CN112646075A - 一种聚丙烯酰胺的制备方法 - Google Patents

一种聚丙烯酰胺的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112646075A
CN112646075A CN202110089705.5A CN202110089705A CN112646075A CN 112646075 A CN112646075 A CN 112646075A CN 202110089705 A CN202110089705 A CN 202110089705A CN 112646075 A CN112646075 A CN 112646075A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
polyacrylamide
mixed solution
solution
preparing
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.)
Pending
Application number
CN202110089705.5A
Other languages
English (en)
Inventor
赵东华
赵慧颖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Yinghui Garden Environmental Protection Technology Co ltd
Original Assignee
Shandong Yinghui Garden Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Yinghui Garden Environmental Protection Technology Co ltd filed Critical Shandong Yinghui Garden Environmental Protection Technology Co ltd
Priority to CN202110089705.5A priority Critical patent/CN112646075A/zh
Publication of CN112646075A publication Critical patent/CN112646075A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52—Amides or imides
    • C08F220/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F220/56—Acrylamide; Methacrylamide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/44—Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00—Polymerisation catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00—Polymerisation catalysts
    • C08F4/28—Oxygen or compounds releasing free oxygen
    • C08F4/30—Inorganic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/08—Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Abstract

本发明适用于聚合物制备技术领域，提供了一种聚丙烯酰胺的制备方法，该方法包括以下步骤：称取各组分原料组分；将丙烯酰胺、凝胶缓冲液、聚乙烯醇、交联剂和水制成混合溶液A；将混合溶液A装入聚合反应器中，并用NaOH溶液调节pH值为7.0‑8.0；将反应器放入恒温水浴中恒温，并通氮气，分别加入链转移剂、复合引发剂、进行反应，体系温度升至55‑65°C后自然降温2h之后得到胶体B；将胶体B进行造粒、水解、干燥、粉碎、过筛得到聚丙烯酰胺；本发明提供的聚丙烯酰胺，通过过硫酸铵和改性纳米SiO2制成复合引发剂，利用改性纳米SiO2独特的结构，引发丙烯酰胺的性质，制备得到的聚丙烯酰胺，能快速溶解，性能更加。

Description

一种聚丙烯酰胺的制备方法
技术领域
