酸铵加入到四口烧瓶中,加入0.01重量份的N,N-二甲基乙醇胺和0.01重量份的EDTA, 加入300重量份去离子水,搅拌溶解,用质量百分比浓度为30%的NaOH溶液调节pH 为7,通氮气除氧30min后,升温至40℃加入0.01重量份的过硫酸铵和0.01重量份的 亚硫酸氢铵,300rpm下搅拌聚合物,当体系变为乳白色后,再加入0.01重量份的2,2’- 偶氮(2-脒基丙烷)二盐酸盐,升温至55℃继续反应10h后,再加入2重量份的硫酸铵, 冷却后即得到分散性良好的稳定的水分散型聚丙烯酰胺乳液。
实施例2
一种水分散型聚丙烯酰胺乳液及其制备方法:
(1)分散剂的制备:
将20重量份的甲基丙烯酰氧乙基琥珀酸酯(MAESS)和6重量份的非离子可聚合表活剂(环氧乙烷)n-(环氧丙烷)m((PO)m-(EO)n)加入四口烧瓶中,其中m=6,n=10, 加入30重量份的去离子水溶解;向四口烧瓶中通入氮气除氧15分钟;向四口烧瓶中 加入0.01重量份的巯基乙铵盐酸盐和0.02重量份的偶氮二异丁腈;在65℃下搅拌反应 7小时;加入质量百分浓度为30%的氢氧化钠溶液调节pH值至7.0,得到分散剂MP-2, 分子量测试结果见表1;
(2)水分散型聚丙烯酰胺乳液的制备
将50重量份丙烯酰胺、50重量份的烯丙基磺酸、5份的上述分散剂MP-2、80份 的硫酸铵加入到四口烧瓶中,加入0.01重量份的N,N-二甲基乙二胺和0.01重量份的 EDTA,加入300重量份去离子水,搅拌溶解,用质量百分浓度为30%的NaOH溶液调 节pH为6,通氮气除氧30min后,升温至45℃加入0.01重量份的过硫酸钠和0.01重 量份的亚硫酸钾,300rpm下搅拌聚合物,当体系变为乳白色后,再加入0.01重量份的 2,2’-偶氮(2-咪唑啉丙烷)二盐酸盐,升温至60℃继续反应9h后,再加入2重量份的硫 酸铵,冷却后即得到分散性良好的稳定的水分散型聚丙烯酰胺乳液。
实施例3
一种水分散型聚丙烯酰胺乳液及其制备方法:
(1)分散剂的制备:
将20重量份的甲基丙烯酰氧乙基琥珀酸酯(MAESS)和10重量份的非离子表活剂(环氧乙烷)n-(环氧丙烷)m((PO)m-(EO)n)加入四口烧瓶中,其中m=4,n=10, 加入100重量份的去离子水溶解;向四口烧瓶中通入氮气除氧20分钟;向四口烧瓶中 加入0.01重量份的巯基乙铵盐酸盐和0.01重量份的偶氮二异丁腈;在50℃下搅拌反应 8小时;加入质量百分浓度为30%的氢氧化钠溶液调节pH值至7.3,得到分散剂MP-3, 分子量测试结果见表1;
(2)水分散型聚丙烯酰胺乳液的制备
将150重量份丙烯酰胺、100重量份的马来酸、10份的上述分散剂MP-3、110重 量份的硫酸钠加入到四口烧瓶中,加入0.03重量份的三乙烯四胺和0.03重量份的 EDTA,加入450重量份去离子水,搅拌溶解,用质量百分浓度为30%的NaOH溶液调 节pH为7.5,通氮气除氧50min后,升温至50℃加入0.05重量份的2-过氧化丁酮和 0.05重量份的亚硫酸氢钠,300rpm下搅拌聚合物,当体系变为乳白色后,再加入0.01 重量份的2,2’-偶氮(2-脒基丙烷)二盐酸盐,升温至65℃继续反应11h后,再加入5重 量份的硫酸钠,冷却后即得到分散性良好的稳定的水分散型聚丙烯酰胺乳液。
实施例4
一种水分散型聚丙烯酰胺乳液及其制备方法:
(1)分散剂的制备:
