CN113265025B - 一种水基高分子聚合物悬浮乳液及其制备方法 - Google Patents

一种水基高分子聚合物悬浮乳液及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113265025B
CN113265025B CN202110821769.XA CN202110821769A CN113265025B CN 113265025 B CN113265025 B CN 113265025B CN 202110821769 A CN202110821769 A CN 202110821769A CN 113265025 B CN113265025 B CN 113265025B
Authority
CN
China
Prior art keywords
molecular polymer
water
high molecular
parts
solution
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.)
Active
Application number
CN202110821769.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113265025A (zh
Inventor
荣敏杰
许永升
钟华东
于庆华
荣帅帅
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 Nuoer Biological Technology Co Ltd
Original Assignee
Shandong Nuoer Biological 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 Nuoer Biological Technology Co Ltd filed Critical Shandong Nuoer Biological Technology Co Ltd
Priority to CN202110821769.XA priority Critical patent/CN113265025B/zh
Publication of CN113265025A publication Critical patent/CN113265025A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113265025B publication Critical patent/CN113265025B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F228/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a bond to sulfur or by a heterocyclic ring containing sulfur
    • C08F228/02Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a bond to sulfur or by a heterocyclic ring containing sulfur by a bond to sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/04Polymerisation in solution
    • C08F2/10Aqueous solvent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种水基高分子聚合物悬浮乳液及其制备方法,属于聚合物功能助剂技术领域。所述方法包括:用水将低分子聚合物溶液、润湿剂、触变剂和粘度调节剂配制成混合液;往混合液中加入高分子聚合物细粉,然后在搅拌均匀后打均质,再经过滤得到水基高分子聚合物悬浮乳液;低分子聚合物溶液的制备为:用水将烯丙基磺酸钠、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、硫酸铵、过硫酸铵混合均匀,得到反应用溶液,然后加入亚硫酸氢钠,然后在55~60℃下进行搅拌反应4~5h,制得低分子聚合物溶液。本发明制得的水基高分子聚合物悬浮乳液具有溶解性好,分散效果好,溶解速度快,有效含量高等特点,完全可以替代目前的油基悬浮乳液和水包水乳液。

Description

一种水基高分子聚合物悬浮乳液及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚合物功能助剂技术领域,具体涉及一种油气田增产用功能助剂,特别是涉及一种水基高分子聚合物悬浮乳液及其制备方法。
背景技术
高分子聚合物例如聚丙烯酰胺号称百业助剂,在石油开采、水处理、纺织印染、造纸、选矿、洗煤、医药、制糖、养殖、建材、农业等行业具有广泛的应用。目前高分子聚合物类功能助剂根据状态一般可分为干粉型、油包水乳液型、水包水乳液型、水溶液型四大类;但这四类高分子聚合物功能助剂均存在一定的缺陷,比如干粉型非离子溶解的速度很慢,一般溶解时间大于2小时,油包水乳液型成本较高,有效含量较低,水包水乳液型分子量低、有效含量较低,水溶液型分子量和有效含量最低且易降解不耐储存,这四类高分子聚合物功能助剂所存在的不足限制了其在某些领域中的应用。
