CN117126326A - 一种高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂及其制备方法,属于高分子聚合物的制备领域,本发明采用反相乳液聚合,聚合物乳化体系、低温复合引发体系分段引发聚合,制备出特殊结构的系列聚合物乳化剂,通过该系列聚合物型乳化剂使用,可以制得乳液本体粘度低于300cp,平台不需要单独溶解便可以直接泵入使用,同时通过嵌段聚合引入长链亲油型阳离子单体侧基,从而获得高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂;再通过低温复合引发体系分段引发,可以制备出高亲油超低粘度的高分子量阳离子乳液聚合物清水剂产品,可与海上采油平台油水分离工艺完美结合,尤其在海上油田平台这种作业空间比较狭小的领域更能得到广泛应用。
Description
技术领域
本发明属于高分子聚合物的制备领域,尤其是涉及一种高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂及其制备方法。
背景技术
阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)是线型高分子化合物,由于它具有多种活泼的基团,能与许多物质吸附形成氢键。能絮凝带负电荷的胶体,具有脱色、吸附、粘合、除浊等功能,广泛应用于造纸、染整、选矿、油田、食品、和酿造等行业有机杂质含量较高的废水处理,特别适用于城市污泥、造纸污泥及其它工业污泥的脱水处理。海上油田油气水分离流程短,产出液处理量大,污水处理效果要求高;随着“零排放”措施的推进,常规无机高分子类清水剂具有矾花大、产生污泥多,严重占用海上有限的采油平台空间,降低了油水分离处理速度;而pH值低、腐蚀性强等缺点,会导致油水处理设备快速老化,增加了油水处理成本,因此,无机高分子清水剂逐渐被有机高分子聚合物清水剂替代为必然所趋。
近几年市场上开发了有机高分子量聚合物清水剂,大规模应用于中海油四海域及海外市场,粉末型高分子量聚合物溶解慢,且溶解设备庞大,降低油水分离效率和挤占海上采油平台空间;而溶液型高分子量聚合物清水剂为了满足本体粘度低于500cp,有效含量需要降低到1%左右,导致运输成本奇高,无法大规模推广使用。且现用有机聚合物溶液清水剂亲油性一般,油水分离速度慢,无法实现增储上产的目标,因此,开发性能更高的有机聚合物清水剂便十分紧迫。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂及其制备方法,制备出的高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂具有亲油性强、低本体粘度、高分子量、较好的耐低温、速溶性和储存稳定性等特点。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:一种高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂的制备方法,包括如下步骤:
步骤1、将有机溶剂、自制高效聚合物乳化剂、油溶性引发剂,加入油相配料罐中充分搅拌溶解;
步骤2、将丙烯酰胺单体、长链亲油型阳离子单体、络合剂、复合水溶性引发体系和去离子水加入水相罐中充分搅拌溶解;
步骤3、缓慢将水相罐中的料打入油相罐中,打入的过程中同时搅拌油相罐中的料,然后,使用乳化机将油相罐中的料乳化30分钟,测试粒径合格后将乳化好的乳液打入反应釜中,开动搅拌,充氮气2小时以上;
步骤4、用冷却盐水将反应釜温度降低到5-10℃,继续保持充氮;
步骤5、配置好还原剂溶液,并加油和乳化剂后用乳化机乳化待用,用计量泵将还原剂缓慢滴加到反应釜中,并根据升温情况调整还原剂滴加速度;
步骤6、当反应釜温度升到50℃后恒温滴加还原剂,直到配置的还原剂完全滴加进反应釜,将反应釜温度逐级升到60℃和70℃分别反应一个小时后,停止充氮;
步骤7、将反应完全的乳液打入后处理转相釜,往转相釜中添加1%-1.5%的转相剂转相,得到高分子量阳离子乳液聚合物清水剂成品。
进一步的,所述有机溶剂为3号白油和D80溶剂油中两种复合,比例为1:1;
所述自制高效聚合物乳化剂为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸十四酯、丙烯酸十六酯三种单体共聚物,单体复配比例为1:2:1,且聚合物乳化剂要求粘度为1500-2500cp;
所述油溶性引发剂为偶氮二异丁腈和偶氮二异戊腈的两种复配,重量复配比例为1:1。
进一步的,所述长链亲油型阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵和二甲基十二烷基烯丙基氯化铵的两种复配,重量复配比例为2:1。
进一步的,所述络合剂为乙二胺四乙酸钠、乙二胺四丙酸钠、二乙烯三胺五乙酸钠中的任意两种复配,比例为1:1。