将15重量份的甲基丙烯酰氧乙基琥珀酸酯(MAESS)和8重量份的非离子表活剂(环氧乙烷)n-(环氧丙烷)m((PO)m-(EO)n)加入四口烧瓶中,其中m=5,n=7,加 入80重量份的去离子水溶解;向四口烧瓶中通入氮气除氧30分钟;向四口烧瓶中加 入0.01重量份的巯基乙铵盐酸盐和0.01重量份的偶氮二异丁腈;在70℃下搅拌反应7 小时;加入质量百分浓度为30%的氢氧化钠溶液调节pH值至7.5,得到分散剂MP-4, 分子量测试结果见表1;
(2)水分散型聚丙烯酰胺乳液的制备
将120重量份丙烯酰胺、80重量份的甲基丙烯酸、8份的上述分散剂MP-4、90 重量份的硫酸铵加入到四口烧瓶中,加入0.02重量份的N,N-二甲基乙二胺和0.02重 量份的EDTA,加入400重量份去离子水,搅拌溶解,用质量百分浓度为30%的NaOH 溶液调节pH为6.5,通氮气除氧20min后,升温至45℃加入0.03重量份的过硫酸钠和 0.03重量份的亚硫酸铵,300rpm下搅拌聚合物,当体系变为乳白色后,再加入0.02重 量份的4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸),升温至55℃继续反应8h后,再加入4重量份的硫酸 铵,冷却后即得到分散性良好的稳定的水分散型聚丙烯酰胺乳液。
实施例5
一种水分散型聚丙烯酰胺乳液及其制备方法:
(1)分散剂的制备:
将20重量份的甲基丙烯酰氧乙基琥珀酸酯(MAESS)和5重量份的非离子表活剂(环氧乙烷)n-(环氧丙烷)m((PO)m-(EO)n)加入四口烧瓶中,其中m=6,n=6,加 入60重量份的去离子水溶解;向四口烧瓶中通入氮气除氧25分钟;向四口烧瓶中加 入0.01重量份的巯基乙铵盐酸盐和0.01重量份的偶氮二异丁腈;在65℃下搅拌反应6 小时;加入质量百分浓度为30%的氢氧化钠溶液调节pH值至8.0,得到分散剂MP-5, 分子量测试结果见表1;
(2)水分散型聚丙烯酰胺乳液的制备
将120重量份丙烯酰胺、100重量份的衣康酸酐、10份的上述分散剂MP-5、78 重量份的硫酸铵加入到四口烧瓶中,加入0.01重量份的N,N-二甲基乙二胺和0.05重 量份的EDTA,加入400重量份去离子水,搅拌溶解,用质量百分浓度为30%的NaOH 溶液调节pH为7,通氮气除氧60min后,升温至48℃加入0.02重量份的过硫酸铵和 0.02重量份的亚硫酸氢钾,300rpm下搅拌聚合物,当体系变为乳白色后,再加入0.03 重量份的2,2’-偶氮(2-脒基丙烷)二盐酸盐,升温至58℃继续反应12h后,再加入2重 量份的硫酸铵,冷却后即得到分散性良好的稳定的水分散型聚丙烯酰胺乳液。
实施例6
一种水分散型聚丙烯酰胺乳液及其制备方法:
(1)分散剂的制备:
将14重量份的甲基丙烯酰氧乙基琥珀酸酯(MAESS)和7重量份的非离子表活剂(环氧乙烷)n-(环氧丙烷)m((PO)m-(EO)n)加入四口烧瓶中,其中m=5,n=8,加 入70重量份的去离子水溶解;向四口烧瓶中通入氮气除氧30分钟;向四口烧瓶中加 入0.05重量份的巯基乙铵盐酸盐和1重量份的偶氮二异丁腈;在70℃下搅拌反应8小 时;加入质量百分浓度为30%的氢氧化钠溶液调节pH值至7.5,得到分散剂MP-6, 分子量测试结果见表1;
(2)水分散型聚丙烯酰胺乳液的制备
将100重量份丙烯酰胺、50重量份的烯丙基磺酸、15份的上述分散剂MP-6、98 重量份的硫酸铵加入到四口烧瓶中,加入0.05重量份的N,N-二甲基乙醇胺和0.02重 量份的EDTA,加入330重量份去离子水,搅拌溶解,用质量百分浓度为30%的NaOH 溶液调节pH为7,通氮气除氧50min后,升温至40℃加入0.02重量份的过硫酸铵和 0.02重量份的亚硫酸氢铵,300rpm下搅拌聚合物,当体系变为乳白色后,再加入0.01 重量份的2,2’-偶氮(2-脒基丙烷)二盐酸盐,升温至55℃继续反应10h后,再加入2重 量份的硫酸铵,冷却后即得到分散性良好的稳定的水分散型聚丙烯酰胺乳液。
