CN115584279B - 利用双功能超支化型表面活性剂对油水两相体系乳化/破乳的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了利用双功能超支化型表面活性剂对油水两相体系乳化/破乳的方法：将超支化聚缩水甘油醚作为结构内核，6‑苯己酸和棕榈酸作为复合修饰剂，基于酯化反应制备得到双功能超支化型表面活性剂；所述双功能超支化型表面活性剂的亲水多孔隙内核为超支化聚缩水甘油醚，外壳由亲油基苯环、长链烷基和酯基组成；将双功能超支化型表面活性剂分散到油水两相体系中进行破乳或乳化：当油水两相体系为水包稠油型乳状液时，作为破乳剂进行破乳；油水两相体系为油水非均相体系时，作为乳化剂进行乳化。该双功能超支化型表面活性剂作为破乳剂时可以快速破坏多种高黏度乳状液的稳定性；在一定剪切力作用下，作为乳化剂展示出优异的乳化降黏性能。
Description
技术领域
本发明涉及石油添加剂领域，具体涉及利用多功能超支化型表面活性剂对油水两相体系进行乳化/破乳的方法。
背景技术
在全球初级能源中，石油的开采量和消耗量稳居首位。随着近年世界各地对石油需求的大幅增加，常规油藏被大规模开发，致使石油可采储量所剩无几。稠油作为一种储量大、分布广泛的典型非常规资源，其可持续的开采和利用引起了世界各地的广泛关注。稠油黏度高、密度大的特点使其在地层中具有很大的流动阻力，难以通过常规作业方式实现有效且经济的开采。为了降低稠油驱替的难度，提高稠油采收率，通常将含有适当化学物质的水注入到地层中，将高黏度原油转化成低黏度O/W型乳状液，降低流体流动阻力，进而增大驱替效率。高性能表面活性剂以及聚合物的使用降低了稠油开采难度，但高度乳化的采出液却显著增加下游石油加工过程中的成本和能耗。因此，应用合适的乳化剂和破乳剂对于提高稠油开采效率、实现利益最大化至关重要。
在稠油的整个生产周期中，O/W型乳状液的稳定性主要涉及乳化和破乳两方面。迄今为止，国内外已研发和报道多种聚合物用于乳状液的稳定以及破乳，但仍然缺乏关于同时具备乳化和破乳两种性能的聚合物的信息。在过去的数年中，超支化聚缩水甘油醚(HPG)由于其相对简单的合成方法、高度支化的网状结构、良好的生物相容性以及大量可修饰的端羟基等特性，在生物医药、纳米材料、涂层涂料等多个领域大放异彩。与此同时，独特的3D拓扑结构以及大量羟基和醚键等官能团的存在赋予HPG较高的界面活性，使其在油田破乳/乳化领域的应用成为可能。
因此，提供一种既能应用于高黏度原油乳状液破乳又能应用于稠油乳化降黏的多功能表面活性剂是本领域的热点技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用双功能超支化型表面活性剂对油水两相体系乳化与破乳的方法；通过控制双功能超支化型表面活性剂在油水两相体系里的添加量，实现破乳和乳化功能之间的转换；当该表面活性剂作为破乳剂时，它可以快速破坏多种高黏度乳状液的稳定性，破乳效率高达95％，油相含水率低于1.5％以下，同时形成清晰地油水界面；当该表面活性剂以超过其临界胶束浓度的添加量加入到油水非均相体系时，在一定剪切力作用下，它可作为乳化剂分散在油水乳状液内并展示出优异的乳化降黏性能。
本发明所提供的技术方案为：
利用双功能超支化型表面活性剂对油水两相体系乳化/破乳的方法，包括如下步骤：
1.1)将超支化聚缩水甘油醚作为结构内核，6-苯己酸和棕榈酸作为复合修饰剂，基于酯化反应制备得到双功能超支化型表面活性剂；所述双功能超支化型表面活性剂的亲水多孔隙内核为超支化聚缩水甘油醚，外壳由亲油基苯环、长链烷基和酯基组成；
1.2)将所述双功能超支化型表面活性剂分散到油水两相体系中进行破乳或乳化：当油水两相体系为水包稠油型乳状液时，作为破乳剂进行破乳；油水两相体系为油水非均相体系时，作为乳化剂进行乳化。
本发明中采用6-苯己酸和棕榈酸对超支化聚缩水甘油醚进行端基修饰，使其端基上接枝多种亲油性基团。改性后的超支化聚合物中亲水多孔隙内核为超支化聚缩水甘油醚，外壳由亲油基苯环、长链烷基和酯基组成，形成具有核壳结构的系列双功能超支化型表面活性剂，其数均分子量分布为80000～120000。
本发明所述酯化反应具体包括：
(1)将6-苯己酸和棕榈酸溶于少量有机溶剂，滴加至溶有超支化聚缩水甘油醚的反应体系中，在60～120℃下经过12～24h的酯化反应，得到粗产物；
(2)将步骤(1)得到的粗产物浓缩，冷却至室温后透析，烘干得到油状粘稠产物。