进一步的,所述复合水溶性引发体系为过硫酸铵、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐和偶氮二异丁脒盐酸盐,三种引发剂比例为4:1:1。
进一步的,所述还原剂为亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠和焦亚硫酸钠中的一种或多种。
进一步的,所述转相剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯醚天然脂肪醇中的任意两种,比例为1:1。
进一步的,聚合物原料,以质量份数计,包括如下组分:
有机溶剂280-290份、自制高效聚合物乳化剂3-4份、油溶性引发剂0.05-0.1份,丙烯酰胺单体140-160、长链亲油型阳离子单体240-260、络合剂0.05-0.08、复合水溶性引发体系0.07-0.08份和还原剂0.05-0.06份。
一种高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂,使用上述的高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂的制备方法制备得到,其本体粘度小于300cp。
进一步的,乳液聚合物清水剂的分子量高于800万。
高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂为水溶性高分子聚合物,清水脱油产生的油泥少;并且该产品本体粘度都低于300cp,很好的满足海油平台泵送设备都需要体系粘度低于500cp的要求;另外,而且高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂具有高亲油活性,可以快速实现油水分离;综上所述,本发明的一种高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂,与海上平台油水分离工艺结合度高,将在油田得到广泛应用。
相对于现有技术,本发明所述的高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂及其制备方法具有以下优势:
(1)本发明通过在反相乳液制备油相中添加不同嵌段结构的聚合物乳化剂,可以制备出本体粘度小于300cp的阳离子聚合物乳液,平台不需要单独溶解便可以直接泵入使用;同时可以通过调整聚合物乳化剂的嵌段结构,从而制备出耐低温性能更好的高亲油超低粘度阳离子聚合物乳液;
(2)通过将聚合物乳化剂和转相剂的用量进行调整,可以制备出不同HLB值的高亲油超低粘度阳离子聚合物乳液,从而得到溶解速度不同的高亲油低粘度阳离子聚合物乳液产品,满足不同场合使用;
(3)本发明采用复合油溶性引发剂,两种油溶性引发剂分解温度不同,因此可以在60-70℃条件下继续分解引发,得到高亲油超低粘度阳离子聚合物乳液产品残余单体更低,更好满足环保需求;
(4)本发明采用复合水溶性引发体系,在起始和中期反应过程中,不同引发剂在不同温度下分解,逐级分段引发聚合,便于制备出高分子量乳液聚合物产品;
(5)本发明通过控制滴加还原剂的速度,可以控制反应速度,可以调节反应热缓慢释放,可以得到分子量更高,溶解性更好的高亲油超低粘度阳离子聚合物乳液产品;
(6)本发明通过添加络合剂,可以络合金属离子,提高聚合单体的活性,可以提高高亲油低粘度阳离子乳液聚合物产品的分子量;
(7)本发明通过反相乳液制备的高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂为一种有机高分子聚合物,不含游离氯离子,对设备腐蚀性远低于无机高分子清水剂。
综上所述,本发明所述制备的高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂具有以下特点:亲油性强、低本体粘度、高分子量、较好的耐低温、速溶性和储存稳定性。
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
针对海油平台空间有限,污水处理流程短,需要溶解快,清水作用强的高亲油活性、低粘度的阳离子聚丙烯酰胺进行破乳絮凝油水分离,本发明提供了一种高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂及其制备方法,采用反相乳液聚合,聚合物乳化体系,低温复合引发体系分段引发聚合。本发明的核心技术是:制备出特殊结构的系列聚合物乳化剂,通过该系列聚合物型乳化剂使用,可以制得乳液本体粘度低于300cp,平台不需要单独溶解便可以直接泵入使用,同时通过嵌段聚合引入长链亲油型阳离子单体侧基,从而获得高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂;再通过低温复合引发体系分段引发,可以制备出高亲油超低粘度的高分子量阳离子乳液聚合物清水剂产品,在海上油田油水分离领域具有广阔的应用前景。