在石油开采领域中的油气田增产用功能助剂中,目前油基悬浮乳液应用更为广泛,油基悬浮乳液相对于干粉型功能助剂,具有无粉尘污染、溶解速度快、无鱼眼等优点;相对于水包水乳液型功能助剂具有极高的溶液粘度,且根据细粉不同,可实现减阻、增稠、润滑、降滤失、调驱等多种油田作业用途,如中国专利申请CN202011455448.4公开了一种高效速溶型多元共聚物分散液及其制备方法。然而油基悬浮乳液,是以油相作为分散介质的,常见的为白油,产品中白油所占比例甚至可能需要达到50%左右,成本较高,而且白油对环境不太友好。水基悬浮乳液是以水为介质,成本低,对环境友好,应用前景非常广阔。
然而,对于油气田增产用功能助剂而言,市面上目前只有油基悬浮乳液,以水为介质的水基悬浮乳液还未见报道;这是因为用于油气增产的高分子聚合物比如聚丙烯酰胺及其衍生聚合物,都是亲水性的,遇到水以后,要么吸水膨胀,要么溶解于水当中,难以形成稳定的悬浮乳液。
发明内容
为了解决现有油气田增产用功能助剂产品在使用中存在的技术问题,本发明提供了一种水基高分子聚合物悬浮乳液及其制备方法。本发明制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液是以水为介质的水基悬浮乳液,是一种新型的高分子聚合物功能助剂产品类型,本发明制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液具有溶解性好,分散效果好,溶解速度快,有效含量高等特点,完全可以替代目前的油基悬浮乳液和水包水乳液等产品。
本发明在第一方面提供了一种水基高分子聚合物悬浮乳液的制备方法,所述方法包括如下步骤:
(1)用水将低分子聚合物溶液、润湿剂、触变剂和粘度调节剂配制成混合液;
(2)往所述混合液中加入高分子聚合物细粉,然后在搅拌均匀后打均质,再经过滤得到水基高分子聚合物悬浮乳液;
其中,所述低分子聚合物溶液通过如下步骤制得:
(a)用水将烯丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、硫酸铵和氧化性引发剂混合均匀,得到反应用溶液;
(b)往所述反应用溶液中加入还原性引发剂,然后在55~60℃下进行搅拌反应4~5h,制得低分子聚合物溶液。
优选地,制备所述低分子聚合物溶液的各原料的用量如下:水300~500重量份,烯丙基磺酸钠300~500重量份,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸5~20重量份,硫酸铵10~50重量份,氧化性引发剂0.05~0.3重量份,还原性引发剂0.025~0.2重量份。
优选地,所述低分子聚合物溶液中的低分子聚合物的粘均分子量为10~20万。
优选地,制备所述水基高分子聚合物悬浮乳液的各原料的用量如下:水300~600重量份,低分子聚合物溶液30~100重量份,润湿剂5~10重量份,触变剂2~6重量份,粘度调节剂1~5重量份,高分子聚合物细粉300~600重量份。
优选地,所述润湿剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和/或异构十三醇聚氧乙烯醚;所述触变剂为长碳链醇类;和/或所述粘度调节剂为十二烷基苯磺酸、十六烷基苯磺酸和十八烷基苯磺酸中的一种或多种。
优选地,所述触变剂为十二醇、异构十三醇、十六醇、十八醇、二十二醇中的一种或多种。
优选地,所述氧化性引发剂选自叔丁基过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或多种;和/或所述还原性引发剂为亚硫酸氢钠和/或焦亚硫酸钠。优选地,所述高分子聚合物细粉的粒径不大于150μm。
本发明在第二方面提供了由本发明在第一方面所述的制备方法制得的水基高分子聚合物悬浮乳液。
本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果:
(1)目前市面上有各种高分子聚合物功能助剂乳液产品,包括油基悬浮乳液,水包水乳液等,但是都有各自的缺陷,油基悬浮乳液的有效含量难以超过35%,且使用白油作为介质对环境不友好;此外,油基悬浮乳液的生产工艺比较复杂,生产效率低;水包水乳液有效含量难以突破25%,聚合物分子链长度会受到限制;而本发明制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液不存在以上两种产品的缺陷,是一种很有前景的新产品。
(2)本发明制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液是以水为介质的水基悬浮乳液,是一种新型的高分子聚合物功能助剂产品类型,本发明制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液具有溶解性好,分散效果好,溶解速度快,有效含量高等特点,完全可以替代目前的油基悬浮乳液以及水包水乳液等产品。