其中，步骤(2)具体为：将步骤(1)得到的粗产物浓缩，冷却至室温后转移至透析袋中，氯仿中透析48h，6h更换一次氯仿，透析袋中产物通过旋蒸除去氯仿，真空烘干12h得到油状粘稠产物，即为双功能超支化型表面活性剂CBHPG。
作为优选，所述修饰剂6-苯己酸与超支化聚缩水甘油醚的质量比为0.3～1.0；修饰剂棕榈酸与超支化聚缩水甘油醚的质量比为0.5～1.5。
通过调控6-苯己酸和棕榈酸与超支化聚缩水甘油醚的比例，合成了系列不同相对分子质量(Mn＝80000～120000)的超支化聚缩水甘油醚(CBHPG)。与目前仅具有单一乳化或破乳性能的表面活性剂不同，CBHPG可以通过控制油水非均相体系里的添加量，实现破乳和乳化功能之间的转换。当CBHPG作为破乳剂时，它可以快速破坏多种高黏度乳状液的稳定性，并以较少的添加量实现油水两相分离，破乳效率高达95％，油相含水率低于1.5％以下，同时形成清晰地油水界面。当CBHPG以超过其临界胶束浓度的添加量加入到油水非均相体系时，在一定剪切力作用下，它可作为乳化剂分散在油水乳状液内并展示出优异的乳化降黏性能。即，本发明提供的CBHPG可以应用于高黏度原油乳状液破乳以及稠油乳化降黏。
作为优选，所述酯化反应的温度为80～110℃，反应时间为15～21h。
本发明所述有机溶剂为吡啶或二甲基甲酰胺。
本发明所述双功能超支化型表面活性剂作为破乳剂在水包稠油型乳状液中的添加量为500～2000mg/L。添加量小于500mg/L，破乳效果不佳；添加量大于2000mg/L，CBHPG不再起到破乳作用。
本发明所述双功能超支化型表面活性剂作为乳化剂在油水非均相体系中作为乳化剂时其添加量为2000～4000mg/L。添加量小于2000mg/L，乳化效果不佳；添加量大于4000mg/L，对所形成的乳状液稳定性影响较小。
本发明所述破乳的温度为25～75℃，沉降时间为0.5～2h。作为优选，所述破乳的温度为45～65℃，沉降时间为1～1.5h。
本发明所述乳化的温度为20～90℃，稳定时间为3～36h。作为优选，所述乳化的温度为50～80℃，稳定时间为12～24h。
本发明中所述水包稠油型乳状液中的油相为模拟油或原油。作为优选，所述模拟油为不同粘度的二甲基硅油(1000mPa.s，30000mPa.s，60000mPa.s)作为优选，所述原油为辽河油田特种稠油，江苏稠油，单家寺稠油以及新疆稠油。
本发明中所述油水非均相体系中的油相为模拟油或原油。作为优选，所述模拟油为不同粘度的二甲基硅油(1000mPa.s，30000mPa.s，60000mPa.s)作为优选，所述原油为辽河油田特种稠油，江苏稠油，单家寺稠油以及新疆稠油。
本发明中所述油水两相体系中水相的矿化度为0～20000mg/L，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为0.1～1.5；pH为3～12。
同现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
(1)本发明中双功能超支化型表面活性剂端羟基被部分改性为亲油性的长链烷基和苯环，赋予了该表面活性剂适宜的亲水亲油平衡值，在保证其良好油水两相兼容性的同时具备较高的界面活性。在合理的添加量范围内，CBHPB能够快速到达油水界面，破坏油水界面膜，在顶替置换油水界面活性物质的同时实现水滴和油滴的共同吸附，最终实现油水分离。
(2)当本发明中的双功能超支化型表面活性剂在以超过其临界胶束浓度的添加量加入到油水两相分离体系时，在一定剪切力作用下，它可作为乳化剂分散在油水乳状液内并展示出优异的乳化降黏性能。与仅具有单一乳化或破乳性能的常规表面活性剂不同，该双功能超支化型表面活性剂可以通过控制油水非均相体系里的添加量，实现破乳和乳化功能之间的转换。
附图说明
图1为本发明中6-苯己酸和棕榈酸改性后的双功能超支化型表面活性剂的结构示意图；
图2为应用例1.1以及应用对比例1～3的破乳效果比较图。
图3为应用例1.2以及应用对比例4～6的乳化效果比较图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步详细地说明。
实施例1：双功能超支化型表面活性剂(CBHPG-1)制备
取1.0g HPG溶于50mL吡啶中，将0.5g棕榈酸与0.95g 6-苯己酸溶于少量吡啶滴入到反应体系中，在85℃下进行为时15h的酯化反应，得到高度支化的粗产物。冷却至室温后转移至透析袋中，氯仿中透析48h，6h更换一次氯仿，透析袋中产物通过旋蒸除去氯仿，真空烘干12h得到油状粘稠产物CBHPG-1。
