RU2533824C1 - Method of obtaining of magnetically susceptible water soluble hydrophobically modified polyacryleamides and magnetic liquid based on them - Google Patents
Method of obtaining of magnetically susceptible water soluble hydrophobically modified polyacryleamides and magnetic liquid based on them Download PDFInfo
- Publication number
- RU2533824C1 RU2533824C1 RU2013145574/04A RU2013145574A RU2533824C1 RU 2533824 C1 RU2533824 C1 RU 2533824C1 RU 2013145574/04 A RU2013145574/04 A RU 2013145574/04A RU 2013145574 A RU2013145574 A RU 2013145574A RU 2533824 C1 RU2533824 C1 RU 2533824C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- added
- particles
- water
- hydrophobically modified
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способу получения гидрофильных магнитовосприимчивых полимеров, а именно к магнитовосприимчивым водорастворимым гидрофобно модифицированным полиакриламидам, включающим частицы магнитного наполнителя - оксиды железа, Fe3O4 и γ-Fe2O3, субмикронного размера, а также к получению магнитной жидкости на их основе.The present invention relates to a method for producing hydrophilic magnetically susceptible polymers, namely, magnetically susceptible water-soluble hydrophobically modified polyacrylamides, including particles of magnetic filler - iron oxides, Fe 3 O 4 and γ-Fe 2 O 3 , submicron size, as well as to obtain magnetic fluid on them basis.
При добавлении этих полимеров в воду или в ее смеси с органическими растворителями (этанол, метанол) происходит самопроизвольное образование кинетически стабильной магнитной жидкости, не подвергающейся фазовому разделению под влиянием внешнего магнитного поля с напряженностью 1.4-7.4 кЭ.When these polymers are added to water or in its mixture with organic solvents (ethanol, methanol), a kinetically stable magnetic fluid spontaneously forms, which does not undergo phase separation under the influence of an external magnetic field with a strength of 1.4-7.4 kOe.
Изобретение наиболее эффективно может быть использовано в нефтедобывающей промышленности для контролируемых под действием магнитного поля процессов доставки и размещения магнитных жидкостей при гидроразрыве пласта породы (ГРП), а также в качестве средства мониторинга их нахождения при прокачке по трубам, при нахождении в скважине или в трещине.The invention can be most effectively used in the oil industry for magnetic field controlled delivery and placement of magnetic fluids during hydraulic fracturing, as well as a means of monitoring their location when pumping through pipes, while in a well or in a fracture.
Известны способы получения магнитных жидкостей путем интенсивного механического смешения, например, под действием ультразвука, материала магнитного наполнителя с синтетическими полимерами [патенты США №3149996; 3228881; 3471415; 3725285; 4002804; Mendenhall G.D. et al., J. Colloid Interface Sci., 1996, 184, 519], а также с полимерами природного происхождения, например, ксантаном, крахмалом, карбоксиметилцеллюлозой и др. [патент США №5670077 и 6475404; Josephson, L. et al., Magn. Reson. Imaging 1990, 8, 637; Molday, R. et al., J. Immunol. Methods 1982, 52, 353; Sjo¨ren, С.E. etal., Reson. Imaging 1997, 15, 55].Known methods for producing magnetic fluids by intensive mechanical mixing, for example, under the action of ultrasound, a magnetic filler material with synthetic polymers [US patents No. 3149996; 3228881; 3,471,415; 3,725,285; 4,002,804; Mendenhall G. D. et al., J. Colloid Interface Sci., 1996, 184, 519], as well as with polymers of natural origin, for example, xanthan, starch, carboxymethyl cellulose and others [US patent No. 5670077 and 6475404; Josephson, L. et al., Magn. Reson. Imaging 1990, 8, 637; Molday, R. et al., J. Immunol. Methods 1982, 52, 353; Sjo¨ren, C.E. etal., Reson. Imaging 1997, 15, 55].
Недостатком известных способов получения магнитных жидкостей является тот факт, что для их приготовления требуется интенсивное механическое перемешивание в заводских условиях и на место эксплуатации доставляется готовая магнитная жидкость, представляющая собой суспензию частиц магнитного наполнителя в жидкости-носителе, занимающая большой объем, что существенно увеличивает ее стоимость из-за высоких расходов на транспортировку.A disadvantage of the known methods for producing magnetic fluids is the fact that their preparation requires intensive mechanical mixing at the factory and the finished magnetic fluid is delivered to the place of operation, which is a suspension of magnetic filler particles in a carrier fluid, which takes up a large volume, which significantly increases its cost due to high transportation costs.
Известен способ получения магнитной жидкости путем интенсивного перемешивания сухих концентратов, состоящих из частиц магнитного наполнителя, антикоррозийных ингибиторов и тиксотропных агентов, в воде или в смешанных растворителях (вода-органический растворитель) [патент США №6475404 B1].A known method of producing magnetic fluid by intensively mixing dry concentrates consisting of particles of magnetic filler, anti-corrosion inhibitors and thixotropic agents in water or in mixed solvents (water-organic solvent) [US patent No. 6475404 B1].
Известный способ включает приготовление сухих концентратов механическим перемешиванием 90-99.9 мас.% магнитного наполнителя, 0.1-10 мас.% антикоррозийного ингибитора и 0.1-5 мас.% водорастворимого тиксотропного агента. В качестве магнитного наполнителя используют карбонильное железо, восстановленное карбонильное железо, сплавы железа и их смеси. В качестве антикоррозийных ингибиторов используют нитрит натрия, нитрат натрия, бензоат натрия, тетраборат натрия, фосфат этаноламина или их смеси. В качестве тиксотропных агентов используют производные целлюлозы, полиэтиленоксид, крахмал, полисахариды, камедь и их смеси. Для получения магнитной жидкости указанные сухие концентраты растворяют в воде или в смешанных растворителях при интенсивном перемешивании.The known method includes the preparation of dry concentrates by mechanical stirring of 90-99.9 wt.% Magnetic filler, 0.1-10 wt.% Anti-corrosion inhibitor and 0.1-5 wt.% Water-soluble thixotropic agent. Carbonyl iron, reduced carbonyl iron, iron alloys, and mixtures thereof are used as magnetic filler. As corrosion inhibitors, sodium nitrite, sodium nitrate, sodium benzoate, sodium tetraborate, ethanolamine phosphate or mixtures thereof are used. As thixotropic agents, cellulose derivatives, polyethylene oxide, starch, polysaccharides, gum and mixtures thereof are used. To obtain magnetic fluid, these dry concentrates are dissolved in water or in mixed solvents with vigorous stirring.
Использование в известном способе сухого концентрата, который смешивается с водой или смешанным растворителем перед применением, снижает затраты на транспортировку.The use of a dry concentrate in the known method, which is mixed with water or a mixed solvent before use, reduces transportation costs.