(3)本发明制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液的表观粘度为360~800cps,有效含量可高达40~50%;相对于高分子聚合物细粉,具有无粉尘污染、溶解速度快、无鱼眼等优点;相对于油基悬浮乳液产品和水包水型乳液产品具有更合适的粘度,且根据细粉不同,可实现减阻、增稠、润滑、降滤失、调驱等多种油田作业用途。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明在第一方面提供了一种水基高分子聚合物悬浮乳液的制备方法,所述方法包括如下步骤:
(1)用水将低分子聚合物溶液、润湿剂、触变剂和粘度调节剂配制成混合液。
(2)往所述混合液中加入高分子聚合物细粉,然后在搅拌均匀后打均质,再经过滤得到水基高分子聚合物悬浮乳液;本发明发现,加入所述混合液中的所述高分子聚合物细粉由于颗粒比较细,容易抱团成小球,本发明发现经过打均质后可以通过剪切力使得高分子聚合物细粉小球有效分散开,本发明对所述打均质的具体操作工艺以及操作设备没有特别的要求,例如可以通过乳化泵和/或胶体磨等进行打均质使得所述高分子聚合物细粉分散均匀即可,在本发明中,所述高分子聚合物细粉为水溶性高分子聚合物细粉,所述高分子聚合物细粉优选为粒径在150μm以下的高分子聚合物超细粉,本发明对所述高分子聚合物细粉的种类没有特别的限制,例如可以根据用途选择需要的细粉,在本发明中,具体地,所述高分子聚合物细粉例如可以为线型超高分子量聚丙烯酰胺细粉、梳型抗盐聚合物细粉、疏水缔合聚合物细粉、微支化微交联聚合物细粉等;本发明发现,只有在先配制所述混合液,然后再往所述混合液中加入所述高分子聚合物细粉,并在搅拌均匀后打均质才能使得所述高分子聚合物细粉分散均匀,保证得到分散均匀的水基高分子聚合物悬浮乳液;在本发明中,所述水基高分子聚合物悬浮乳液的有效含量即为所述水基高分子聚合物悬浮乳液中的高分子聚合物细粉的质量百分含量,在本发明中,可以使制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液的有效含量高达40~50%。
在本发明中,所述低分子聚合物溶液通过如下步骤制得:
(a)用水将烯丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(ATBS)、硫酸铵和氧化性引发剂混合均匀,得到反应用溶液;本发明发现,在本发明中,所述硫酸铵的加入,一方面可以提供一定的电解质,另一方面在制备所述水基高分子聚合物悬浮乳液时可以在一定程度上防止高分子聚合物细粉在悬浮乳液中溶胀;在本发明中,所述氧化性引发剂例如可以选自叔丁基过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或多种;优选的是,所述氧化性引发剂为过硫酸铵;
(b)往所述反应用溶液中加入还原性引发剂,然后在55~60℃(例如55℃、56℃、57℃、58℃、59℃或60℃)下进行搅拌反应4~5h(例如4、4.5或5h),制得低分子聚合物溶液;在本发明中,所述还原性引发剂例如可以为亚硫酸氢钠和/或焦亚硫酸钠;优选的是,所述还原性引发剂为亚硫酸氢钠。
众所周知,市面上目前只有油基悬浮乳液,需要说明的是,市面上的油包水乳液型和油基悬浮液型均可认为属于油基悬浮乳液,而以水为介质的水基悬浮乳液还未见报道;这是因为用于油气增产的高分子聚合物比如聚丙烯酰胺及其衍生聚合物,都是亲水性的,遇到水以后,要么吸水膨胀,要么溶解于水当中,难以形成稳定的悬浮乳液。而本发明打破常规,首次获得了一种水基高分子聚合物悬浮乳液,本发明首次利用高分子聚合物溶于水但不溶于醇或高盐溶液的性质制备成了一种水基高分子聚合物悬浮乳液;在本发明中,所述低分子聚合物溶液与触变剂(优选为长碳链醇类)之间形成氢键,产生触变,使体系稠度变大,从而起到稳定高分子聚合物的作用;本发明中的所述低分子聚合物溶液与现有技术中在丙烯酰胺中加入烯丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸进行共聚得到共聚聚合物不同或者形成高分子聚合物溶液不同,本发明发现,本发明中的所述低分子聚合物溶液是一种稳定体系,其与所述触变剂一起构成了触变体系,是获得稳定的所述水基高分子聚合物悬浮乳液的关键;此外,在本发明中,所述粘度调节剂的作用是为了防止溶液稠度过大而流动性变差,保证所述水基高分子聚合物悬浮乳液具有良好的流动性;所述润湿剂是为了提高所述水基高分子聚合物悬浮乳液的溶解速度。
目前市面上有各种高分子聚合物功能助剂乳液产品,包括油基悬浮乳液、水包水乳液等,但是都有各自的缺陷,油基悬浮乳液的有效含量难以超过35%,且使用白油作为介质对环境不友好;此外,油基悬浮乳液的生产工艺比较复杂,生产效率低;水包水乳液有效含量难以突破25%,聚合物分子链长度会受到限制;而本发明制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液不存在以上两种产品的缺陷,是一种很有前景的新产品;本发明制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液是以水为介质的水基悬浮乳液,其是以水为介质的悬浮型乳状液(悬浮液和乳状液的分散体),是一种新型的高分子聚合物功能助剂产品类型,本发明制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液具有溶解性好,分散效果好,溶解速度快,有效含量高等特点,完全可以替代目前的油基悬浮乳液以及水包水乳液等产品;本发明制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液的表观粘度360~800cps,有效含量可高达40~50%;本发明制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液的表观粘度为360~800cps,表观粘度在该范围内的产品在使用过程中使用最方便,表观粘度过小,高分子聚合物细粉容易沉淀,产品不稳定,粘度过高,则使用的时候又存在抽取不便的问题。