实施例7
一种水分散型聚丙烯酰胺乳液及其制备方法:
(1)分散剂的制备:
将18重量份的甲基丙烯酰氧乙基琥珀酸酯(MAESS)和9重量份的非离子表活剂(环氧乙烷)n-(环氧丙烷)m((PO)m-(EO)n)加入四口烧瓶中,其中m=4,n=6,加 入50重量份的去离子水溶解;向四口烧瓶中通入氮气除氧20分钟;向四口烧瓶中加 入1重量份的巯基乙铵盐酸盐和0.05重量份的偶氮二异丁腈;在60℃下搅拌反应7小 时;加入质量百分浓度为30%的氢氧化钠溶液调节pH值至7.5,得到分散剂MP-7, 分子量测试结果见表1;
(2)水分散型聚丙烯酰胺乳液的制备
将80重量份丙烯酰胺、70重量份的乙烯基磺酸、20份的上述分散剂MP-7、118 重量份的硫酸钠加入到四口烧瓶中,加入0.05重量份的1,3-二甲胺基丙腈和0.04重量 份的EDTA,加入500重量份去离子水,搅拌溶解,用质量百分浓度为30%的NaOH 溶液调节pH为7.5,通氮气除氧40min后,升温至45℃加入0.04重量份的过硫酸钾和 0.04重量份的亚硫酸氢钠,300rpm下搅拌聚合物,当体系变为乳白色后,再加入0.05 重量份的2,2’-偶氮(2-脒基丙烷)二盐酸盐,升温至56℃继续反应11h后,再加入2重 量份的硫酸钠,冷却后即得到分散性良好的稳定的水分散型聚丙烯酰胺乳液。
试验例
各实施例中分散剂及水分散型聚丙烯酰胺乳液产品的性能测试
1.分散剂的分子量
分散剂的分子量测试结果如表1所示:
表1、各实施例中分散剂的分子量测试结果
2.水分散型聚丙烯酰胺乳液的分子量
将各实施例所得产品的分子量与普通低分聚合物进行对比,分子量测试结果如表2 所示:
表2、各实施例中水分散型聚丙烯酰胺和普通聚合物的分子量测试结果
3.水分散型聚丙烯酰胺乳液的溶解速度
将各实施例所得水分散型聚丙烯酰胺乳液,在常温下,6000mg/L矿化度条件下,在浓度5000ppm母液中,5min内就能完全溶解,普通低分聚合物需要2小时才能完全 溶解,溶解速度的测试结果如表3所示:
表3、各实施例中聚丙烯酰胺乳液和普通低分聚合物的溶解速度测试结果
由表3可知,各实施例所得乳液的溶解速度远远好于普通聚合物,实施例溶解速度快主要原因在于采用水包水聚合工艺,同时分散剂采用的是低分子表面活性剂,亲 水性比较好,所以产品的溶解性很好。
4.水分散型聚丙烯酰胺乳液的体系粘度
分别取实施例1~7制备的水分散型聚丙烯酰胺乳液用模拟污水(矿化度6000mg/L) 配置成5000mg/L聚合物母液,分别利用模拟污水(矿化度6000mg/L)稀释成1000mg/L 溶液,设为实验组;取普通高分聚丙烯酰胺,分子量900万按照同样条件配置溶液, 设为对照组,用DV-Ш粘度计或同类型产品测定其粘度,具体情况如表4:
表4、各实施例中水分散型聚丙烯酰胺乳液体系粘度测试结果
由表4可知,各实施例所得产品配制浓度下的粘度远远好于普通聚合物。
5.水分散型聚丙烯酰胺乳液的界面活性
分别称取实施例1~7所制备的水分散型聚丙烯酰胺乳液作为实验组,同时设立对照组,对照组为普通聚丙烯酰胺,分子量900万,用模拟污水(矿化度6000mg/L)将 水分散型聚丙烯酰胺乳液和普通聚丙烯酰胺配成1000mg/L溶液,用TX-500C界面张 力仪测定聚合物溶液与某原油界面张力,结果如表5所示:
表5、各实施例中水分散型聚丙烯酰胺乳液界面活性测试结果