Недостатком указанного способа является низкая стабильность магнитных жидкостей при хранении, т.к. при механическом смешении практически невозможно добиться равномерного распределения частиц магнитного наполнителя в полимерной матрице, и магнитные жидкости, полученные добавлением жидкости-носителя к сухим концентратам, содержащим магнитный наполнитель и тиксотропный агент, со временем теряют агрегативную и седиментационную устойчивость. Другим недостатком известного способа является необходимость включения в сухой концентрат антикоррозийного ингибитора из-за возможной окислительной деструкции инкорпорированных магнитных частиц, приводящей к ухудшению магнитных свойств полученных магнитных жидкостей [Bengele, H.H. et al., Magn. Reson. Imaging 1994, 12, 433; Josephson, L. et al., Magn. Reson. Imaging 1988, 6, 647; патент США №5492814, 1996; Papisov, M. I. et al., J. Magn. Magn. Mater. 1993, 122, 383]. Еще одним недостатком известного способа является необходимость интенсивного перемешивания сухого концентрата с водой или со смешанным растворителем, что увеличивает затраты на получение магнитной жидкости.The disadvantage of this method is the low stability of magnetic fluids during storage, because with mechanical mixing, it is practically impossible to achieve a uniform distribution of magnetic filler particles in the polymer matrix, and magnetic fluids obtained by adding a carrier fluid to dry concentrates containing a magnetic filler and a thixotropic agent lose aggregative and sedimentation stability over time. Another disadvantage of this method is the need to include in a dry concentrate an anti-corrosion inhibitor due to the possible oxidative degradation of incorporated magnetic particles, leading to a deterioration of the magnetic properties of the obtained magnetic fluids [Bengele, H.H. et al., Magn. Reson. Imaging 1994, 12, 433; Josephson, L. et al., Magn. Reson. Imaging 1988, 6, 647; US patent No. 5492814, 1996; Papisov, M. I. et al., J. Magn. Magn. Mater. 1993, 122, 383]. Another disadvantage of this method is the need for intensive mixing of the dry concentrate with water or with a mixed solvent, which increases the cost of obtaining magnetic fluid.
В литературе имеются сведения о том, что равномерное диспергирование частиц в полимерной матрице и обеспечение их защиты от деструкции, например, за счет создания на поверхности частиц тонких полимерных оболочек может быть достигнуто при введении частиц магнитного наполнителя в полимер in situ во время полимеризации, приводящей к получению магнитовосприимчивых полимеров [Gelbrich Т. et al., Macromolecules, 2006, 39, 3469: Matsuno R. et al., Chem Mater., 2003, 15, 3; Dresco P.A. et al., Langmuir 1999, 75, 1945; патент США №4358388; патент США №4421660; патент США №6866838].There is information in the literature that uniform dispersion of particles in a polymer matrix and ensuring their protection against degradation, for example, by creating thin polymer shells on the surface of particles, can be achieved by introducing magnetic filler particles into the polymer in situ during polymerization, leading to the preparation of magnetically susceptible polymers [Gelbrich, T. et al., Macromolecules, 2006, 39, 3469: Matsuno R. et al., Chem Mater., 2003, 15, 3; Dresco P.A. et al., Langmuir 1999, 75, 1945; US patent No. 4358388; US patent No. 4421660; US patent No. 6866838].
Известны способы получения магнитовосприимчивых полимеров путем прививочной контролируемой радикальной полимеризации в присутствии наночастиц магнитного наполнителя [Gelbrich Т. et al., Macromolecules, 2006, 39, 3469: Matsuno R. et al., Chem Mater., 2003, 15, 3]. Согласно этим способам процесс получения полимеров состоит, по меньшей мере, из двух стадий: (1) модификация поверхности наночастиц Fe3O4 путем химического взаимодействия поверхностных гидроксильных Fe-OH групп с функциональными группами молекул компонентов инициирующей системы; (2) прививочная полимеризация мономеров (2-метоксиэтилметакрилат, стирол) через «анкерные» инициирующие группы по механизму контролируемой радикальной полимеризации. Полученные гибридные магнитовосприимчивые полимеры при добавлении жидкости формируют обладающие суперпарамагнитными свойствами стабильные дисперсии в N,N-диметилформамиде и метаноле.Known methods for producing magnetically susceptible polymers by grafting controlled radical polymerization in the presence of magnetic filler nanoparticles [Gelbrich T. et al., Macromolecules, 2006, 39, 3469: Matsuno R. et al., Chem Mater., 2003, 15, 3]. According to these methods, the process for producing polymers consists of at least two stages: (1) surface modification of Fe 3 O 4 nanoparticles by chemical interaction of surface hydroxyl Fe-OH groups with functional groups of molecules of the components of the initiating system; (2) graft polymerization of monomers (2-methoxyethyl methacrylate, styrene) through “anchor” initiating groups according to the mechanism of controlled radical polymerization. The resulting hybrid magnetically susceptible polymers, when added to a liquid, form stable dispersions with N, N-dimethylformamide and methanol with superparamagnetic properties.
Недостатком таких способов является их многостадийность, а также то, что они разработаны для процессов контролируемой радикальной полимеризации. Известно, что число мономеров, способных полимеризоваться по механизму контролируемой радикальной полимеризации, весьма ограничено. Широко используемые в процессах нефтедобычи дешевые и экологически безопасные полимеры на основе акриламида довольно трудно получить путем контролируемой радикальной полимеризации по механизму «живых» цепей, поскольку такие реакции весьма чувствительны к изменению pH реакционной среды и проходят (для достижения высокомолекулярных продуктов) в течение длительного времени [Thomas D.B. et al., Macromolecules, 2003, 36, 1436].The disadvantage of such methods is their multi-stage, as well as the fact that they are designed for processes of controlled radical polymerization. It is known that the number of monomers capable of polymerizing by the mechanism of controlled radical polymerization is very limited. It is rather difficult to obtain cheap and environmentally friendly acrylamide-based polymers widely used in oil production processes by controlled radical polymerization by the mechanism of “living” chains, since such reactions are very sensitive to changes in the pH of the reaction medium and pass (to achieve high molecular weight products) for a long time [ Thomas DB et al., Macromolecules, 2003, 36, 1436].