双功能超支化型表面活性剂(CBHPG-1)的结构示意图如图1所示，需要说明的是，由于超支化结构多变且复杂，所示结构仅为示例。
实施例2：双功能超支化型表面活性剂(CBHPG-2)制备
取2.4g HPG溶于100mL DMF中，将2.2g棕榈酸与1.6g 6-苯己酸溶于少量DMF滴入到反应体系中，在100℃下进行为时18h的酯化反应，得到高度支化的粗产物。冷却至室温后转移至透析袋中，氯仿中透析48h，6h更换一次氯仿，透析袋中产物通过旋蒸除去氯仿，真空烘干12h得到油状粘稠产物CBHPG-2。
实施例3：双功能超支化型表面活性剂(CBHPG-3)制备
取3.0g HPG溶于150mL吡啶中，将3.6g棕榈酸与1.2g 6-苯己酸溶于少量吡啶滴入到反应体系中，在90℃下进行为时20h的酯化反应，得到高度支化的粗产物。冷却至室温后转移至透析袋中，氯仿中透析48h，6h更换一次氯仿，透析袋中产物通过旋蒸除去氯仿，真空烘干12h得到油状粘稠产物CBHPG-3。
对比例4：双功能超支化型表面活性剂(CBHPG-4)制备
取1.5g HPG溶于50mL DMF中，将2.7g棕榈酸与0.3g 6-苯己酸溶于少量DMF滴入到反应体系中，在100℃下进行为时21h的酯化反应，得到高度支化的粗产物。冷却至室温后转移至透析袋中，氯仿中透析48h，6h更换一次氯仿，透析袋中产物通过旋蒸除去氯仿，真空烘干12h得到油状粘稠产物CBHPG-4。
对比例5：双功能超支化型表面活性剂(CBHPG-5)制备
取2.0g HPG溶于100mL吡啶中，将0.6g棕榈酸与2.4g 6-苯己酸溶于少量吡啶滴入到反应体系中，在90℃下进行为时18h的酯化反应，得到高度支化的粗产物。冷却至室温后转移至透析袋中，氯仿中透析48h，6h更换一次氯仿，透析袋中产物通过旋蒸除去氯仿，真空烘干12h得到油状粘稠产物CBHPG-5。
应用例1.1
称取实施例1中制备的CBHPG-1(数均分子量分布为80000～100000)，以1250mg/L的浓度搅拌溶解于以二甲基硅油(60000mPa.s)为油相，pH为10，矿化度为20000mg/L的水包油型乳状液，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为1.0。在60℃下，沉降时间为40min时，其脱油效率为98.6％，油相含水量0.05％。
应用例1.2
以二甲基硅油(60000mPa.s)为油相，分析实施例1中制备的CBHPG-1(数均分子量分布为80000～100000)在70℃对油水比为4:6的非均相体系的乳化降黏效果(pH为10，矿化度为20000mg/L，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为1.0)。实验结果表明在2500mg/L的添加量下，CBHPG-1乳化降黏率超过98.5％，所形成的乳状液稳定时间超过24h。
应用对比例1～3
应用对比例1～3参考应用例1.1进行实验，改变表面活性剂种类，以二甲基硅油(60000mPa.s)为油相，pH为10，矿化度为20000mg/L的水包油型乳状液，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为1.0。
破乳温度为60℃，沉降时间为40min。对比例1为空白试验。对比例2中破乳剂为A(LSY-502，田鑫化工有限公司)。对比例3中破乳剂为HPG。
应用对比例1～3与应用例1.1的破乳效果比较如图2所示。
应用对比例4～6
对比例4～6参考应用例1.2进行实验，探究不同表面活性剂对油水比为4:6的非均相体系的乳化降黏效果(pH为10，矿化度为20000mg/L，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为1.0)。
乳化温度为70℃，添加量为2500mg/L。对比例4为空白试验。对比例5中乳化剂为B(某化工有限公司的氟碳表面活性剂)。对比例6中乳化剂为HPG。
应用对比例4～6与应用例1.2的破乳效果比较如图3所示。
应用例2.1
称取实施例2中制备的CBHPG-2(数均分子量分布为100000～1200000)，以1500mg/L的浓度搅拌溶解于以二甲基硅油(1000mPa.s)为油相，pH为7，矿化度为5000mg/L的水包油型乳状液，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为1.3。在65℃下，沉降时间为60min时，其脱油效率为98.9％，油相含水量0.02％。
应用例2.2