根据一些优选的实施方式,制备所述低分子聚合物溶液的各原料的用量如下:
水300~500重量份(例如300、350、400、450或500重量份),烯丙基磺酸钠300~500重量份(例如300、350、400、450或500重量份),2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(ATBS)5~20重量份(例如5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20重量份),硫酸铵10~50重量份(例如10、15、20、25、30、35、40、45或50重量份),氧化性引发剂(例如过硫酸铵)0.05~0.3重量份(例如0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.2、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29或0.3重量份),还原性引发剂(例如亚硫酸氢钠)0.025~0.2重量份(例如0.025、0.03、0.035、0.04、0.045、0.05、0.055、0.06、0.065、0.07、0.075、0.08、0.085、0.09、0.095、0.1、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19或0.2重量份);在本发明中,所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(ATBS)的用量不可过大,优选的是,所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(ATBS)与所述烯丙基磺酸钠的质量比为(5~20):(300~500),如此有利于保证获得粘均分子量为10~20万的低分子聚合物;若所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(ATBS)相比所述烯丙基磺酸钠的比例(质量比)过大,则难以控制分子量,形成的聚合物分子量会过大,无法获得粘均分子量为10~20万的低分子聚合物,本发明发现,若所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(ATBS)与所述烯丙基磺酸钠的质量比大于1:15,则会使得到的所述低分子聚合物溶液中的低分子聚合物的分子量过大;而本发明发现,若所述低分子聚合物溶液中的低分子聚合物的分子量过小,则其与触变剂构成的触变体系的触变性就不好,难以悬浮高分子聚合物细粉,若所述低分子聚合物溶液中的低分子聚合物的分子量过大则会使体系过于黏稠,体系流动性变差,同样无法获得稳定的水基高分子聚合物悬浮乳液。
根据一些优选的实施方式,所述低分子聚合物溶液中的低分子聚合物的粘均分子量为10~20万。
根据一些优选的实施方式,制备所述水基高分子聚合物悬浮乳液的各原料的用量如下:
水300~600重量份(例如300、350、400、450、500、550或600重量份),低分子聚合物溶液30~100重量份(例如30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100重量份),润湿剂5~10重量份(例如5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或10重量份),触变剂2~6重量份(例如2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5或6重量份),粘度调节剂1~5重量份(例如1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5或5重量份),高分子聚合物细粉300~600重量份(例如300、350、400、450、500、550或600重量份);在本发明中,优选为所述低分子聚合物溶液的用量为制备所述水基高分子聚合物悬浮乳液的各原料的总用量的2.35wt%~14.2wt%;本发明制备所述水基高分子聚合物悬浮乳液的各原料的优选用量是基于所述水基高分子聚合物悬浮乳液的稳定性和适用性作出的平衡考虑。在本发明的一些具体实施例中,各原料的用量单位可以统一采用“g”或“kg”。
本发明制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液为由具有合适质量配比的高分子聚合物细粉、水(例如去离子水)、低分子聚合物溶液、润湿剂、触变剂和粘度调节剂制成的以水为介质的均质水基悬浮乳液,本发明制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液具有溶解性好,分散效果好,溶解速度快,有效含量高等特点,完全可以替代目前的油基悬浮乳液以及水包水乳液等产品。