Известен способ получения магнитовосприимчивых полимеров по механизму свободнорадикальной полимеризации виниловых мономеров (метакриловая кислота, гидроксиэтилметакрилат) в присутствии наночастиц Fe3O4 в качестве затравки [Dresco P.A. et al., Langmuir 1999, 75, 1945]. В соответствии с этим известным способом виниловые группы мономеров химически взаимодействуют с гидроксильными группами на поверхности наночастиц Fe3O4 [Wormuth К., J. Colloid Interface Sci., 2001, 241, 366], обеспечивая прививку полимерных цепей на магнетит. Под действием сшивающего агента на поверхности частиц формируется оболочка из химически сшитого геля, препятствующая не только агломерации магнитных частиц, но и их разрушению в результате окислительной деструкции и/или биодеструкции.A known method of producing magnetically susceptible polymers by the mechanism of free radical polymerization of vinyl monomers (methacrylic acid, hydroxyethyl methacrylate) in the presence of Fe 3 O 4 nanoparticles as a seed [Dresco PA et al., Langmuir 1999, 75, 1945]. In accordance with this known method, vinyl groups of monomers chemically interact with hydroxyl groups on the surface of Fe 3 O 4 nanoparticles [Wormuth K., J. Colloid Interface Sci., 2001, 241, 366], providing grafting of polymer chains on magnetite. Under the action of a crosslinking agent, a shell of a chemically crosslinked gel is formed on the surface of the particles, preventing not only the agglomeration of magnetic particles, but also their destruction as a result of oxidative degradation and / or biodegradation.
Недостатком известного способа является образование на поверхности магнитных частиц нерастворимой гелевой оболочки. Для ее разрушения требуется вводить дополнительно разрушающие агенты - деструкторы - в скважину, трещину, а это не технологично и требует дополнительных затрат.The disadvantage of this method is the formation on the surface of the magnetic particles of an insoluble gel shell. For its destruction, it is required to introduce additional destructive agents - destructors - into the well, fracture, and this is not technologically advanced and requires additional costs.
Магнитовосприимчивые полимеры в виде полимерных латексов получают путем гетерофазной (суспензионной, эмульсионной) полимеризации в присутствии микро- и наночастиц магнитного наполнителя.Magnetically susceptible polymers in the form of polymer latexes are obtained by heterophasic (suspension, emulsion) polymerization in the presence of micro- and nanoparticles of a magnetic filler.
Известен способ получения гидрофобных полимеров на основе виниловых мономеров ароматического ряда, в частности стирола, α-метилстирола, этилстирола, трет-бутилстирола, винилтолуола, методом прямой эмульсионной полимеризацией в присутствии наночастиц Fe3O4 [патент США №4358388]. Согласно этому способу магнитные частицы с гидрофобной поверхностью диспергируют в растворе мономеров и маслорастворимого инициатора в органическом растворителе, и полученную дисперсию смешивают с водным раствором эмульгатора.A known method of producing hydrophobic polymers based on vinyl monomers of aromatic series, in particular styrene, α-methylstyrene, ethyl styrene, tert-butyl styrene, vinyl toluene, by direct emulsion polymerization in the presence of Fe 3 O 4 nanoparticles [US patent No. 4358388]. According to this method, magnetic particles with a hydrophobic surface are dispersed in a solution of monomers and an oil-soluble initiator in an organic solvent, and the resulting dispersion is mixed with an aqueous solution of an emulsifier.
Известно введение гидрофильных наночастиц Fe3O4 в матрицу гидрофобного полимера [патент США №4421660]. Согласно известному способу гидрофильные наночастицы Fe3O4 диспергируют в водный раствор эмульгатора, в который постепенно вводят раствор маслорастворимого инициатора и нерастворимого в воде мономера в органическом растворителе.The introduction of hydrophilic nanoparticles of Fe 3 O 4 into the matrix of a hydrophobic polymer is known [US patent No. 4421660]. According to the known method, hydrophilic nanoparticles of Fe 3 O 4 are dispersed in an aqueous emulsifier solution, into which a solution of an oil-soluble initiator and a water-insoluble monomer in an organic solvent is gradually introduced.
Основным техническим недостатком известных способов проведения полимеризации в эмульсиях является использование высокотоксичных, не смешивающихся с водой, горючих органических растворителей, в частности гексана, циклогексана, октана, толуола и др., утилизация и переработка которых для повторного использования повышает стоимость производственного процесса. Кроме того, их использование может привести к загрязнению окружающей средыThe main technical disadvantage of the known methods for carrying out polymerization in emulsions is the use of highly toxic, water-immiscible, combustible organic solvents, in particular hexane, cyclohexane, octane, toluene, etc., the utilization and processing of which for reuse increases the cost of the production process. In addition, their use can lead to environmental pollution.
Известен способ получения гидрофильных магнитовосприимчивых полимеров на основе гидрофобных производных акриламида - N-алкилакриламида или N,N-диалкилакриламида - путем обратной эмульсионной сополимеризации [патент США №6866838]. Указанный способ был выбран в качестве прототипа.A known method of producing hydrophilic magnetically susceptible polymers based on hydrophobic derivatives of acrylamide - N-alkyl acrylamide or N, N-dialkyl acrylamide - by reverse emulsion copolymerization [US patent No. 6866838]. The specified method was selected as a prototype.
Согласно способу-прототипу гидрофильные полимеры, содержащие наночастицы неорганического наполнителя, в частности магнитные частицы, с диаметром от 50 до 1000 нм, преимущественно от 100 до 200 нм, получают гетерофазной полимеризацией в эмульсиях обратного типа, непрерывной фазой которых является органический растворитель, например октан, а водный раствор виниловых мономеров, например N-алкилакриламида или N,N-диалкилакриламида, диспергирован в виде мелких капель. Способ состоит из двух стадий: (1) приготовление дисперсии магнитных частиц в органическом растворителе, например в октане, в присутствии липофильного стабилизатора; (2) обратная эмульсионная полимеризация водорастворимых мономеров под действием термического распада инициатора, например персульфата калия, и в присутствии сшивающих агентов, например N,N'-метиленбисакриламида. В непрерывной фазе помимо наночастиц магнитного наполнителя, органического растворителя и эмульгатора может содержаться гидрофобный мономер, например стирол, и маслорастворимый инициатор, например динитрил азоизомасляной кислоты. В результате реакции образуется стабильная и редиспергируемая дисперсия композитных частиц с гидрофильной оболочкой из химически сшитого полимера и ядром, содержащим магнитные частицы.According to the prototype method, hydrophilic polymers containing inorganic filler nanoparticles, in particular magnetic particles with a diameter of from 50 to 1000 nm, mainly from 100 to 200 nm, are obtained by heterophasic polymerization in the reverse type emulsions, the continuous phase of which is an organic solvent, for example octane, and an aqueous solution of vinyl monomers, for example N-alkyl acrylamide or N, N-dialkyl acrylamide, is dispersed in the form of small drops. The method consists of two stages: (1) preparation of a dispersion of magnetic particles in an organic solvent, for example, in octane, in the presence of a lipophilic stabilizer; (2) reverse emulsion polymerization of water-soluble monomers by thermal decomposition of an initiator, for example potassium persulfate, and in the presence of crosslinking agents, for example N, N'-methylene bisacrylamide. In the continuous phase, in addition to nanoparticles of magnetic filler, organic solvent and emulsifier, a hydrophobic monomer, for example styrene, and an oil-soluble initiator, for example, azoisobutyric acid dinitrile, can be contained. As a result of the reaction, a stable and redispersible dispersion of composite particles is formed with a hydrophilic shell made of a chemically cross-linked polymer and a core containing magnetic particles.