以二甲基硅油(1000mPa.s)为油相，分析实施例2中制备的CBHPG-2(数均分子量分布为100000～1200000)在70℃对油水比为3:7的非均相体系的乳化降黏效果(pH为7，矿化度为5000mg/L，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为1.3)。实验结果表明在3000mg/L的添加量下，CBHPG-2乳化降黏率超过92.7％，所形成的乳状液稳定时间超过28h。
应用例3.1
称取实施例3中制备的CBHPG-3(数均分子量分布为100000～1200000)，以1000mg/L的浓度搅拌溶解于以二甲基硅油(30000mPa.s)为油相，pH为5，矿化度为15000mg/L的水包油型乳状液，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为0.6。在75℃下，沉降时间为100min时，其脱油效率为96.5％，油相含水量0.04％。
应用例3.2
以二甲基硅油(30000mPa.s)为油相，分析实施例3中制备的CBHPG-3(数均分子量分布为100000～1200000)在85℃对油水比为1:1的非均相体系的乳化降黏效果(pH为5，矿化度为15000mg/L，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为0.6)。实验结果表明在3000mg/L的添加量下，CBHPG-3乳化降黏率超过98.5％，所形成的乳状液稳定时间超过24h。
应用例4.1
称取实施例1中制备的CBHPG-1(数均分子量分布为80000～100000)，以1500mg/L的浓度搅拌溶解于以辽河油田特种稠油为油相，pH为6，矿化度为10000mg/L的水包油型乳状液，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为0.5。在70℃下，沉降时间为60min时，其脱油效率为97.3％，油相含水量0.14％。
应用例4.2
以辽河油田特种稠油为油相，分析实施例1中制备的CBHPG-1(数均分子量分布为80000～100000)在75℃对油水比为6:4的非均相体系的乳化降黏效果(pH为6，矿化度为10000mg/L，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为0.5)。实验结果表明在3000mg/L的添加量下，CBHPG-1乳化降黏率超过96.8％，所形成的乳状液稳定时间超过20h。
应用例5.1
称取实施例2中制备的CBHPG-2(数均分子量分布为100000～1200000)，以1000mg/L的浓度搅拌溶解于以江苏稠油为油相，pH为5，矿化度为15000mg/L的水包油型乳状液，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为1.2。在65℃下，沉降时间为45min时，其脱油效率为97.5％，油相含水量0.6％。
应用例5.2
以江苏稠油为油相，分析实施例2中制备的CBHPG-2(数均分子量分布为100000～1200000)在80℃对油水比为7:3的非均相体系的乳化降黏效果(pH为5，矿化度为15000mg/L，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为1.2)。实验结果表明在2500mg/L的添加量下，CBHPG-2乳化降黏率超过91.2％，所形成的乳状液稳定时间超过20h。
应用例6.1
称取实施例3中制备的CBHPG-3(数均分子量分布为100000～1200000)，以1000mg/L的浓度搅拌溶解于以单家寺稠油为油相，pH为7，矿化度为10000mg/L的水包油型乳状液，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为1.3。在65℃下，沉降时间为90min时，其脱油效率为97.4％，油相含水量1.2％。
应用例6.2
以单家寺稠油为油相，分析实施例3中制备的CBHPG-3(数均分子量分布为100000～1200000)在80℃对油水比为3:7的非均相体系的乳化降黏效果(pH为7，矿化度为10000mg/L，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为1.3)。实验结果表明在3500mg/L的添加量下，CBHPG-3乳化降黏率超过99.2％，所形成的乳状液稳定时间超过18h。
应用例7.1