根据一些优选的实施方式,所述润湿剂为脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)和/或异构十三醇聚氧乙烯醚;优选的是,所述脂肪醇聚氧乙烯醚例如可以为AEO-7和/或AEO-9,所述AEO-7和所述AEO-9均为脂肪醇聚氧乙烯醚的不同产品型号,可从市面上直接购得;在一些更优选的实施例中,所述润湿剂由质量比为(3~1):1的脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)和异构十三醇聚氧乙烯醚组成。
根据一些优选的实施方式,所述触变剂为长碳链醇类,在本发明中,所述长碳链醇类即指的是长碳链的醇类,所述长碳链醇类也包括长碳链异构醇类;本发明发现,所述触变剂的碳链越长,触变性越好。
根据一些优选的实施方式,所述触变剂为十二醇、异构十三醇、十六醇、十八醇、二十二醇中的一种或多种;在一些更优选的实施例中,所述触变剂由质量比为1:1:1的异构十三醇、十六醇和十八醇组成;或者,所述触变剂由质量比为3:1的异构十三醇和十八醇组成。
根据一些优选的实施方式,所述粘度调节剂为十二烷基苯磺酸、十六烷基苯磺酸和十八烷基苯磺酸中的一种或多种。
根据一些优选的实施方式,所述高分子聚合物细粉的粒径不大于150μm。
根据一些具体的实施方式,所述水基高分子聚合物悬浮乳液的制备过程为:将300~600重量份去离子水,30~100重量份低分子聚合物溶液,5~10重量份润湿剂,2~6重量份触变剂,1~5重量份粘度调节剂,配制成混合液,搅拌均匀后加入300~600重量份的高分子聚合物超细粉,继续搅拌均匀后,打均质,过滤即得水基高分子聚合物悬浮乳液;其中,所述低分子聚合物溶液的制备方法如下:300~500重量份烯丙基磺酸钠,5~20重量份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,300~500重量份去离子水,10~50重量份硫酸铵,加入过硫酸铵0.05~0.3重量份,溶解完全,加入亚硫酸氢钠0.025~0.2重量份,升温至55~60℃并保持温度,机械搅拌4~5小时降至常温放料备用,制得的所述低分子聚合物溶液中的低分子聚合物的粘均分子量范围为10~20万。
本发明在第二方面提供了由本发明在第一方面所述的制备方法制得的水基高分子聚合物悬浮乳液。
下文将通过举例的方式对本发明进行进一步的说明,但是本发明的保护范围不限于这些实施例。
实施例1
①制备低分子聚合物溶液,制备方法如下:以300g烯丙基磺酸钠,15g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(ATBS),400g去离子水,30g硫酸铵,加入过硫酸铵0.1g,溶解完全,加入亚硫酸氢钠0.05g,升温至57℃并保持温度,机械搅拌4小时降至常温放料备用,制得的低分子聚合物溶液中的低分子聚合物的粘均分子量为16万。
②制备润湿剂,所述润湿剂由AEO-9和异构十三醇聚氧乙烯醚按照质量比1:1混合均匀而成。
③制备触变剂,所述触变剂由异构十三醇、十六醇、十八醇按照质量比1:1:1混合均匀而成。
④将高分子聚合物(粘均分子量为3000万以上的线型超高分子量聚丙烯酰胺)粉碎至粒径(颗粒直径)<150μm的高分子聚合物超细粉。
⑤制备水基高分子聚合物悬浮乳液,制备方法如下:将500g去离子水,50g低分子聚合物溶液,7g润湿剂,4g触变剂,3g粘度调节剂(十二烷基苯磺酸),配制成混合液,搅拌均匀后加入400g的高分子聚合物超细粉,继续搅拌均匀后,打均质,过滤即得水基高分子聚合物悬浮乳液。
本实施例制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液为分散均匀的乳白色液体,表观粘度为585cps,有效含量为41.49%;本实施例制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液的稳定性好,6个月未分层,底部无沉淀,流动性好。
实施例2
①制备低分子聚合物溶液,制备方法如下:400g烯丙基磺酸钠,17g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(ATBS),350g去离子水,40g硫酸铵,加入过硫酸铵0.2g,溶解完全,加入亚硫酸氢钠0.15g,升温至55℃并保持温度,机械搅拌5小时降至常温放料备用,制得的低分子聚合物溶液中的低分子聚合物的粘均分子量为13万。
②制备润湿剂,所述润湿剂由AEO-7和异构十三醇聚氧乙烯醚按照质量比3:1混合均匀而成。
③制备触变剂,所述触变剂由异构十三醇、十八醇按照质量比3:1混合均匀而成。
④将高分子聚合物(粘均分子量为3000万以上的线型超高分子量聚丙烯酰胺)粉碎至粒径(颗粒直径)<120μm的高分子聚合物超细粉。
⑤制备水基高分子聚合物悬浮乳液,制备方法如下:将400g去离子水,73g低分子聚合物溶液,8g润湿剂,5g触变剂,4g粘度调节剂(十二烷基苯磺酸),配制成混合液,搅拌均匀后加入490g的高分子聚合物超细粉,继续搅拌均匀后,打均质,过滤即得水基高分子聚合物悬浮乳液。