Недостатком прототипа является необходимость дополнительной стадии приготовления дисперсии наночастиц магнитного наполнителя в масляной фазе в присутствии стабилизаторов.The disadvantage of the prototype is the need for an additional stage of preparation of the dispersion of nanoparticles of the magnetic filler in the oil phase in the presence of stabilizers.
К недостаткам прототипа также относится необходимость использования деструкторов для разрушения гидрофильной оболочки из химически сшитого полимера.The disadvantages of the prototype also include the need to use destructors to destroy the hydrophilic shell of a chemically cross-linked polymer.
Задача настоящего изобретения состоит в разработке нового более технологичного одностадийного способа получения магнитовосприимчивых водорастворимых гидрофобно модифицированных полиакриламидов (в котором устранены перечисленные выше недостатки) и получении магнитной жидкости на основе таких полиакриламидов.The objective of the present invention is to develop a new more technologically advanced one-step method for producing magnetically susceptible water-soluble hydrophobically modified polyacrylamides (which eliminated the above disadvantages) and to obtain magnetic fluid based on such polyacrylamides.
Технический результат заключается в создании нового одностадийного способа получения магнитовосприимчивых полимеров путем мицеллярной полимеризации в водной среде и получении магнитной жидкости на основе таких полимеров, которая не подвергается фазовому разделению под влиянием внешнего магнитного поля с напряженностью 1.4-7.4 кЭ.The technical result consists in creating a new one-step method for producing magnetically susceptible polymers by micellar polymerization in an aqueous medium and obtaining a magnetic fluid based on such polymers, which is not subjected to phase separation under the influence of an external magnetic field with a strength of 1.4-7.4 kOe.
Поставленная задача решается новым способом получения магнитовосприимчивых водорастворимых гидрофобно модифицированных полиакриламидов гетерофазной сополимеризацией виниловых мономеров в присутствии частиц магнитного наполнителя, при этом к водному раствору додецилсульфата натрия, используемому в качестве стабилизатора, прибавляют н-додецилакриламид при перемешивании, затем к полученной дисперсии добавляют водный раствор акриламида и акриловой кислоты в щелочной среде при pH=9.5 при общей концентрации сомономеров от 3.0 до 3.8 моль/л, затем к полученной смеси добавляют частицы магнитного наполнителя при перемешивании в атмосфере инертного газа при постепенном повышении температуры реакционной массы от 20 до 55°C, к полученной водной дисперсии добавляют водный раствор инициатора, такого как персульфат калия или персульфат аммония, до концентрации 3.5-4.2 ммоль/л и выделяют полученный продукт известными приемами.The problem is solved in a new way to obtain magnetically susceptible water-soluble hydrophobically modified polyacrylamides by heterophasic copolymerization of vinyl monomers in the presence of particles of magnetic filler, in this case, n-dodecyl acrylamide is added to the aqueous sodium dodecyl sulfate solution as a stabilizer, and the solution is added to the resulting solution acrylic acid in an alkaline medium at pH = 9.5 with a total concentration of comonomers from 3.0 to 3.8 mol / then the magnetic filler particles are added to the resulting mixture with stirring in an inert gas atmosphere with a gradual increase in the temperature of the reaction mass from 20 to 55 ° C, an aqueous initiator solution, such as potassium persulfate or ammonium persulfate, is added to the resulting dispersion to a concentration of 3.5-4.2 mmol / l and isolate the resulting product by known methods.
В качестве магнитного наполнителя используют магнетит с размером частиц от 50 до 1000 нм при его концентрации в полимере от 20 до 60 мас.%. В качестве указанного магнитного наполнителя используют игольчатые частицы маггемита с длиной от 200 до 800 нм и диаметром от 20 до 50 нм при его концентрации в полимере от 20 до 60 мас.%.Magnetite with a particle size of from 50 to 1000 nm is used as a magnetic filler with its concentration in the polymer from 20 to 60 wt.%. As the indicated magnetic filler, needle particles of maghemite are used with a length of 200 to 800 nm and a diameter of 20 to 50 nm at a concentration in the polymer of 20 to 60 wt.%.
Также задача решается магнитной жидкостью, включающей в качестве магнитной твердой фазы магниточувствительный гидрофобно модифицированный полиакриламид, а в качестве жидкой фазы - воду и ее смеси с органическими растворителями, такими как этанол, метанол и т.п., при следующем содержании компонентов (мас.%):The problem is also solved by a magnetic fluid, including a magnetically sensitive hydrophobically modified polyacrylamide as a magnetic solid phase, and water and its mixtures with organic solvents such as ethanol, methanol, etc., as the liquid phase, with the following components (wt.% ):
Изобретение иллюстрируется Фиг.1, где приведены данные по сравнению устойчивости 0.15 мас.% водных дисперсий магнитных ГМ ПАА в магнитном поле (7.4 кЭ).The invention is illustrated in Fig. 1, which shows data on comparing the stability of 0.15 wt.% Aqueous dispersions of magnetic GM PAA in a magnetic field (7.4 kOe).