称取实施例1中制备的CBHPG-1(数均分子量分布为80000～100000)，以1250mg/L的浓度搅拌溶解于以新疆油田为油相，pH为10，矿化度为10000mg/L的水包油型乳状液，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为0.9。在65℃下，沉降时间为40min时，其脱油效率为95.1％，油相含水量0.9％。
应用例7.2
以新疆稠油为油相，分析实施例1中制备的CBHPG-1(数均分子量分布为80000～100000)在80℃对油水比为1:1的非均相体系的乳化降黏效果(pH为10，矿化度为10000mg/L，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为0.9)。实验结果表明在2750mg/L的添加量下，CBHPG-1乳化降黏率超过97.9％，所形成的乳状液稳定时间超过21h。
应用对比例7.1
称取实施例4中制备的CBHPG-4，以2000mg/L的浓度搅拌溶解于以二甲基硅油(60000mPa.s)为油相，pH为7，矿化度为5000mg/L的水包油型乳状液，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为0.9。在65℃下，沉降时间为120min时，其脱油效率为62.6％，油相含水量22.6％。
应用对比例7.2
以二甲基硅油(60000mPa.s)为油相，分析实施例4中制备的CBHPG-4，在80℃对油水比为1:9的非均相体系的乳化降黏效果(pH为7，矿化度为5000mg/L，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为0.9)。实验结果表明在3500mg/L的添加量下，CBHPG-4乳化降黏率为55.1％，所形成的乳状液不稳定。
应用对比例8.1
称取实施例5中的CBHPG-5，以2000mg/L的浓度搅拌溶解于以单家寺稠油为油相，pH为10，矿化度为15000mg/L的水包稠油型乳状液，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为1.2。在66℃，测量沉降时间为120min时，其脱油效率为59.8％，油相含水量28.1％。
应用对比例8.2
以单家寺稠油为油相，分析实施例5中制备的CBHPG-5，在90℃对油水比为2:8的非均相体系的乳化降黏效果(pH为10，矿化度为15000mg/L，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为1.2)。实验结果表明在4000mg/L的添加量下，CBHPG-4乳化降黏率为48.9％，所形成的乳状液不稳定。
分析可知，实施例1～3中制备的表面活性剂性能均良好，主要通过对6-苯己酸和棕榈酸与超支化聚缩水甘油醚的投料质量比进行调控，一定投料质量比反应得到的CBHPG其降低界面张力的程度高，界面活性强，油水两相兼容性好，通过调控体系内CBHPG的添加量实现破乳/乳化功能性的转换。
Claims (7)
1.一种利用双功能超支化型表面活性剂对油水两相体系破乳/乳化的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1.1)将超支化聚缩水甘油醚作为结构内核，6-苯己酸和棕榈酸作为复合修饰剂，基于酯化反应制备得到双功能超支化型表面活性剂；所述双功能超支化型表面活性剂的亲水多孔隙内核为超支化聚缩水甘油醚，外壳由亲油基苯环、长链烷基和酯基组成；
修饰剂6-苯己酸与超支化聚缩水甘油醚的质量比为0.3～1.0；修饰剂棕榈酸与超支化聚缩水甘油醚的质量比为0.5～1.5；
1.2)将所述双功能超支化型表面活性剂分散到油水两相体系中进行破乳或乳化：当油水两相体系为水包稠油型乳状液时，作为破乳剂进行破乳；油水两相体系为油水非均相体系时，作为乳化剂进行乳化；
所述双功能超支化型表面活性剂在水包稠油型乳状液中作为破乳剂其添加量为500～2000mg/L；
所述双功能超支化型表面活性剂在油水非均相体系中作为乳化剂时其添加量为2000～4000mg/L。
2.根据权利要求1所述的双功能超支化型表面活性剂对油水两相体系破乳/乳化的方法，其特征在于，所述酯化反应具体包括：
2.1)将6-苯己酸与棕榈酸逐滴加入溶有超支化聚缩水甘油醚的有机溶剂中，在60～120℃下经过12～24h的酯化反应，得到粗产物；
2.2)将步骤2.1)得到的粗产物浓缩，冷却至室温后透析，烘干得到油状粘稠产物。