本发明提供一种高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂的制备方法,包括如下步骤:
步骤1、将有机溶剂、自制高效聚合物乳化剂、油溶性引发剂,加入油相配料罐中充分搅拌溶解;所述有机溶剂为3号白油和D80溶剂油中两种复合,比例为1:1;
步骤2、将丙烯酰胺单体、长链亲油型阳离子单体、络合剂、复合水溶性引发体系和去离子水加入水相罐中充分搅拌溶解;所述络合剂为乙二胺四乙酸钠、乙二胺四丙酸钠、二乙烯三胺五乙酸钠中的任意两种复配,比例为1:1;
步骤3、缓慢将水相罐中的料打入油相罐中,打入的过程中同时搅拌油相罐中的料,然后,使用乳化机将油相罐中的料乳化30分钟,测试粒径合格后将乳化好的乳液打入反应釜中,开动搅拌,充氮气2小时以上;
步骤4、用冷却盐水将反应釜温度降低到5-10℃,继续保持充氮;
步骤5、配置好还原剂溶液,并加油和乳化剂后用乳化机乳化待用,用计量泵将还原剂缓慢滴加到反应釜中,并根据升温情况调整还原剂滴加速度;所述还原剂为亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠和焦亚硫酸钠中的一种或多种;
步骤6、当反应釜温度升到50℃后恒温滴加还原剂,直到配置的还原剂完全滴加进反应釜,将反应釜温度逐级升到60℃和70℃分别反应一个小时后,停止充氮;
步骤7、将反应完全的乳液打入后处理转相釜,往转相釜中添加1%-1.5%的转相剂转相,得到高分子量阳离子乳液聚合物清水剂成品。
所述自制高效聚合物乳化剂为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸十四酯、丙烯酸十六酯三种单体共聚物,单体复配比例为1:2:1,且聚合物乳化剂要求粘度为1500-2500cp;
本发明通过在乳液油相中添加自制聚合物乳化剂,可以制备出本体粘度低于300cp的乳液聚合物,多元嵌段聚合物乳化剂,形成的乳化剂长短支链结合,可以增加乳胶粒界面膜厚度,又可以获得较大界面强度,乳胶粒间的碰撞摩擦力减小,从而达到降低乳液本体粘度的目的。另外,聚合物乳化剂的链段长度对乳液耐低温性能影响很大,链段短的聚合物乳化剂形成的乳胶粒流动性能好,从而可以提高乳液的耐低温性能。加入聚合物乳化剂随着结构单元中长链单体由长到短,而乳液体系的耐低温性能也由弱到强。其原因可能是聚合物乳化剂的结构单元链越长,乳液的耐温性能越差,这估计主要是因为聚合物乳化剂结构单元的凝冻点越低,则乳液的耐低温性能就越好。
在进一步实施例中,所述长链亲油型阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵和二甲基十二烷基烯丙基氯化铵的两种复配,重量复配比例为2:1。
本发明将高亲油阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵和二甲基十二烷基烯丙基氯化铵按照2:1的复配比例添加到乳液中,添加两种结构不一样的亲油型单体,其中甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵带有苯环结构,与原油中的芳香烃具有天然亲和作用,而二甲基十二烷基烯丙基氯化铵与原油中长链烃具有较好的亲和作用,且两种单体的聚合物水溶性也非常好。将两种亲油阳离子单体复合使用,制备的阳离子聚合物清水剂亲油性更好,更有利于捕捉废水里面的油珠和水包油型乳胶,达到更好的清水效果。
在进一步实施例中,所述复合水溶性引发体系为过硫酸铵、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐和偶氮二异丁脒盐酸盐,三种引发剂比例为4:1:1;所述油溶性引发剂为偶氮二异丁腈和偶氮二异戊腈的两种复配,重量复配比例为1:1。
由于热引发剂分解温度不一样,当多种热引发剂复合使用,可以在不同温度分解,可以实现逐步分段聚合,从而提高聚合物分子量,同时可以减少一种引发剂集中分解导致支化结构过多而降低产品溶解性能。同样的,本发明同时采用两种分解温度不一样的油溶性引发剂,可以和复合水溶性引发体系形成互补,逐步分段引发聚合,从而提高聚合物分子量,降低残留单体含量。
在进一步实施例中,所述转相剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯醚天然脂肪醇中的任意两种,比例为1:1。
反相乳液需要转相的原因是因为转相前,乳胶粒表面被乳化剂包裹很好,产品分散在水中无法快速溶解。加入转相剂后,在乳胶粒表面留下亲水通道,乳液一旦分散到水中,水可以快速从亲水通道进入乳胶粒,从而达到快速溶解的目的,而加入两种HLB大于10的乳化剂复合为转相剂,在乳胶粒表面形成亲水通道强弱有一定区别,可以调节乳液溶解时间,水进入乳胶粒的速度,从而调节高亲油低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂的溶解性能。