Водорастворимые магнитовосприимчивые гидрофобно модифицированные полиакриламиды, содержащие частицы коммерческих оксидов железа - Fe3O4 и γ-Fe2O3, получают путем in situ мицеллярной сополимеризации акриламида с акрилатом натрия (АН) и N-додецилакриламидом (ДДАА) в присутствии частиц магнитного наполнителя - коммерческих оксидов железа, Fe3O4 и γ-Fe2O3, субмикронного размера в водной среде. Содержание в магнитовосприимчивых полимерах акриламидных звеньев составляет от 88.5 до 89.0 мол.%, н-додецилакриламидных звеньев - от 1.5 до 1.0 мол.% и акрилатных звеньев - 10 мол.% звеньев акрилата натрия. Содержание частиц магнитного наполнителя - коммерческих оксидов железа, Fe3O4 и γ-Fe2O3, субмикронного размера составляет от 22 до 58 мас.% (в расчете на полимер). Полученный магнитовосприимчивый гидрофобно модифицированный полиакриламид выделяют осаждением из водно-метанольного раствора в смесь ацетон-метанол. Выделенный полимер сушат в вакууме при комнатной температуре до постоянного веса. Полимеризация происходит как в растворе, так и на поверхности частиц магнитного наполнителя и приводит к получению полимеров, внутри которых диспергированы частицы магнитного наполнителя, покрытые полимерной защитной оболочкой. Полимерная защитная оболочка препятствует деструкции частиц магнитного наполнителя и обеспечивает их агрегативную и седиментационную устойчивость в водной среде.Water-soluble magnetically susceptible hydrophobically modified polyacrylamides containing particles of commercial iron oxides - Fe 3 O 4 and γ-Fe 2 O 3 , are obtained by in situ micellar copolymerization of acrylamide with sodium acrylate (AN) and N-dodecyl acrylamide (DDAA) in the presence of magnetic filler particles - commercial iron oxides, Fe 3 O 4 and γ-Fe 2 O 3 , submicron size in an aqueous medium. The content of acrylamide units in magnetically susceptible polymers ranges from 88.5 to 89.0 mol%, n-dodecyl acrylamide units from 1.5 to 1.0 mol%, and acrylate units 10 mol% of sodium acrylate units. The content of particles of magnetic filler - commercial iron oxides, Fe 3 O 4 and γ-Fe 2 O 3 , submicron size is from 22 to 58 wt.% (Calculated on the polymer). The obtained magnetically susceptible hydrophobically modified polyacrylamide is isolated by precipitation from an aqueous methanol solution in an acetone-methanol mixture. The isolated polymer is dried in vacuo at room temperature to constant weight. The polymerization occurs both in solution and on the surface of the particles of magnetic filler and leads to the production of polymers inside which the particles of magnetic filler are coated, coated with a polymer protective shell. The polymer protective shell prevents the destruction of the particles of the magnetic filler and ensures their aggregative and sedimentation stability in the aquatic environment.
Агрегативная и седиментационная устойчивость магнитной жидкости достигается за счет того, что в процессе синтеза магнитовосприимчивых гидрофобно модифицированных полиакриламидов путем in situ мицеллярной сополимеризации акриламида с акрилатом натрия (АН) и н-додецилакриламидом (ДДАА) в присутствии частиц магнитного наполнителя - коммерческих оксидов железа, Fe3O4 и γ-Fe2O3, - субмикронного размера в водной среде формирование полимера происходит не только в растворе, но и на поверхности частиц магнитного наполнителя. Полученные полимеры представляют собой водорастводимые гидрофобно модифицированные полиакриламиды, внутри которых диспергированы частицы магнитного наполнителя, покрытые полимерной защитной оболочкой. При добавлении этих полимеров в воду полимерная оболочка на поверхности частиц препятствует агломерации частиц и тем самым способствует их более равномерному распределению в полимерной матрице, сохранению агрегативной и кинетической устойчивости магнитной жидкости. С другой стороны полимерная оболочка защищает частицы магнитного наполнителя от окислительной деструкции в водной среде.Aggregate and sedimentation stability of magnetic fluid is achieved due to the fact that during the synthesis of magnetically susceptible hydrophobically modified polyacrylamides by in situ micellar copolymerization of acrylamide with sodium acrylate (AN) and n-dodecyl acrylamide (DDAA) in the presence of magnetic filler particles - commercial iron oxides, Fe 3 O 4 and γ-Fe 2 O 3 , - submicron in water, the polymer is formed not only in solution, but also on the surface of the particles of the magnetic filler. The resulting polymers are water-soluble hydrophobically modified polyacrylamides, within which particles of a magnetic filler coated with a polymer protective coating are dispersed. When these polymers are added to water, the polymer shell on the surface of the particles prevents particles from agglomerating and thereby contributes to their more uniform distribution in the polymer matrix, while maintaining the aggregate and kinetic stability of the magnetic fluid. On the other hand, the polymer shell protects the particles of the magnetic filler from oxidative degradation in the aquatic environment.
Чтобы полимерная оболочка препятствовала слипанию частиц магнитного наполнителя, в качестве полимеров следует использовать водорастворимые гидрофобно модифицированные полимеры, содержащие достаточное количество гидрофобных групп, обеспечивающих стерическую стабилизацию частиц, а также отрицательно заряженных звеньев акрилата натрия для электростатической стабилизации. Один из возможных типов гидрофобно модифицированных полимеров на основе полиакриламида представлен следующей формулой:In order for the polymer shell to prevent the particles of magnetic filler from sticking together, water-soluble hydrophobically modified polymers containing a sufficient number of hydrophobic groups providing steric stabilization of the particles, as well as negatively charged sodium acrylate units for electrostatic stabilization, should be used as polymers. One of the possible types of hydrophobically modified polyacrylamide-based polymers is represented by the following formula:
где R=-(СН2)nCH3, n=8, 11; X=-O, -NH; Y=-H, -CH3.where R = - (CH 2 ) n CH 3 , n = 8, 11; X = -O, -NH; Y = -H, -CH 3 .
В качестве магнитного наполнителя в настоящем изобретении используют магнитные материалы с частицами микронного размера, действие которых как вектора перемещения магнитной жидкости под действием магнитного поля состоит в контролируемой доставке и мониторинге нахождения магнитных жидкостей в процессах нефтедобычи, как, например, Fe3O4 и γ-Fe2O3 и т.п.The magnetic filler in the present invention uses magnetic materials with micron-sized particles, the action of which as a vector of magnetic fluid movement under the influence of a magnetic field is the controlled delivery and monitoring of the presence of magnetic fluids in oil production processes, such as, for example, Fe 3 O 4 and γ- Fe 2 O 3 and the like.
Предлагаемые способ получения вородастворимых магнитовосприимчивых гидрофобно модифицированных полиакриламидов и кинетически стабильная магнитная жидкость могут быть использованы для контролируемых под действием магнитного поля процессов доставки и размещения магнитных жидкостей при ГРП, а также в качестве средства мониторинга их нахождения при прокачке по трубам, в скважине или в трещине.The proposed method for the production of hydrogen-soluble magnetically susceptible hydrophobically modified polyacrylamides and kinetically stable magnetic fluid can be used for magnetic field delivery and placement of magnetic fluids during hydraulic fracturing, as well as a means of monitoring their presence when pumping through pipes, in a well or in a fracture.
Изобретение поясняется графическими материалами.The invention is illustrated in graphic materials.