由表5数据可知,本发明水分散型聚丙烯酰胺乳液实施例1~7在2h后界面张力就产生了明显的变化,数量级达到10-3mN/m,而对照组的普通聚丙烯酰胺溶液并未被拉 伸,呈球状,说明本发明水分散型聚丙烯酰胺乳液的聚合物溶液具有很好的界面活性, 能够很好的驱替地层中的原油。
6、驱油试验
本试验按照以下步骤进行:
(1)测定水相渗透率,孔隙体积,含油饱和度;
(2)进行水驱直到含水率达到98%,计算水驱采收率;
(3)水驱完成之后,进行化学驱采收,以0.35ml/min的速度注入0.5PV的普通聚丙烯酰胺聚合物溶液(分子量900万,1500mg/L)为对照组;水驱完成之后,以0.35mL/min 的速度注入0.5PV的水分散型聚丙烯酰胺乳液配制的溶液(1000mg/L)为实验组;
(4)后续水驱至含水98%,完成采收;
表6、各实施例中水分散型聚丙烯酰胺乳液驱油测试结果
由实验数据可知,通常情况下水驱的采收率在45%以下,利用普通的聚丙烯酰胺聚合物溶液可以提高接近11%的采收率,使用水分散型聚丙烯酰胺乳液可以提高接近20%的采收率,统计可得本次使用水分散型聚丙烯酰胺乳液提高的平均采收率为19.04%,说明水分散型聚丙烯酰胺乳液能够扩大波及体积提高采收率。

Claims (12)

1.一种水分散型聚丙烯酰胺乳液,其组分及其重量份数为:
2.根据权利要求1所述的水分散型聚丙烯酰胺乳液,其特征在于,其组分及其重量份数为:
3.根据权利要求1或2所述的水分散型聚丙烯酰胺乳液,其特征在于,所述的分散剂的化学结构式如下式所示:
式(1)中n为6-10,m为4-6,平均分子量为20×104-80×104
4.根据权利要求1或2所述的水分散型聚丙烯酰胺乳液,其特征在于,所述的分散剂的组成及其重量份数为:甲基丙烯酰氧乙基琥珀酸酯(MAESS)10-20份,非离子表活剂(环氧乙烷)n-(环氧丙烷)m((PO)m-(EO)n)5-10份,去离子水30-100份,巯基乙铵盐酸盐0.01-1份,偶氮二异丁腈0.01-0.1份,其中n为6-10,m为4-6。
5.根据权利要求1或2所述的水分散型聚丙烯酰胺乳液,其特征在于,所述的阴离子单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、衣康酸酐、马来酸、马来酸酐、富马酸、巴豆酸、烯丙基磺酸、甲基烯丙基磺酸、乙烯基磺酸及上述酸或酸酐的水溶性碱金属盐中的任意一种。
6.根据权利要求1或2所述的水分散型聚丙烯酰胺乳液,其特征在于,所述无机盐为硫酸铵和硫酸钠中的一种。
7.根据权利要求1或2所述的水分散型聚丙烯酰胺乳液,其特征在于,所述扩链剂为N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二甲基乙二胺、三乙烯四胺、1,3-二甲胺基丙腈中的任意一种。
8.根据权利要求1或2所述的水分散型聚丙烯酰胺乳液,其特征在于,所述络合剂为EDTA。
9.根据权利要求1或2所述的水分散型聚丙烯酰胺乳液,其特征在于,所述氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、双氧水和2-过氧化丁酮中的任意一种。
10.根据权利要求1或2所述的水分散型聚丙烯酰胺乳液,其特征在于,所述还原剂为亚硫酸铵、亚硫酸钾、亚硫酸钠、亚硫酸氢铵、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾和甲醛合次硫酸氢钠中的任意一种。