本发明属于聚合物制备技术领域，尤其涉及一种聚丙烯酰胺的制备方法。
背景技术
聚丙烯酰胺( PAM) 是丙烯酰胺均聚物或与其他单体共聚而得聚合物的统称，是水溶性高分子中应用最广泛的品种之一。由于聚丙烯酰胺结构单元中含有酰胺基、易形成氢键、使其具有良好的水溶性和很高的化学活性，易通过接枝或交联得到支链或网状结构的多种改性物，在石油开采、水处理、纺织、造纸、选矿、医药、农业等行业中具有广泛的应用，有“百业助剂”之称。国外主要应用领域为水处理、造纸、矿山、冶金等；国内目前用量最大的是采油领域，用量增长最快的是水处理领域和造纸领域。
聚合物驱，作为化学驱的一种，是提高采收率技术的一个重要组成部分，其驱油机理清楚，工艺较简单，技术已日趋成熟。聚合物驱自投入工业化应用以来，经历了从低分、中分到高分及从普通浓度到高浓度的研究推广过程，使得提高采收率的幅度不断增加。
但是，聚合物驱在实施过程中也暴露出一些问题，比如：聚合物在配制以及在整个油层渗流过程中，当聚合物溶液发生形变或流动时，其承受的剪切应力增大至足以使聚合物分子断裂时，聚合物将出现机械降解；在油田注聚合物的过程中，接近注入井时将出现最高流速，同样会造成聚合物链的机械降解，引起聚合物粘度显著下降，从而影响最终采收率；聚合物沿水窜通道窜流而过早在油井中产出、产出液中聚合物量增加而增大污水处理难度。
由此可见，如何提高聚合物的耐温及抗剪切性能，从而最大限度地保持聚合物的粘度，是聚合物驱设计中需要解决的重要问题。
发明内容
本发明实施例提供一种聚丙烯酰胺，旨在解决现有的聚丙烯酰胺存在的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种聚丙烯酰胺的制备方法，包括如下步骤：
1）按重量份称取以下组分：丙烯酰胺75-90份、凝胶缓冲液8-12份、聚乙烯醇18-27份、复合引发剂5-7份、链转移剂1-3份、交联剂3-8份、水250-330份；所述复合引发剂由过硫酸铵和改性纳米SiO2制成；
2）将丙烯酰胺、凝胶缓冲液、聚乙烯醇、交联剂和水制成混合溶液A；
3）将混合溶液A装入聚合反应器中，并用NaOH溶液调节pH值为7.0-8.0；
4）将反应器放入恒温水浴中恒温，起始温度为7-9°C，并通氮气，分别加入链转移剂、复合引发剂、进行反应，体系温度升至55-65°C后自然降温2h之后得到胶体B；
5）将聚合所得的胶体B进行造粒、水解、干燥、粉碎、过筛得到聚丙烯酰胺。
作为本发明的进一步方案：步骤1）中，所述链转移剂选自甲酸钠、异丙醇、十二硫醇、十二烷基硫醇。
作为本发明的进一步方案：步骤1）中，所述交联剂选自N ,N-亚甲基双丙烯酰胺或双丙烯酸亚乙基酯。
作为本发明的进一步方案：步骤1）中，所述改性纳米SiO2的制备方法为：
将纳米二氧化硅与有机溶剂在容器中混合形成混合液，所述有机溶剂为无水甲苯与石油醚的组合；
对所述混合液在80~95°C下进行回流脱水1~3小时，并向脱除水分后的混合液中注入保护气体；再向混合液中滴加异氰酸酯，反应，即得所述改性纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅和所述异氰酸酯的投料摩尔比为1︰0.05~0.30。
纳米二氧化硅加入至去离子水和乙醇混合溶液中，搅拌后加入聚乙二醇，继续搅拌，滴加甲基丙烯酸氧化丙基甲基二甲氧基硅烷，反应后得到混合溶液；
向混合溶液中加入1-2质量份的二氯化锡，搅拌后加入甲基丙烯酸环氧丙酯，反应后得到改性纳米二氧化硅。
作为本发明的进一步方案：所述凝胶缓冲液由25mmol/L咪唑、500mmol/L甘氨酸的水溶液组成，所述凝胶缓冲液的pH值为7.0。
作为本发明的进一步方案：步骤3）中，NaOH溶液的浓度为30wt%。
作为本发明的进一步方案：步骤4）中，通氮气的时间为30min。
作为本发明的进一步方案：步骤1）中，各组分原料重量份为：丙烯酰胺77-87份、凝胶缓冲液9-12份、聚乙烯醇20-25份、复合引发剂5-7份、链转移剂2-3份、交联剂5-8份、水270-320份。
作为本发明的进一步方案：步骤1）中，各组分原料重量份为：丙烯酰胺82份、凝胶缓冲液10份、聚乙烯醇22份、复合引发剂6份、链转移剂3份、交联剂6份、水290份
本发明实施例还提供了一种聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺由上述的聚丙烯酰胺的制备方法制备得到。