На фиг.1 показаны фотографии магнитных жидкостей, содержащих 0.15 мас.% магнитовосприимчивого гидрофобно модифицированного полиакриламида, до и после воздействия магнитного поля с напряженностью 7.4 кЭ.Figure 1 shows photographs of magnetic fluids containing 0.15 wt.% Magnetically susceptible hydrophobically modified polyacrylamide, before and after exposure to a magnetic field with a strength of 7.4 kOe.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1Example 1
Приготовление сополимера акриламида с ДДАА и АН, содержащего 1 мас.% магнетита (образец №2 в табл.)Preparation of a copolymer of acrylamide with DDAA and AN containing 1 wt.% Magnetite (sample No. 2 in the table)
К раствору, состоящему из 1.8851 г ДСН в 30 мл бидистиллированной воды, добавляют 0.0850 г ДДАА. В полученную дисперсию приливают раствор 2.1613 г акриламида и 0.2564 г акриловой кислоты в 21 мл воды при pH 9.5. Значение pH устанавливают добавлением 1.38 мл 2.5 N водного раствора NaOH. В приготовленную реакционную систему загружают 0.6912 г порошка Fe3O4 (Aldrich). Смесь перемешивают со скоростью 700 об/мин в токе аргона при повышении температуры реакционной массы до 55°C в течение 30 мин. После полного растворения ДДАА в полученную дисперсию частиц Fe3O4 вводят 0.5 мл 0.57 моль/л водного раствора персульфата аммония. После 3 ч полимеризации при 55°C сополимер разбавляют в 100 мл смеси бидистиллированной воды и метанола (25 мл и 75 мл). Полученный вязкий раствор медленно приливают к 500 мл смеси ацетона (400 мл) и 100 мл метанола. Выделенный полимер сушат в вакууме при комнатной температуре до постоянного веса.To a solution consisting of 1.8851 g of SDS in 30 ml of double-distilled water, 0.0850 g of DDAA was added. A solution of 2.1613 g of acrylamide and 0.2564 g of acrylic acid in 21 ml of water at pH 9.5 is poured into the resulting dispersion. The pH is adjusted by adding 1.38 ml of a 2.5 N aqueous NaOH solution. 0.6912 g of Fe 3 O 4 powder (Aldrich) is charged into the prepared reaction system. The mixture is stirred at a speed of 700 rpm in a stream of argon while increasing the temperature of the reaction mass to 55 ° C for 30 minutes After complete dissolution of the DDAA, 0.5 ml of a 0.57 mol / L aqueous solution of ammonium persulfate is introduced into the resulting dispersion of Fe 3 O 4 particles. After 3 hours of polymerization at 55 ° C, the copolymer is diluted in 100 ml of a mixture of bidistilled water and methanol (25 ml and 75 ml). The resulting viscous solution was slowly added to 500 ml of a mixture of acetone (400 ml) and 100 ml of methanol. The isolated polymer is dried in vacuo at room temperature to constant weight.
Пример 2Example 2
Приготовление сополимера акриламида с ДДАА и АН, содержащего 1 мас.% магнетита (образец №3 в табл.)Preparation of a copolymer of acrylamide with DDAA and AN containing 1 wt.% Magnetite (sample No. 3 in the table)
К раствору, состоящему из 1.8861 г ДСП в 30 мл бидистиллированной воды, добавляют 0.0857 г ДДАА и дисперсию из 0.6426 г порошка Fe3O4 (Aldrich) в растворе 0.2052 г ДСП в 10 мл бидистиллированной воды. В приготовленную реакционную систему приливают раствор 2.1600 г акриламида и 0.2646 г акриловой кислоты в 19.1 мл воды при pH 9.5. Значение pH устанавливают добавлением 1.38 мл 2.5 N водного раствора NaOH. Смесь перемешивают со скоростью 700 об/мин в токе аргона при повышении температуры реакционной массы до 55°C в течение 30 мин. После полного растворения ДДАА в полученную дисперсию частиц Fe3O4 вводят 0.5 мл 0.57 моль/л водного раствора персульфата аммония. После 3 ч полимеризации при 55°C сополимер разбавляют в 100 мл смеси бидистиллированной воды и метанола (25 мл и 75 мл). Полученный вязкий раствор медленно приливают к 500 мл смеси ацетона (400 мл) и 100 мл метанола. Выделенный полимер сушат в вакууме при комнатной температуре до постоянного веса.To a solution consisting of 1.8861 g of chipboard in 30 ml of double-distilled water, 0.0857 g of DDAA and a dispersion of 0.6426 g of Fe 3 O 4 powder (Aldrich) in a solution of 0.2052 g of chipboard in 10 ml of bidistilled water are added. A solution of 2.1600 g of acrylamide and 0.2646 g of acrylic acid in 19.1 ml of water at pH 9.5 is poured into the prepared reaction system. The pH is adjusted by adding 1.38 ml of a 2.5 N aqueous NaOH solution. The mixture is stirred at a speed of 700 rpm in a stream of argon while increasing the temperature of the reaction mass to 55 ° C for 30 minutes After complete dissolution of the DDAA, 0.5 ml of a 0.57 mol / L aqueous solution of ammonium persulfate is introduced into the resulting dispersion of Fe 3 O 4 particles. After 3 hours of polymerization at 55 ° C, the copolymer is diluted in 100 ml of a mixture of bidistilled water and methanol (25 ml and 75 ml). The resulting viscous solution was slowly added to 500 ml of a mixture of acetone (400 ml) and 100 ml of methanol. The isolated polymer is dried in vacuo at room temperature to constant weight.
Пример 3Example 3
Приготовление сополимера акриламида с ДДАА и АН, содержащего 1 мас.% магнетита (образец №5 в табл.)Preparation of a copolymer of acrylamide with DDAA and AN containing 1 wt.% Magnetite (sample No. 5 in the table)
К раствору 0.2630 г акриловой кислоты в 10 мл бидистиллированной воды при pH 9.5 добавляют 0.6925 г порошка Fe3O4 (Aldrich). Значение pH устанавливают добавлением 1.38 мл 2.5 N водного раствора гидроксида натрия. К полученной дисперсии при перемешивании добавляют 1.8851 г ДСП, 0.0851 г ДДАА и 30 мл бидистиллированной воды. В приготовленную систему приливают раствор 2.1638 г акриламида в 18.3 мл воды при pH 9.5. Значение рН 9.5 устанавливают добавлением 1.0 мл 0.5 N водного раствора NaOH. Смесь перемешивают со скоростью 700 об/мин в токе аргона при повышении температуры реакционной массы до 55°C в течение 30 мин. После полного растворения ДДАА в полученную дисперсию частиц Fe3O4 вводят 0.5 мл 0.57 моль/л водного раствора персульфата аммония. После 3 ч полимеризации при 55°C сополимер разбавляют в 100 мл смеси бидистиллированной воды и метанола (25 мл и 75 мл). Полученный вязкий раствор медленно приливают к 500 мл смеси ацетона (400 мл) и 100 мл метанола. Выделенный полимер сушат в вакууме при комнатной температуре до постоянного веса.To a solution of 0.2630 g of acrylic acid in 10 ml of double-distilled water at pH 9.5, 0.6925 g of Fe 3 O 4 powder (Aldrich) is added. The pH value is adjusted by adding 1.38 ml of a 2.5 N aqueous solution of sodium hydroxide. To the resulting dispersion, 1.8851 g of chipboard, 0.0851 g of DDAA and 30 ml of double-distilled water are added with stirring. A solution of 2.1638 g of acrylamide in 18.3 ml of water at pH 9.5 is poured into the prepared system. A pH of 9.5 is established by adding 1.0 ml of a 0.5 N aqueous NaOH solution. The mixture is stirred at a speed of 700 rpm in a stream of argon while increasing the temperature of the reaction mass to 55 ° C for 30 minutes After complete dissolution of the DDAA, 0.5 ml of a 0.57 mol / L aqueous solution of ammonium persulfate is introduced into the resulting dispersion of Fe 3 O 4 particles. After 3 hours of polymerization at 55 ° C, the copolymer is diluted in 100 ml of a mixture of bidistilled water and methanol (25 ml and 75 ml). The resulting viscous solution was slowly added to 500 ml of a mixture of acetone (400 ml) and 100 ml of methanol. The isolated polymer is dried in vacuo at room temperature to constant weight.