本实施例制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液为分散均匀的乳白色液体,表观粘度为782cps,有效含量为50%;本实施例制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液的稳定性好,6个月未分层,底部无沉淀,流动性好。
实施例3
①制备低分子聚合物溶液,制备方法如下:500g烯丙基磺酸钠,20g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(ATBS),400g去离子水,25g硫酸铵,加入过硫酸铵0.3g,溶解完全,加入亚硫酸氢钠0.04g,升温至60℃并保持温度,机械搅拌4.5小时降至常温放料备用,制得的低分子聚合物溶液中的低分子聚合物的粘均分子量为18万。
②制备润湿剂,所述润湿剂由AEO-7和AEO-9按照质量比1:1混合均匀而成。
③制备触变剂,所述触变剂由异构十三醇、十六醇按照质量比1:1混合均匀而成。
④将高分子聚合物(粘均分子量为3000万以上的线型超高分子量聚丙烯酰胺)粉碎至粒径(颗粒直径)<100μm的高分子聚合物超细粉。
⑤制备水基高分子聚合物悬浮乳液,制备方法如下:将600g去离子水,100g低分子聚合物溶液,10g润湿剂,2g触变剂,2g粘度调节剂(十二烷基苯磺酸),配制成混合液,搅拌均匀后加入300g的高分子聚合物超细粉,继续搅拌均匀后,打均质,过滤即得水基高分子聚合物悬浮乳液。
本实施例制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液为分散均匀的乳白色液体,表观粘度为385cps,有效含量为29.59%。本实施例制得的所述水基高分子聚合物悬浮乳液的稳定性好,6个月未分层,底部无沉淀,流动性好。
由本发明实施例1~实施例3的结果可知,本发明可以获得有效含量高达40%~50%的稳定的所述水基高分子聚合物悬浮乳液,同时也可以兼容低有效含量。
对比例1
①制备润湿剂,所述润湿剂由AEO-7和异构十三醇聚氧乙烯醚按照质量比3:1混合均匀而成。
②制备触变剂,所述触变剂由异构十三醇、十八醇按照质量比3:1混合均匀而成。
③将高分子聚合物(粘均分子量为3000万以上的线型超高分子量聚丙烯酰胺)粉碎至粒径(颗粒直径)<120μm的高分子聚合物超细粉。
④制备高分子聚合物混合液,制备方法如下:将400g去离子水,24g的2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸、48g烯丙基磺酸钠、8g润湿剂,5g触变剂,4g粘度调节剂(十二烷基苯磺酸),配制成混合液,搅拌均匀后加入300g的高分子聚合物超细粉,继续搅拌均匀后,打均质,过滤即得高分子聚合物混合液。
本对比例无法获得高分子聚合物超细粉与水介质分散均匀的高分子聚合物混合液,得到的所述高分子聚合物混合液稳定性极差,5天沉降55%。
对比例2
对比例2与对比例1基本相同,不同之处在于:
步骤④为:制备高分子聚合物混合液,制备方法如下:将400g去离子水,8g润湿剂,5g触变剂,4g粘度调节剂(十二烷基苯磺酸),配制成混合液,搅拌均匀后加入300g的高分子聚合物超细粉,继续搅拌均匀后,打均质。
本对比例在制备高分子聚合物混合液的过程中,所述高分子聚合物超细粉吸水膨胀,无法获得高分子聚合物超细粉与水介质分散均匀的高分子聚合物混合液。
对比例3
对比例3与实施例2基本相同,不同之处在于:
在步骤①中,制备高分子聚合物溶液,制备方法如下:400g烯丙基磺酸钠,200g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,350g去离子水,40g硫酸铵,加入过硫酸铵0.3g,溶解完全,加入亚硫酸氢钠0.25g,升温至55℃并保持温度,机械搅拌5小时降至常温放料备用,制得高分子聚合物溶液。
本对比例无法获得高分子聚合物超细粉与水介质分散均匀的高分子聚合物混合液,本对比例步骤⑤得到的所述高分子聚合物混合液稳定性很差,15天沉降30%。
对比例4
对比例4与实施例2基本相同,不同之处在于:
在步骤⑤中,制备高分子聚合物混合液,制备方法如下:将400g去离子水,15g低分子聚合物溶液,8g润湿剂,5g触变剂,4g粘度调节剂(十二烷基苯磺酸),配制成混合液,搅拌均匀后加入490g的高分子聚合物超细粉,继续搅拌均匀后,打均质,过滤即得高分子聚合物混合液。
本对比例制得的所述高分子聚合物混合液稳定性较差,40天沉降30%。
对比例5
对比例5与实施例2基本相同,不同之处在于:
在步骤⑤中,制备水基高分子聚合物悬浮乳液,制备方法如下:将400g去离子水,200g低分子聚合物溶液,8g润湿剂,5g触变剂,4g粘度调节剂(十二烷基苯磺酸),配制成混合液,搅拌均匀后加入490g的高分子聚合物超细粉,继续搅拌均匀后,打均质,过滤即得高分子聚合物混合液。
本对比例制得的所述高分子聚合物混合液稳定性较差,35天沉降30%。
本发明中实施例和对比例制得的产品的表观粘度、有效含量以及观察产品的长期稳定性结果如表1所示。
表1:实施例1~3以及对比例1~5的性能指标。
Figure 896771DEST_PATH_IMAGE002
表1中的沉降百分数指的是体积分层率;表1中符号“-”表示未对该性能指标进行测试。
由表1的数据可以看出,本发明实施例1~3制得的水基高分子聚合物悬浮乳液长时间放置稳定性好,不沉淀,流动性好,且具有分散效果好、溶解速度快、有效含量高等优点。