本发明实施例提供的聚丙烯酰胺，通过过硫酸铵和改性纳米SiO2制成复合引发剂，利用改性纳米SiO2独特的结构，引发丙烯酰胺的性质，制备得到的聚丙烯酰胺，能快速溶解，经过机械剪切及老化后粘度损失很小，粘度保留率较大、聚丙烯酰胺的分子量及溶液的表观粘度较大，机械剪切后聚合粘度保留率均大于85％，聚合物的抗剪切性能较好；聚丙烯酰胺老化90d后粘度保留率均在80％以上，聚合物具有良好的热稳定性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的聚丙烯酰胺，本发明实施例提供的聚丙烯酰胺，通过过硫酸铵和改性纳米SiO2制成复合引发剂，利用改性纳米SiO2独特的结构，引发丙烯酰胺的性质。
本发明实施例提供了一种聚丙烯酰胺的制备方法，包括如下步骤：
1）按重量份称取以下组分：丙烯酰胺75-90份、凝胶缓冲液8-12份、聚乙烯醇18-27份、复合引发剂5-7份、链转移剂1-3份、交联剂3-8份、水250-330份；所述复合引发剂由过硫酸铵和改性纳米SiO2制成；
2）将丙烯酰胺、凝胶缓冲液、聚乙烯醇、交联剂和水制成混合溶液A；
3）将混合溶液A装入聚合反应器中，并用NaOH溶液调节pH值为7.0-8.0；
4）将反应器放入恒温水浴中恒温，起始温度为7-9°C，并通氮气，分别加入链转移剂、复合引发剂、进行反应，体系温度升至55-65°C后自然降温2h之后得到胶体B；
5）将聚合所得的胶体B进行造粒、水解、干燥、粉碎、过筛得到聚丙烯酰胺。
本发明实施例提供的聚丙烯酰胺，通过过硫酸铵和改性纳米SiO2制成复合引发剂，利用改性纳米SiO2独特的结构，引发丙烯酰胺的性质，制备得到的聚丙烯酰胺，能快速溶解，经过机械剪切及老化后粘度损失很小，粘度保留率较大、聚丙烯酰胺的分子量及溶液的表观粘度较大，机械剪切后聚合粘度保留率均大于85％，聚合物的抗剪切性能较好；聚丙烯酰胺老化90d后粘度保留率均在80％以上，聚合物具有良好的热稳定性。
以下通过具体的实施例对本发明的技术方案和技术效果做进一步的说明。
实施例1
按重量份称取以下组分：丙烯酰胺90份、凝胶缓冲液12份、聚乙烯醇27份、复合引发剂7份、甲酸钠3份、N ,N-亚甲基双丙烯酰胺8份、水330份；所述复合引发剂由过硫酸铵和改性纳米SiO2制成；将丙烯酰胺、凝胶缓冲液、聚乙烯醇、N ,N-亚甲基双丙烯酰胺和水制成混合溶液A；将混合溶液A装入聚合反应器中，并用浓度为30wt%的NaOH溶液调节pH值为7.0-8.0；将反应器放入恒温水浴中恒温，起始温度为7-9°C，并通氮气30min，分别加入甲酸钠、复合引发剂、进行反应，体系温度升至55-65°C后自然降温2h之后得到胶体B；将聚合所得的胶体B进行造粒、水解、干燥、粉碎、过筛得到聚丙烯酰胺。
具体的，所述改性纳米SiO2的制备方法为：将纳米二氧化硅与有机溶剂在容器中混合形成混合液，所述有机溶剂为无水甲苯与石油醚的组合；对所述混合液在80~95°C下进行回流脱水1~3小时，并向脱除水分后的混合液中注入保护气体；再向混合液中滴加异氰酸酯，反应，即得所述改性纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅和所述异氰酸酯的投料摩尔比为1︰0.05~0.30。纳米二氧化硅加入至去离子水和乙醇混合溶液中，搅拌后加入聚乙二醇，继续搅拌，滴加甲基丙烯酸氧化丙基甲基二甲氧基硅烷，反应后得到混合溶液；向混合溶液中加入1-2质量份的二氯化锡，搅拌后加入甲基丙烯酸环氧丙酯，反应后得到改性纳米二氧化硅。
具体的，所述凝胶缓冲液由25mmol/L咪唑、500mmol/L甘氨酸的水溶液组成，所述凝胶缓冲液的pH值为7.0。
实施例2
按重量份称取以下组分：丙烯酰胺75份、凝胶缓冲液8份、聚乙烯醇18份、复合引发剂5份、异丙醇1份、双丙烯酸亚乙基酯3份、水250份；所述复合引发剂由过硫酸铵和改性纳米SiO2制成；将丙烯酰胺、凝胶缓冲液、聚乙烯醇、双丙烯酸亚乙基酯和水制成混合溶液A；将混合溶液A装入聚合反应器中，并用浓度为30wt%的NaOH溶液调节pH值为7.0-8.0；将反应器放入恒温水浴中恒温，起始温度为7-9°C，并通氮气30min，分别加入异丙醇、复合引发剂、进行反应，体系温度升至55-65°C后自然降温2h之后得到胶体B；将聚合所得的胶体B进行造粒、水解、干燥、粉碎、过筛得到聚丙烯酰胺。
具体的，所述改性纳米SiO2的制备方法为：将纳米二氧化硅与有机溶剂在容器中混合形成混合液，所述有机溶剂为无水甲苯与石油醚的组合；对所述混合液在80~95°C下进行回流脱水1~3小时，并向脱除水分后的混合液中注入保护气体；再向混合液中滴加异氰酸酯，反应，即得所述改性纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅和所述异氰酸酯的投料摩尔比为1︰0.05~0.30。纳米二氧化硅加入至去离子水和乙醇混合溶液中，搅拌后加入聚乙二醇，继续搅拌，滴加甲基丙烯酸氧化丙基甲基二甲氧基硅烷，反应后得到混合溶液；向混合溶液中加入1-2质量份的二氯化锡，搅拌后加入甲基丙烯酸环氧丙酯，反应后得到改性纳米二氧化硅。