聚合物原料,以质量份数计,包括如下组分:
有机溶剂280-290份、自制高效聚合物乳化剂3-4份、油溶性引发剂0.05-0.1份,丙烯酰胺单体140-160、长链亲油型阳离子单体240-260、络合剂0.05-0.08、复合水溶性引发体系0.07-0.08份和还原剂0.05-0.06份。
一种高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂,使用上述的高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂的制备方法制备得到,其本体粘度小于300cp。乳液聚合物清水剂的分子量高于800万,除了可以作为清水剂处理海上平台废水,也可以作为清水剂处理其它含油工业废水,还可以作为工业废水污泥脱水剂。
本专利采用反相乳液聚合技术,制备出高分子量(分子量为800万以上)的阳离子聚合物,同时具有本体粘度小于300cp,高亲油性能的高分子量阳离子乳液聚合物清水剂。高分子量阳离子乳液清水剂具有有效含量高、分子量高等特点,很低的加药量就能形成与无机聚合物清水剂媲美的絮凝效果,产生的油泥量远低于无机聚合物产生的油泥量,且其几乎对设备设施不造成腐蚀性,可与海上采油平台油水分离工艺完美结合。尤其在海上油田平台这种作业空间比较狭小的领域更能得到广泛应用。基于此,本技术制备出高亲油超低粘度高分子量阳离子乳液聚合物清水剂,可以大规模应用海上油田油水分离,也可以大规模取代阳离子聚合物干粉,应用于含油污水和高含有机质工业废水,前景十分广阔。
下面结合实施例,对本发明作进一步说明,所述的实施例的示例旨在解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
实施例1
将有机溶剂280份、聚合物乳化剂3.5份、油溶性引发剂0.07份,加入油相配料罐中充分搅拌溶解;将丙烯酰胺单体140份、长链亲油型阳离子单体260份、络合剂0.06份、复合水溶性引发体系0.07份和去离子水加入水相罐中充分搅拌溶解;边搅拌的情况下缓慢将水相罐中的料打入油相罐中,并用乳化剂乳化30分钟,测试粒径合格后将乳化好的乳液打入反应釜中,开动搅拌,充氮气2小时以上;用冷却盐水将反应釜温度降低到6℃,继续保持充氮;配置好还原剂浓度为2%溶液,并加油和乳化剂乳化待用,用计量泵将还原剂缓慢滴加到反应釜中,并根据升温情况调整还原剂滴加速度。当反应釜温度升到50℃后恒温滴加引发剂,直到配置的还原剂完全滴加进反应釜,还原剂总加入量为0.05份,将反应釜温度逐级升到60℃和70℃各反应一个小时,停止充氮。将反应完全的乳液打入后处理转相釜,往后处理转相釜中添加1.1%的转相剂转相,得到分子量为862万,本体粘度为285cp,高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂成品。
实施例2
将有机溶剂285份、聚合物乳化剂3份、油溶性引发剂0.06份,加入油相配料罐中充分搅拌溶解;将丙烯酰胺单体150份、长链亲油型阳离子单体250份、络合剂0.06份、复合水溶性引发体系0.07份和去离子水加入水相罐中充分搅拌溶解;边搅拌的情况下缓慢将水相罐中的料打入油相罐中,并用乳化剂乳化30分钟,测试粒径合格后将乳化好的乳液打入反应釜中,开动搅拌,充氮气2小时以上;用冷却盐水将反应釜温度降低到6℃,继续保持充氮;配置好还原剂浓度为2%溶液,并加油和乳化剂乳化待用,用计量泵将还原剂缓慢滴加到反应釜中,并根据升温情况调整还原剂滴加速度。当反应釜温度升到50℃后恒温滴加引发剂,直到配置的还原剂完全滴加进反应釜,还原剂总加入量为0.05份,将反应釜温度逐级升到60℃和70℃各反应一个小时,停止充氮。将反应完全的乳液打入后处理转相釜,往后处理转相釜中添加1.1%的转相剂转相,得到分子量为894万,本体粘度为279cp,高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂成品。
实施例3
将有机溶剂290份、聚合物乳化剂3份、油溶性引发剂0.08份,加入油相配料罐中充分搅拌溶解;将丙烯酰胺单体160份、长链亲油型阳离子单体240份、络合剂0.06份、复合水溶性引发体系0.07份和去离子水加入水相罐中充分搅拌溶解;边搅拌的情况下缓慢将水相罐中的料打入油相罐中,并用乳化剂乳化30分钟,测试粒径合格后将乳化好的乳液打入反应釜中,开动搅拌,充氮气2小时以上;用冷却盐水将反应釜温度降低到6℃,继续保持充氮;配置好还原剂浓度为2%溶液,并加油和乳化剂乳化待用,用计量泵将还原剂缓慢滴加到反应釜中,并根据升温情况调整还原剂滴加速度。当反应釜温度升到50℃后恒温滴加引发剂,直到配置的还原剂完全滴加进反应釜,还原剂总加入量为0.05份,将反应釜温度逐级升到60℃和70℃各反应一个小时,停止充氮。将反应完全的乳液打入后处理转相釜,往后处理转相釜中添加1.2%的转相剂转相,得到分子量为933万,本体粘度为283cp,高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂成品。