本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种水基高分子聚合物悬浮乳液的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)用水将低分子聚合物溶液、润湿剂、触变剂和粘度调节剂配制成混合液;所述润湿剂为脂肪醇聚氧乙烯醚;所述触变剂为长碳链醇类;所述粘度调节剂为十二烷基苯磺酸、十六烷基苯磺酸和十八烷基苯磺酸中的一种或多种;
(2)往所述混合液中加入高分子聚合物细粉,然后在搅拌均匀后打均质,再经过滤得到水基高分子聚合物悬浮乳液;所述高分子聚合物细粉为线型超高分子量聚丙烯酰胺细粉、梳型抗盐聚合物细粉、疏水缔合聚合物细粉、微支化微交联聚合物细粉中的一种;所述高分子聚合物细粉的粒径不大于150μm;
其中,所述低分子聚合物溶液通过如下步骤制得:
(a)用水将烯丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、硫酸铵和氧化性引发剂混合均匀,得到反应用溶液;
(b)往所述反应用溶液中加入还原性引发剂,然后在55~60℃下进行搅拌反应4~5h,制得低分子聚合物溶液;所述低分子聚合物溶液中的低分子聚合物的粘均分子量为10~20万;制备所述低分子聚合物溶液的各原料的用量如下:水300~500重量份,烯丙基磺酸钠300~500重量份,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸5~20重量份,硫酸铵10~50重量份,氧化性引发剂0.05~0.3重量份,还原性引发剂0.025~0.2重量份;
制备所述水基高分子聚合物悬浮乳液的各原料的用量如下:
水300~600重量份,低分子聚合物溶液30~100重量份,润湿剂5~10重量份,触变剂2~6重量份,粘度调节剂1~5重量份,高分子聚合物细粉300~600重量份。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:
所述润湿剂为异构十三醇聚氧乙烯醚。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:
所述触变剂为十二醇、异构十三醇、十六醇、十八醇、二十二醇中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:
所述氧化性引发剂选自叔丁基过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或多种;和/或
所述还原性引发剂为亚硫酸氢钠和/或焦亚硫酸钠。
5.由权利要求1至4中任一项所述的制备方法制得的水基高分子聚合物悬浮乳液。
CN202110821769.XA 2021-07-21 2021-07-21 一种水基高分子聚合物悬浮乳液及其制备方法 Active CN113265025B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110821769.XA CN113265025B (zh) 2021-07-21 2021-07-21 一种水基高分子聚合物悬浮乳液及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110821769.XA CN113265025B (zh) 2021-07-21 2021-07-21 一种水基高分子聚合物悬浮乳液及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113265025A CN113265025A (zh) 2021-08-17
CN113265025B true CN113265025B (zh) 2021-09-17

Family

ID=77236928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110821769.XA Active CN113265025B (zh) 2021-07-21 2021-07-21 一种水基高分子聚合物悬浮乳液及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113265025B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113355079B (zh) * 2021-08-09 2021-11-16 山东诺尔生物科技有限公司 一种压裂液用稠化剂悬浮乳液及其制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111205390B (zh) * 2018-11-22 2021-10-08 北京爱普聚合科技有限公司 一体化自交联乳液型压裂液增稠剂、其制备方法及应用
CN111961452B (zh) * 2020-08-04 2021-05-07 中国石油大学(华东) 耐高温高强度触变型凝胶堵漏剂及其制备方法与应用