具体的，所述凝胶缓冲液由25mmol/L咪唑、500mmol/L甘氨酸的水溶液组成，所述凝胶缓冲液的pH值为7.0。
实施例3
按重量份称取以下组分：丙烯酰胺87份、凝胶缓冲液12份、聚乙烯醇25份、复合引发剂7份、链转移剂3份、交联剂8份、水320份；所述复合引发剂由过硫酸铵和改性纳米SiO2制成；将丙烯酰胺、凝胶缓冲液、聚乙烯醇、双丙烯酸亚乙基酯和水制成混合溶液A；将混合溶液A装入聚合反应器中，并用浓度为30wt%的NaOH溶液调节pH值为7.0-8.0；将反应器放入恒温水浴中恒温，起始温度为7-9°C，并通氮气30min，分别加入十二硫醇、复合引发剂、进行反应，体系温度升至55-65°C后自然降温2h之后得到胶体B；将聚合所得的胶体B进行造粒、水解、干燥、粉碎、过筛得到聚丙烯酰胺。
具体的，所述改性纳米SiO2的制备方法为：将纳米二氧化硅与有机溶剂在容器中混合形成混合液，所述有机溶剂为无水甲苯与石油醚的组合；对所述混合液在80~95°C下进行回流脱水1~3小时，并向脱除水分后的混合液中注入保护气体；再向混合液中滴加异氰酸酯，反应，即得所述改性纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅和所述异氰酸酯的投料摩尔比为1︰0.05~0.30。纳米二氧化硅加入至去离子水和乙醇混合溶液中，搅拌后加入聚乙二醇，继续搅拌，滴加甲基丙烯酸氧化丙基甲基二甲氧基硅烷，反应后得到混合溶液；向混合溶液中加入1-2质量份的二氯化锡，搅拌后加入甲基丙烯酸环氧丙酯，反应后得到改性纳米二氧化硅。
具体的，所述凝胶缓冲液由25mmol/L咪唑、500mmol/L甘氨酸的水溶液组成，所述凝胶缓冲液的pH值为7.0。
实施例4
按重量份称取以下组分：丙烯酰胺77份、凝胶缓冲液9份、聚乙烯醇20份、复合引发剂5份、链转移剂2份、交联剂5份、水270份；所述复合引发剂由过硫酸铵和改性纳米SiO2制成；将丙烯酰胺、凝胶缓冲液、聚乙烯醇、N ,N-亚甲基双丙烯酰胺和水制成混合溶液A；将混合溶液A装入聚合反应器中，并用浓度为30wt%的NaOH溶液调节pH值为7.0-8.0；将反应器放入恒温水浴中恒温，起始温度为7-9°C，并通氮气30min，分别加入十二烷基硫醇、复合引发剂、进行反应，体系温度升至55-65°C后自然降温2h之后得到胶体B；将聚合所得的胶体B进行造粒、水解、干燥、粉碎、过筛得到聚丙烯酰胺。
具体的，所述改性纳米SiO2的制备方法为：将纳米二氧化硅与有机溶剂在容器中混合形成混合液，所述有机溶剂为无水甲苯与石油醚的组合；对所述混合液在80~95°C下进行回流脱水1~3小时，并向脱除水分后的混合液中注入保护气体；再向混合液中滴加异氰酸酯，反应，即得所述改性纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅和所述异氰酸酯的投料摩尔比为1︰0.05~0.30。纳米二氧化硅加入至去离子水和乙醇混合溶液中，搅拌后加入聚乙二醇，继续搅拌，滴加甲基丙烯酸氧化丙基甲基二甲氧基硅烷，反应后得到混合溶液；向混合溶液中加入1-2质量份的二氯化锡，搅拌后加入甲基丙烯酸环氧丙酯，反应后得到改性纳米二氧化硅。
具体的，所述凝胶缓冲液由25mmol/L咪唑、500mmol/L甘氨酸的水溶液组成，所述凝胶缓冲液的pH值为7.0。
实施例5
按重量份称取以下组分：丙烯酰胺85份、凝胶缓冲液11份、聚乙烯醇23份、复合引发剂6份、链转移剂3份、交联剂6份、水310份；所述复合引发剂由过硫酸铵和改性纳米SiO2制成；将丙烯酰胺、凝胶缓冲液、聚乙烯醇、N ,N-亚甲基双丙烯酰胺和水制成混合溶液A；将混合溶液A装入聚合反应器中，并用浓度为30wt%的NaOH溶液调节pH值为7.0-8.0；将反应器放入恒温水浴中恒温，起始温度为7-9°C，并通氮气30min，分别加入甲酸钠、复合引发剂、进行反应，体系温度升至55-65°C后自然降温2h之后得到胶体B；将聚合所得的胶体B进行造粒、水解、干燥、粉碎、过筛得到聚丙烯酰胺。