实施例4
将有机溶剂280份、聚合物乳化剂4份、油溶性引发剂0.09份,加入油相配料罐中充分搅拌溶解;将丙烯酰胺单体150份、长链亲油型阳离子单体260份、络合剂0.06份、复合水溶性引发体系0.08份和去离子水加入水相罐中充分搅拌溶解;边搅拌的情况下缓慢将水相罐中的料打入油相罐中,并用乳化剂乳化30分钟,测试粒径合格后将乳化好的乳液打入反应釜中,开动搅拌,充氮气2小时以上;用冷却盐水将反应釜温度降低到8℃,继续保持充氮;配置好还原剂浓度为2%溶液,并加油和乳化剂乳化待用,用计量泵将还原剂缓慢滴加到反应釜中,并根据升温情况调整还原剂滴加速度。当反应釜温度升到50℃后恒温滴加引发剂,直到配置的还原剂完全滴加进反应釜,还原剂总加入量为0.05份,将反应釜温度逐级升到60℃和70℃各反应一个小时,停止充氮。将反应完全的乳液打入后处理转相釜,往后处理转相釜中添加1.1%的转相剂转相,得到分子量为856万,本体粘度为293cp,高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂成品。
实施例5
将有机溶剂285份、聚合物乳化剂3.5份、油溶性引发剂0.06份,加入油相配料罐中充分搅拌溶解;将丙烯酰胺单体140份、长链亲油型阳离子单体250份、络合剂0.06份、复合水溶性引发体系0.08份和去离子水加入水相罐中充分搅拌溶解;边搅拌的情况下缓慢将水相罐中的料打入油相罐中,并用乳化剂乳化30分钟,测试粒径合格后将乳化好的乳液打入反应釜中,开动搅拌,充氮气2小时以上;用冷却盐水将反应釜温度降低到9℃,继续保持充氮;配置好还原剂浓度为2%溶液,并加油和乳化剂乳化待用,用计量泵将还原剂缓慢滴加到反应釜中,并根据升温情况调整还原剂滴加速度。当反应釜温度升到50℃后恒温滴加引发剂,直到配置的还原剂完全滴加进反应釜,还原剂总加入量为0.06份,将反应釜温度逐级升到60℃和70℃各反应一个小时,停止充氮。将反应完全的乳液打入后处理转相釜,往后处理转相釜中添加1.1%的转相剂转相,得到分子量为847万,本体粘度为288cp,高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂成品。
实施例6
将有机溶剂290份、聚合物乳化剂3份、油溶性引发剂0.08份,加入油相配料罐中充分搅拌溶解;将丙烯酰胺单体160份、长链亲油型阳离子单体240份、络合剂0.06份、复合水溶性引发体系0.07份和去离子水加入水相罐中充分搅拌溶解;边搅拌的情况下缓慢将水相罐中的料打入油相罐中,并用乳化剂乳化30分钟,测试粒径合格后将乳化好的乳液打入反应釜中,开动搅拌,充氮气2小时以上;用冷却盐水将反应釜温度降低到8℃,继续保持充氮;配置好还原剂浓度为2%溶液,并加油和乳化剂乳化待用,用计量泵将还原剂缓慢滴加到反应釜中,并根据升温情况调整还原剂滴加速度。当反应釜温度升到50℃后恒温滴加引发剂,直到配置的还原剂完全滴加进反应釜,还原剂总加入量为0.05份,将反应釜温度逐级升到60℃和70℃各反应一个小时,停止充氮。将反应完全的乳液打入后处理转相釜,往后处理转相釜中添加1.1%的转相剂转相,得到分子量为945万,本体粘度为263cp,高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂成品。
实施例7
将有机溶剂280份、聚合物乳化剂4份、油溶性引发剂0.06份,加入油相配料罐中充分搅拌溶解;将丙烯酰胺单体140份、长链亲油型阳离子单体240份、络合剂0.06份、复合水溶性引发体系0.08份和去离子水加入水相罐中充分搅拌溶解;边搅拌的情况下缓慢将水相罐中的料打入油相罐中,并用乳化剂乳化30分钟,测试粒径合格后将乳化好的乳液打入反应釜中,开动搅拌,充氮气2小时以上;用冷却盐水将反应釜温度降低到7℃,继续保持充氮;配置好还原剂浓度为2%溶液,并加油和乳化剂乳化待用,用计量泵将还原剂缓慢滴加到反应釜中,并根据升温情况调整还原剂滴加速度。当反应釜温度升到50℃后恒温滴加引发剂,直到配置的还原剂完全滴加进反应釜,还原剂总加入量为0.06份,将反应釜温度逐级升到60℃和70℃各反应一个小时,停止充氮。将反应完全的乳液打入后处理转相釜,往后处理转相釜中添加1.1%的转相剂转相,得到分子量为897万,本体粘度为294cp,高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂成品。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