Пример 4Example 4
Приготовление сополимера акриламида с ДДАА и АН, содержащего 1 мас.% маггемита (образец №6 в табл.)Preparation of a copolymer of acrylamide with DDAA and AN containing 1 wt.% Maghemite (sample No. 6 in the table)
К раствору, состоящему из 1.8221 г ДСН в 30 мл бидистиллированной воды, добавляют 0.0856 г ДДАА и дисперсию из 0.6678 г порошка γ-Fe2O3 (ГНИИХТЕОС) в растворе 0.2039 г ДСН в 10 мл бидистиллированной воды. В приготовленную реакционную систему приливают раствор 2.1639 г акриламида и 0.2588 г акриловой кислоты в 19.1 мл воды при pH 9.5. Значение pH 9.5 устанавливают добавлением 1.38 мл 2.5 N водного раствора NaOH. Смесь перемешивают со скоростью 700 об/мин в токе аргона при повышении температуры реакционной массы до 55°C в течение 30 мин. После полного растворения ДДАА в полученную дисперсию частиц Fe3O4 вводят 0.5 мл 0.57 моль/л водного раствора персульфата аммония. После 3 ч полимеризации при 55°C сополимер разбавляют в 100 мл смеси бидистиллированной воды и метанола (25 мл и 75 мл). Полученный вязкий раствор медленно приливают к 500 мл смеси ацетона (400 мл) и 100 мл метанола. Выделенный полимер сушат в вакууме при комнатной температуре до постоянного веса.To a solution consisting of 1.8221 g of SDS in 30 ml of double-distilled water, 0.0856 g of DDAA and a dispersion of 0.6678 g of γ-Fe 2 O 3 powder (GNIIHTEOS) in a solution of 0.2039 g of SDS in 10 ml of double-distilled water are added. A solution of 2.1639 g of acrylamide and 0.2588 g of acrylic acid in 19.1 ml of water at pH 9.5 is poured into the prepared reaction system. A pH of 9.5 is established by adding 1.38 ml of a 2.5 N aqueous NaOH solution. The mixture is stirred at a speed of 700 rpm in a stream of argon while increasing the temperature of the reaction mass to 55 ° C for 30 minutes After complete dissolution of the DDAA, 0.5 ml of a 0.57 mol / L aqueous solution of ammonium persulfate is introduced into the resulting dispersion of Fe 3 O 4 particles. After 3 hours of polymerization at 55 ° C, the copolymer is diluted in 100 ml of a mixture of bidistilled water and methanol (25 ml and 75 ml). The resulting viscous solution was slowly added to 500 ml of a mixture of acetone (400 ml) and 100 ml of methanol. The isolated polymer is dried in vacuo at room temperature to constant weight.
Некоторые характеристики магнитные ГМ ПАА приведены в таблице.Some magnetic magnetic characteristics of PAA are given in the table.
Пример 5Example 5
Приготовление магнитной жидкости растворением сополимера акриламида с ДДАА и АН, содержащего 1 мас.% магнетита (образец №2 в табл.), в водеPreparation of a magnetic fluid by dissolving a copolymer of acrylamide with DDAA and AN containing 1 wt.% Magnetite (sample No. 2 in the table) in water
0.1 г сополимера акриламида с ДДАА и АН, содержащего 1 мас.% магнетита (образец №2 в табл.), заливают 99.9 мл бидистиллированной воды и оставляют набухать при комнатной температуре, а затем перемешивают на механической мешалке со скоростью 700 об/мин.0.1 g of a copolymer of acrylamide with DDAA and AN containing 1 wt.% Magnetite (sample No. 2 in the table) is poured into 99.9 ml of bidistilled water and left to swell at room temperature, and then stirred on a mechanical stirrer at a speed of 700 rpm.
Пример 6Example 6
Приготовление магнитной жидкости растворением сополимера акриламида с ДДАА и АН, содержащего 1 мас.% магнетита (образец №2 в табл.), в 2 мас.%-ном водно-этанольном раствореPreparation of magnetic fluid by dissolving a copolymer of acrylamide with DDAA and AN containing 1 wt.% Magnetite (sample No. 2 in the table) in 2 wt.% Aqueous ethanol solution
0.1 г сополимера акриламида с ДДАА и АН, содержащего 1 мас.% магнетита (образец №2 в табл.), заливают 99.9 мл 2 мас.%-ого водно-этанольного раствора и оставляют набухать при комнатной температуре, а затем перемешивают на механической мешалке со скоростью 700 об/мин.0.1 g of a copolymer of acrylamide with DDAA and AN containing 1 wt.% Magnetite (sample No. 2 in the table), pour 99.9 ml of a 2 wt.% Aqueous ethanol solution and left to swell at room temperature, and then stirred on a mechanical stirrer at a speed of 700 rpm.
Пример 7Example 7
Проверка устойчивости магнитных жидкостей под действием магнитного поляChecking the stability of magnetic fluids under the influence of a magnetic field
Исследование влияния магнитного поля на фазовое состояние водных дисперсий магнитных сополимеров при их массовой концентрации в растворе не менее 0.15 мас.% и содержании магнитных частиц 0.007 мас.% проводили путем воздействия постоянного магнитного поля напряженностью 7.4 кЭ в течение 24 ч при комнатной температуре. Как видно из Фиг.1, водные дисперсии магнитовосприимчивых ГМ ПАА не подвергаются фазовому разделению под влиянием магнитного поля.The effect of the magnetic field on the phase state of aqueous dispersions of magnetic copolymers at a mass concentration in the solution of at least 0.15 wt.% And a magnetic particle content of 0.007 wt.% Was studied by exposure to a constant magnetic field of 7.4 kOe for 24 hours at room temperature. As can be seen from Figure 1, aqueous dispersions of magnetically susceptible GM PAA do not undergo phase separation under the influence of a magnetic field.