具体的，所述改性纳米SiO2的制备方法为：将纳米二氧化硅与有机溶剂在容器中混合形成混合液，所述有机溶剂为无水甲苯与石油醚的组合；对所述混合液在80~95°C下进行回流脱水1~3小时，并向脱除水分后的混合液中注入保护气体；再向混合液中滴加异氰酸酯，反应，即得所述改性纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅和所述异氰酸酯的投料摩尔比为1︰0.05~0.30。纳米二氧化硅加入至去离子水和乙醇混合溶液中，搅拌后加入聚乙二醇，继续搅拌，滴加甲基丙烯酸氧化丙基甲基二甲氧基硅烷，反应后得到混合溶液；向混合溶液中加入1-2质量份的二氯化锡，搅拌后加入甲基丙烯酸环氧丙酯，反应后得到改性纳米二氧化硅。
具体的，所述凝胶缓冲液由25mmol/L咪唑、500mmol/L甘氨酸的水溶液组成，所述凝胶缓冲液的pH值为7.0。
实施例6
按重量份称取以下组分：丙烯酰胺79份、凝胶缓冲液9份、聚乙烯醇20份、复合引发剂5份、链转移剂2份、交联剂5份、水275份；所述复合引发剂由过硫酸铵和改性纳米SiO2制成；将丙烯酰胺、凝胶缓冲液、聚乙烯醇、N ,N-亚甲基双丙烯酰胺和水制成混合溶液A；将混合溶液A装入聚合反应器中，并用浓度为30wt%的NaOH溶液调节pH值为7.0-8.0；将反应器放入恒温水浴中恒温，起始温度为7-9°C，并通氮气30min，分别加入甲酸钠、复合引发剂、进行反应，体系温度升至55-65°C后自然降温2h之后得到胶体B；将聚合所得的胶体B进行造粒、水解、干燥、粉碎、过筛得到聚丙烯酰胺。
具体的，所述改性纳米SiO2的制备方法为：将纳米二氧化硅与有机溶剂在容器中混合形成混合液，所述有机溶剂为无水甲苯与石油醚的组合；对所述混合液在80~95°C下进行回流脱水1~3小时，并向脱除水分后的混合液中注入保护气体；再向混合液中滴加异氰酸酯，反应，即得所述改性纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅和所述异氰酸酯的投料摩尔比为1︰0.05~0.30。纳米二氧化硅加入至去离子水和乙醇混合溶液中，搅拌后加入聚乙二醇，继续搅拌，滴加甲基丙烯酸氧化丙基甲基二甲氧基硅烷，反应后得到混合溶液；向混合溶液中加入1-2质量份的二氯化锡，搅拌后加入甲基丙烯酸环氧丙酯，反应后得到改性纳米二氧化硅。
具体的，所述凝胶缓冲液由25mmol/L咪唑、500mmol/L甘氨酸的水溶液组成，所述凝胶缓冲液的pH值为7.0。
实施例7
按重量份称取以下组分：丙烯酰胺82份、凝胶缓冲液10份、聚乙烯醇22份、复合引发剂6份、链转移剂3份、交联剂6份、水290份；所述复合引发剂由过硫酸铵和改性纳米SiO2制成；将丙烯酰胺、凝胶缓冲液、聚乙烯醇、N ,N-亚甲基双丙烯酰胺和水制成混合溶液A；将混合溶液A装入聚合反应器中，并用浓度为30wt%的NaOH溶液调节pH值为7.0-8.0；将反应器放入恒温水浴中恒温，起始温度为7-9°C，并通氮气30min，分别加入甲酸钠、复合引发剂、进行反应，体系温度升至55-65°C后自然降温2h之后得到胶体B；将聚合所得的胶体B进行造粒、水解、干燥、粉碎、过筛得到聚丙烯酰胺。
具体的，所述改性纳米SiO2的制备方法为：将纳米二氧化硅与有机溶剂在容器中混合形成混合液，所述有机溶剂为无水甲苯与石油醚的组合；对所述混合液在80~95°C下进行回流脱水1~3小时，并向脱除水分后的混合液中注入保护气体；再向混合液中滴加异氰酸酯，反应，即得所述改性纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅和所述异氰酸酯的投料摩尔比为1︰0.05~0.30。纳米二氧化硅加入至去离子水和乙醇混合溶液中，搅拌后加入聚乙二醇，继续搅拌，滴加甲基丙烯酸氧化丙基甲基二甲氧基硅烷，反应后得到混合溶液；向混合溶液中加入1-2质量份的二氯化锡，搅拌后加入甲基丙烯酸环氧丙酯，反应后得到改性纳米二氧化硅。
具体的，所述凝胶缓冲液由25mmol/L咪唑、500mmol/L甘氨酸的水溶液组成，所述凝胶缓冲液的pH值为7.0。
对比例1
按重量份称取以下组分：丙烯酰胺82份、凝胶缓冲液10份、聚乙烯醇22份、链转移剂3份、交联剂6份、水290份；将丙烯酰胺、凝胶缓冲液、聚乙烯醇、N ,N-亚甲基双丙烯酰胺和水制成混合溶液A；将混合溶液A装入聚合反应器中，并用浓度为30wt%的NaOH溶液调节pH值为7.0-8.0；将反应器放入恒温水浴中恒温，起始温度为7-9°C，并通氮气30min，分别加入甲酸钠、进行反应，体系温度升至55-65°C后自然降温2h之后得到胶体B；将聚合所得的胶体B进行造粒、水解、干燥、粉碎、过筛得到聚丙烯酰胺。
具体的，所述凝胶缓冲液由25mmol/L咪唑、500mmol/L甘氨酸的水溶液组成，所述凝胶缓冲液的pH值为7.0。
对比例2