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、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1、将有机溶剂、自制高效聚合物乳化剂、油溶性引发剂,加入油相配料罐中充分搅拌溶解;
步骤2、将丙烯酰胺单体、长链亲油型阳离子单体、络合剂、复合水溶性引发体系和去离子水加入水相罐中充分搅拌溶解;
步骤3、缓慢将水相罐中的料打入油相罐中,打入的过程中同时搅拌油相罐中的料,然后,使用乳化机将油相罐中的料乳化30分钟,测试粒径合格后将乳化好的乳液打入反应釜中,开动搅拌,充氮气2小时以上;
步骤4、用冷却盐水将反应釜温度降低到5-10℃,继续保持充氮;
步骤5、配置好还原剂溶液,并加油和乳化剂后用乳化机乳化待用,用计量泵将还原剂缓慢滴加到反应釜中,并根据升温情况调整还原剂滴加速度;
步骤6、当反应釜温度升到50℃后恒温滴加还原剂,直到配置的还原剂完全滴加进反应釜,将反应釜温度逐级升到60℃和70℃分别反应一个小时后,停止充氮;
步骤7、将反应完全的乳液打入后处理转相釜,往转相釜中添加1%-1.5%的转相剂转相,得到高分子量阳离子乳液聚合物清水剂成品。
2.根据权利要求1所述的高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂的制备方法,其特征在于:所述有机溶剂为3号白油和D80溶剂油中两种复合,比例为1:1;
所述自制高效聚合物乳化剂为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸十四酯、丙烯酸十六酯三种单体共聚物,单体复配比例为1:2:1,且聚合物乳化剂要求粘度为1500-2500cp;
所述油溶性引发剂为偶氮二异丁腈和偶氮二异戊腈的两种复配,重量复配比例为1:1。
3.根据权利要求1所述的高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂的制备方法,其特征在于:所述长链亲油型阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵和二甲基十二烷基烯丙基氯化铵的两种复配,重量复配比例为2:1。
4.根据权利要求1所述的高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂的制备方法,其特征在于:所述络合剂为乙二胺四乙酸钠、乙二胺四丙酸钠、二乙烯三胺五乙酸钠中的任意两种复配,比例为1:1。
5.根据权利要求1所述的高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂的制备方法,其特征在于:所述复合水溶性引发体系为过硫酸铵、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐和偶氮二异丁脒盐酸盐,三种引发剂比例为4:1:1。
6.根据权利要求1所述的高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂的制备方法,其特征在于:所述还原剂为亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠和焦亚硫酸钠中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂的制备方法,其特征在于:所述转相剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯醚天然脂肪醇中的任意两种,比例为1:1。
8.根据权利要求1所述的高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂的制备方法,其特征在于:聚合物原料,以质量份数计,包括如下组分:
有机溶剂280-290份、自制高效聚合物乳化剂3-4份、油溶性引发剂0.05-0.1份,丙烯酰胺单体140-160、长链亲油型阳离子单体240-260、络合剂0.05-0.08、复合水溶性引发体系0.07-0.08份和还原剂0.05-0.06份。
9.一种高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂,其特征在于,使用权利要求1-8中任一项所述的高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂的制备方法制备得到,其本体粘度小于300cp。
10.根据权利要求9所述的一种高亲油超低粘度的阳离子乳液聚合物清水剂,其特征在于:乳液聚合物清水剂的分子量高于800万。
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