CN113004460B (zh) * 2021-04-01 2022-10-21 山东诺尔生物科技有限公司 一种抗低温在线变粘剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113265025A (zh) 2021-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4730028A (en) Process for preparing hydrophobically associating terpolymers containing sulfonate functionality
US5089578A (en) Hydrophobically associating terpolymers containing sulfonate functionality
US4694046A (en) Hydrophobically associating terpolymers of acrylamide, salts of acrylic acid and alkyl acrylamide
DE69403967T2 (de) Verfahren zur herstellung von wässrigen polymeremulsionen
CN110563876B (zh) 一种疏水缔合阴离子聚丙烯酰胺油包水乳液及其制备方法
EP0170394A2 (en) Aqueous polymer dispersions
JP2003515624A (ja) 疎水会合性重合体の製造方法、その使用方法およびその組成物
CN113265025B (zh) 一种水基高分子聚合物悬浮乳液及其制备方法
DE2451599A1 (de) Verfahren zur herstellung von wasserdispergierbaren polymerzusammensetzungen
CN113355079B (zh) 一种压裂液用稠化剂悬浮乳液及其制备方法
CN110746550B (zh) 一种含长链侧基的多元共聚物及其制备和应用
CN104560002A (zh) 页岩气压裂用减阻剂及其制备方法
JP2016515916A (ja) アニオン性界面活性剤組成物及びその使用
US5100953A (en) Solutions of hydrophobically associating terpolymers containing sulfonate functionality
CN107236531A (zh) 页岩气压裂用环保型滑溜水降阻剂及其制备方法
CN116622362B (zh) 一种抗盐性的乳液型压裂液稠化剂及其制备工艺
CN113372516B (zh) 一种稠化剂超细粉、巨臂型稠化剂及其制备方法和应用
CN104974299B (zh) 一种压裂用降阻剂及其制备方法
EP0027850A2 (de) Emulsionspolymerisat mit Verdickungswirkung im sauren Bereich und seine Verwendung
CN104974737B (zh) 一种压裂用降阻剂及其制备方法
DE68920131T2 (de) Hydrophob assoziierende Polymere.
DE69414955T2 (de) Wasser-in-Öl Verdickungsdispersionen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung zum Bedrucken von Textilien
JP2008025054A (ja) 抄紙用薬剤
DE202017005943U1 (de) (Meth)acrylcopolymerdispersionen und ihre Verwendung als HASE-Verdicker
WO1998024821A2 (de) Verfahren zur herstellung von polymerisaten durch emulsionspolymerisation

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Water based polymer suspension emulsion and preparation method thereof

Effective date of registration: 20211228

Granted publication date: 20210917

Pledgee: Shandong Hanxiang Tongda import and Export Co.,Ltd.

Pledgor: SHANDONG NUOER BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2021980016506

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20220725

Granted publication date: 20210917

Pledgee: Shandong Hanxiang Tongda import and Export Co.,Ltd.

Pledgor: SHANDONG NUOER BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2021980016506