3.根据权利要求1或2所述的利用双功能超支化型表面活性剂对油水两相体系破乳/乳化的方法，其特征在于，所述双功能超支化型表面活性剂的数均分子量分布为80000～120000。
4.根据权利要求2所述的利用双功能超支化型表面活性剂对油水两相体系破乳/乳化的方法，其特征在于，所述有机溶剂为吡啶或二甲基甲酰胺。
5.根据权利要求1所述的利用双功能超支化型表面活性剂对油水两相体系破乳/乳化的方法，其特征在于，所述破乳的温度为25～75℃，沉降时间为0.5～2h。
6.根据权利要求1所述的利用双功能超支化型表面活性剂对油水两相体系破乳/乳化的方法，其特征在于，所述乳化的温度为20～90℃，稳定时间为3～36h。
7.根据权利要求1所述的利用双功能超支化型表面活性剂对油水两相体系破乳/乳化的方法，其特征在于，所述油水两相体系中水相的矿化度为0～20000mg/L，其中水相中NaCl和CaCl2的质量比为0.1～1.5；所述油水两相体系pH为3～12。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004014080A1 (de) * | 2004-03-23 | 2005-10-13 | Peter Dr. Wilharm | Nukleierungsmittel auf der Basis von hyperverzweigten Polymeren |
| CN102936333A (zh) * | 2012-11-02 | 2013-02-20 | 陕西科技大学 | 一种芳香族超支化聚合物表面活性剂及其制备方法 |
| CN109575280A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-05 | 浙江大学 | 利用双亲性超支化聚酰胺胺对水包油型乳状液进行破乳的方法 |
| CN114605657A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-10 | 浙江大学 | 一种改善燃料氧化与裂解性能的功能性大分子及应用 |
| CN114920943A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-08-19 | 天津大学 | 一种基团修饰的大分子聚合物、其制备方法及用途 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7431845B2 (en) * | 2005-06-23 | 2008-10-07 | Nalco Company | Method of clarifying oily waste water |
-
2022
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004014080A1 (de) * | 2004-03-23 | 2005-10-13 | Peter Dr. Wilharm | Nukleierungsmittel auf der Basis von hyperverzweigten Polymeren |
| CN102936333A (zh) * | 2012-11-02 | 2013-02-20 | 陕西科技大学 | 一种芳香族超支化聚合物表面活性剂及其制备方法 |
| CN109575280A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-05 | 浙江大学 | 利用双亲性超支化聚酰胺胺对水包油型乳状液进行破乳的方法 |
| CN114605657A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-10 | 浙江大学 | 一种改善燃料氧化与裂解性能的功能性大分子及应用 |
| CN114920943A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-08-19 | 天津大学 | 一种基团修饰的大分子聚合物、其制备方法及用途 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 新型多杂臂超支化聚缩水甘油的简易合成及自组装行为;周立;尹辉军;高超;徐伟箭;;高等学校化学学报(01);170-174 * |
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