11.根据权利要求1或2所述的水分散型聚丙烯酰胺乳液,其特征在于,所述偶氮系引发剂为2,2’-偶氮(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2’-偶氮(2-咪唑啉丙烷)二盐酸盐和4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)中的任意一种。
12.一种根据权利要求1或2所述的水分散型聚丙烯酰胺乳液的制备方法,包括以下步骤:
(1)分散剂的制备:
将10-20份的甲基丙烯酰氧乙基琥珀酸酯(MAESS)和5-10份的非离子表活剂(环氧乙烷)n-(环氧丙烷)m((PO)m-(EO)n)(n为6-10,m为4-6)加入四口烧瓶中,加入30-100份的去离子水溶解;向四口烧瓶中通入氮气除氧15-30分钟;向四口烧瓶中加入0.01-1份的巯基乙铵盐酸盐和0.01-0.1份的偶氮二异丁腈;在50-70℃下搅拌反应6-8小时;加入质量百分比浓度为30%的氢氧化钠溶液调节pH值至7-8,得到透明液体。
(2)水分散型聚丙烯酰胺乳液的制备
将丙烯酰胺、阴离子单体、步骤(1)所述的分散剂、无机盐加入到四口烧瓶中,加入扩链剂和络合剂,加入去离子水,搅拌溶解,用质量百分比浓度为30%的氢氧化钠溶液调节pH为6-8,通氮气除氧20-60min后,升温至40-50℃加入氧化剂和还原剂组成的氧化-还原引发剂,调节搅拌速度,当体系变为乳白色后,再加入偶氮引发剂,升温至55-65℃继续反应8-12h后,再加无机盐,冷却后即得到分散性良好的稳定的水分散型聚丙烯酰胺乳液,所得水分散型聚丙烯酰胺乳液溶解速度小于5min,分子量在700万以上,其产品体系粘度小于90mPa·s。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101514240A (zh) * 2008-12-30 2009-08-26 上海东升新材料有限公司 阴离子聚丙烯酰胺及其制备方法
CN103951794A (zh) * 2014-04-01 2014-07-30 海安县国力化工有限公司 一种低泡型聚羧酸盐分散剂及其制备方法
EP2240725B1 (en) * 2008-02-01 2016-10-19 Solenis Technologies Cayman, L.P. Hydrophobically associated polymers in water-in-water polymer dispersions
CN107828400A (zh) * 2017-10-12 2018-03-23 中国石油天然气股份有限公司 一种盐响应型改性聚丙烯酰胺驱油剂及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2240725B1 (en) * 2008-02-01 2016-10-19 Solenis Technologies Cayman, L.P. Hydrophobically associated polymers in water-in-water polymer dispersions
CN101514240A (zh) * 2008-12-30 2009-08-26 上海东升新材料有限公司 阴离子聚丙烯酰胺及其制备方法
CN103951794A (zh) * 2014-04-01 2014-07-30 海安县国力化工有限公司 一种低泡型聚羧酸盐分散剂及其制备方法
CN107828400A (zh) * 2017-10-12 2018-03-23 中国石油天然气股份有限公司 一种盐响应型改性聚丙烯酰胺驱油剂及其制备方法

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