按重量份称取以下组分：丙烯酰胺82份、凝胶缓冲液10份、聚乙烯醇22份、复合引发剂6份、链转移剂3份、交联剂6份、水290份；所述复合引发剂由过硫酸铵和纳米SiO2制成；将丙烯酰胺、凝胶缓冲液、聚乙烯醇、N ,N-亚甲基双丙烯酰胺和水制成混合溶液A；将混合溶液A装入聚合反应器中，并用浓度为30wt%的NaOH溶液调节pH值为7.0-8.0；将反应器放入恒温水浴中恒温，起始温度为7-9°C，并通氮气30min，分别加入甲酸钠、复合引发剂、进行反应，体系温度升至55-65°C后自然降温2h之后得到胶体B；将聚合所得的胶体B进行造粒、水解、干燥、粉碎、过筛得到聚丙烯酰胺。
具体的，所述凝胶缓冲液由25mmol/L咪唑、500mmol/L甘氨酸的水溶液组成，所述凝胶缓冲液的pH值为7.0。
分别将实施例1-7以及对比例1-2制备的聚丙烯酰胺的性能、以及其与纯水制备成聚合物溶液的性能，得到表1。
表1
Figure DEST_PATH_IMAGE002
由表1可以看出，实施例1-7制得的聚丙烯酰胺具有明显的不同溶解时间，且溶解速度高于对比例1-2制备的聚丙烯酰胺，在后期实际操作中能快速溶解，使产品发挥最大的作用，节约用量，减少人工成本；同时，实施例1-7制得的聚丙烯酰胺经过机械剪切及老化后粘度损失很小，粘度保留率较大、聚丙烯酰胺的分子量及溶液的表观粘度较大，机械剪切后聚合粘度保留率均大于85％，聚合物的抗剪切性能较好、聚丙烯酰胺老化90d后粘度保留率均在80％以上，说明得到的聚合物具有良好的热稳定性；因此，本发明通过过硫酸铵和改性纳米SiO2制成复合引发剂，利用改性纳米SiO2独特的结构，引发丙烯酰胺的性质，制备得到的聚丙烯酰胺，性能更加优异。
本发明实施例提供的聚丙烯酰胺，通过过硫酸铵和改性纳米SiO2制成复合引发剂，利用改性纳米SiO2独特的结构，引发丙烯酰胺的性质，制备得到的聚丙烯酰胺，能快速溶解，经过机械剪切及老化后粘度损失很小，粘度保留率较大、聚丙烯酰胺的分子量及溶液的表观粘度较大，机械剪切后聚合粘度保留率均大于85％，聚合物的抗剪切性能较好；聚丙烯酰胺老化90d后粘度保留率均在80％以上，聚合物具有良好的热稳定性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）按重量份称取以下组分：丙烯酰胺75-90份、凝胶缓冲液8-12份、聚乙烯醇18-27份、复合引发剂5-7份、链转移剂1-3份、交联剂3-8份、水250-330份；所述复合引发剂由过硫酸铵和改性纳米SiO2制成；
2）将丙烯酰胺、凝胶缓冲液、聚乙烯醇、交联剂和水制成混合溶液A；
3）将混合溶液A装入聚合反应器中，并用NaOH溶液调节pH值为7.0-8.0；
4）将反应器放入恒温水浴中恒温，起始温度为7-9°C，并通氮气，分别加入链转移剂、复合引发剂、进行反应，体系温度升至55-65°C后自然降温2h之后得到胶体B；
5）将聚合所得的胶体B进行造粒、水解、干燥、粉碎、过筛得到聚丙烯酰胺。
2.如权利要求1所述的聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述链转移剂选自甲酸钠、异丙醇、十二硫醇、十二烷基硫醇。
3.如权利要求1所述的聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述交联剂选自N ,N-亚甲基双丙烯酰胺或双丙烯酸亚乙基酯。
4.如权利要求1所述的聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述改性纳米SiO2的制备方法为：
将纳米二氧化硅与有机溶剂在容器中混合形成混合液，所述有机溶剂为无水甲苯与石油醚的组合；
对所述混合液在80~95°C下进行回流脱水1~3小时，并向脱除水分后的混合液中注入保护气体；再向混合液中滴加异氰酸酯，反应，即得所述改性纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅和所述异氰酸酯的投料摩尔比为1︰0.05~0.30；
纳米二氧化硅加入至去离子水和乙醇混合溶液中，搅拌后加入聚乙二醇，继续搅拌，滴加甲基丙烯酸氧化丙基甲基二甲氧基硅烷，反应后得到混合溶液；
向混合溶液中加入1-2质量份的二氯化锡，搅拌后加入甲基丙烯酸环氧丙酯，反应后得到改性纳米二氧化硅。
5.如权利要求1所述的聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述凝胶缓冲液由25mmol/L咪唑、500mmol/L甘氨酸的水溶液组成，所述凝胶缓冲液的pH值为7.0。
6.如权利要求1所述的聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，步骤3）中，NaOH溶液的浓度为30wt%。
7.如权利要求1所述的聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，步骤4）中，通氮气的时间为30min。
8.如权利要求1所述的聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，步骤1）中，各组分原料重量份为：丙烯酰胺77-87份、凝胶缓冲液9-12份、聚乙烯醇20-25份、复合引发剂5-7份、链转移剂2-3份、交联剂5-8份、水270-320份。
9.如权利要求1所述的聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，步骤1）中，各组分原料重量份为：丙烯酰胺82份、凝胶缓冲液10份、聚乙烯醇22份、复合引发剂6份、链转移剂3份、交联剂6份、水290份。
10.一种聚丙烯酰胺，其特征在于：是通过权利要求1～9任一项所述的制备方法制备得到的。
CN202110089705.5A 2021-01-22 2021-01-22 一种聚丙烯酰胺的制备方法 Pending CN112646075A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110089705.5A CN112646075A (zh) 2021-01-22 2021-01-22 一种聚丙烯酰胺的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110089705.5A CN112646075A (zh) 2021-01-22 2021-01-22 一种聚丙烯酰胺的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112646075A true CN112646075A (zh) 2021-04-13

Family

ID=75370627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110089705.5A Pending CN112646075A (zh) 2021-01-22 2021-01-22 一种聚丙烯酰胺的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112646075A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114657783A (zh) * 2022-03-31 2022-06-24 中铁隧道局集团有限公司 隧道施工适用的降温衣用凝胶-棉复合材料及制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070083020A1 (en) * 2003-10-18 2007-04-12 Michael Schinabeck Water-soluble sulfonic group-containing copolymers and terpolymers the production thereof and water-based painting and coating systems
CN103160268A (zh) * 2013-04-01 2013-06-19 西南石油大学 一种纳米二氧化硅/聚合物驱油剂及其合成方法
CN104860320A (zh) * 2015-05-06 2015-08-26 杭州云界生物科技有限公司 一种改性纳米二氧化硅的制备方法
CN105085839A (zh) * 2014-12-09 2015-11-25 西南石油大学 水溶性AM-AA-改性纳米SiO2功能单体三元共聚物驱油剂的制备方法
CN107955412A (zh) * 2017-11-20 2018-04-24 苏州太湖电工新材料股份有限公司 一种改性纳米二氧化硅的制备方法及其应用
CN109824821A (zh) * 2019-01-18 2019-05-31 中国科学院生物物理研究所 一种非变性聚丙烯酰胺凝胶的制备方法
CN110330959A (zh) * 2019-08-01 2019-10-15 西南石油大学 液体胶塞暂堵剂及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070083020A1 (en) * 2003-10-18 2007-04-12 Michael Schinabeck Water-soluble sulfonic group-containing copolymers and terpolymers the production thereof and water-based painting and coating systems
CN103160268A (zh) * 2013-04-01 2013-06-19 西南石油大学 一种纳米二氧化硅/聚合物驱油剂及其合成方法
CN105085839A (zh) * 2014-12-09 2015-11-25 西南石油大学 水溶性AM-AA-改性纳米SiO2功能单体三元共聚物驱油剂的制备方法
CN104860320A (zh) * 2015-05-06 2015-08-26 杭州云界生物科技有限公司 一种改性纳米二氧化硅的制备方法
CN107955412A (zh) * 2017-11-20 2018-04-24 苏州太湖电工新材料股份有限公司 一种改性纳米二氧化硅的制备方法及其应用
CN109824821A (zh) * 2019-01-18 2019-05-31 中国科学院生物物理研究所 一种非变性聚丙烯酰胺凝胶的制备方法
CN110330959A (zh) * 2019-08-01 2019-10-15 西南石油大学 液体胶塞暂堵剂及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114657783A (zh) * 2022-03-31 2022-06-24 中铁隧道局集团有限公司 隧道施工适用的降温衣用凝胶-棉复合材料及制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109705834B (zh) 一种组合物、利用该组合物制备的耐温抗盐压裂液增稠剂及其制备方法
CN109735315B (zh) 一种环保型采油用延迟交联调剖剂及制备方法和用途
CN111499793B (zh) 纳米复合聚合物及含有该纳米复合聚合物的耐温抗盐调剖剂
CN114380946B (zh) 自增粘转向酸液稠化剂及其制备方法与应用
CN111138589B (zh) 混凝土粘度调节剂及其制备方法与应用
CN112646075A (zh) 一种聚丙烯酰胺的制备方法
CN113150208B (zh) 基于高分子引发交联一体化技术的高韧性水凝胶制备方法及水凝胶
CN113429529A (zh) 一种含聚醚的疏水缔合聚合物的制备方法以及在压裂液上的应用
CN110590993B (zh) 一种油井用聚丙烯酰胺及其制备方法
CN115141310B (zh) 一种滑溜水压裂液用可降解微交联减阻剂及其制备方法
CN110790862B (zh) 丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用
CN110790859B (zh) 丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用
CN109957076B (zh) 一种抗泥保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN110790861B (zh) 丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用
CN110790860B (zh) 丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用
CN113583177A (zh) 一种耐温抗盐六臂星型聚丙烯酰胺的制备方法及其应用
CN116514471B (zh) 一种防冻抗裂混凝土
CN116102679B (zh) 阴离子低分抗盐型聚丙烯酰胺及其制备方法
CN110229272B (zh) 一种疏水缔合聚合物及其制备方法
CN115260387B (zh) 一种抗温耐盐耐水解型五元共聚物及其制备方法
CN114539470B (zh) 一种丙烯酰胺类功能聚合物及其制备方法和应用
CN116102677B (zh) 一种耐温型酸液稠化剂及其制备方法和应用
CN115074103B (zh) 一种半互穿网络结构粘弹性颗粒驱油剂及其制备方法
CN118146466A (zh) 纳米二氧化硅接枝共聚高分子聚合物及其制备方法与应用
CN114574186A (zh) 一种节能环保型油田开采压裂增稠助剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210413