Предлагаемый способ получения магнитовосприимчивых водорастворимых гидрофобно модифицированных полиакриламидов превосходит прототип тем, что не требует использования высокотоксичных, не смешивающихся с водой, горючих органических растворителей, в частности гексана, циклогексана, октана, толуола и др., утилизация и переработка которых для повторного использования повышает стоимость производственного процесса. Кроме того, их использование может приводить к загрязнению окружающей среды.The proposed method for producing magnetically susceptible water-soluble hydrophobically modified polyacrylamides surpasses the prototype in that it does not require the use of highly toxic, water-immiscible, combustible organic solvents, in particular hexane, cyclohexane, octane, toluene, etc., the utilization and processing of which for reuse increases the cost of production process. In addition, their use can lead to environmental pollution.
Предлагаемый магнитовосприимчивый водорастворимый гидрофобно модифицированный полиакриламид предпочтительнее полимеров, описанных в прототипе, тем, что полимерная оболочка на поверхности частиц магнитного наполнителя формируется в результате полимеризации химически адсорбированных на частицах мономеров и представляет собой водорастворимый полимер, а не химически сшитый гель, для разрушения которого нужны специальные деструкторы.The proposed magnetically susceptible water-soluble hydrophobically modified polyacrylamide is preferable to the polymers described in the prototype, in that the polymer shell on the surface of the particles of the magnetic filler is formed as a result of polymerization of the chemically adsorbed particles of the monomers and is a water-soluble polymer, rather than a chemically crosslinked gel, which requires special destruction to break .
Кроме того, заявляемая магнитная жидкость получается самопроизвольно при добавлении полимеров в жидкость, что не требует интенсивного перемешивания. Полученные магнитные жидкости агрегативно устойчивы и сохраняют седиментационную устойчивость в магнитном поле напряженностью 1.4-7.4 кЭ.In addition, the inventive magnetic fluid is obtained spontaneously when polymers are added to the liquid, which does not require intensive mixing. The obtained magnetic fluids are aggregatively stable and retain sedimentation stability in a magnetic field of 1.4–7.4 kOe.
Таким образом, заявленный способ получения магнитовосприимчивых водорастворимых гидрофобно модифицированных полиакриламидов путем мицеллярной полимеризации является более технологичным, по сравнению с прототипом, поскольку позволяет исключить использование горючих органических растворителей, заявленный способ проводят в водной среде в одну стадию, во время которой на поверхности магнитных частиц образуется полимерная оболочка, для разрушения которой не требуются специальные деструкторы. Экономический эффект в этом случае достигается снижением затрат на использование дорогостоящего оборудования, необходимого для работы с легко воспламеняющими жидкостями, а также затрат на утилизацию последних.Thus, the claimed method for producing magnetically susceptible water-soluble hydrophobically modified polyacrylamides by micellar polymerization is more technologically advanced than the prototype because it eliminates the use of combustible organic solvents, the claimed method is carried out in an aqueous medium in one stage, during which a polymer is formed on the surface of the magnetic particles a shell for the destruction of which special destructors are not required. The economic effect in this case is achieved by reducing the cost of using expensive equipment necessary for working with flammable liquids, as well as the cost of disposal of the latter.
К технико-экономическим преимуществам заявленной магнитной жидкости относится самопроизвольное растворение магнитовосприимчивых водорастворимых гидрофобно модифицированных полиакриламидов в воде или в смешанном растворителе, позволяющее избежать затрат на стадию диспергирования магнитных частиц в жидкости-носителе в присутствии стабилизаторов, что требует использования дорогостоящего оборудования.The technical and economic advantages of the claimed magnetic fluid include the spontaneous dissolution of magnetically susceptible water-soluble hydrophobically modified polyacrylamides in water or in a mixed solvent, which avoids the cost of the step of dispersing the magnetic particles in the carrier fluid in the presence of stabilizers, which requires the use of expensive equipment.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013145574/04A RU2533824C1 (en) | 2013-10-11 | 2013-10-11 | Method of obtaining of magnetically susceptible water soluble hydrophobically modified polyacryleamides and magnetic liquid based on them |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013145574/04A RU2533824C1 (en) | 2013-10-11 | 2013-10-11 | Method of obtaining of magnetically susceptible water soluble hydrophobically modified polyacryleamides and magnetic liquid based on them |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2533824C1 true RU2533824C1 (en) | 2014-11-20 |
Family
ID=53382839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013145574/04A RU2533824C1 (en) | 2013-10-11 | 2013-10-11 | Method of obtaining of magnetically susceptible water soluble hydrophobically modified polyacryleamides and magnetic liquid based on them |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2533824C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2635621C2 (en) * | 2015-12-18 | 2017-11-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Method of magnetic liquid synthesis based on water and magnetic nanoparticles on carbon matrix |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2169155C2 (en) * | 1994-09-09 | 2001-06-20 | Орика Аустрэлиа Пи-Ти-Ай Лимитед | Polymeric granules and method of preparing thereof |
| UA26512U (en) * | 2007-05-15 | 2007-09-25 | Do Metallurg Plant Open Joint | Method for controlling heating rate of heating continuous furnace |
-
2013
- 2013-10-11 RU RU2013145574/04A patent/RU2533824C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2169155C2 (en) * | 1994-09-09 | 2001-06-20 | Орика Аустрэлиа Пи-Ти-Ай Лимитед | Polymeric granules and method of preparing thereof |
| UA26512U (en) * | 2007-05-15 | 2007-09-25 | Do Metallurg Plant Open Joint | Method for controlling heating rate of heating continuous furnace |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2635621C2 (en) * | 2015-12-18 | 2017-11-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Method of magnetic liquid synthesis based on water and magnetic nanoparticles on carbon matrix |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Arshady | Suspension, emulsion, and dispersion polymerization: A methodological survey | |
| Kawaguchi et al. | Dispersion polymerization | |
| Zgheib et al. | Cerium oxide encapsulation by emulsion polymerization using hydrophilic macroRAFT agents | |
| US20100292388A1 (en) | Polymerization process for preparing monodispersal organic/inorganic composite nano-microsphere | |
| RU2744247C2 (en) | Package of repeatable cross-linked polymeric particles for configuration and liquid loss control | |
| JP6552497B2 (en) | An improved process for producing magnetic monodisperse polymer particles | |
| Huang et al. | Salicylaldehyde-functionalized block copolymer nano-objects: one-pot synthesis via polymerization-induced self-assembly and their simultaneous cross-linking and fluorescence modification | |
| Echeverria et al. | One-pot synthesis of dual-stimuli responsive hybrid PNIPAAm-chitosan microgels | |
| US11268009B2 (en) | Fiber assisted re-crosslinkable polymer gel and preformed particle gels for fluid loss and conformance control | |
| Romio et al. | Encapsulation of magnetic nickel nanoparticles via inverse miniemulsion polymerization | |
| JP2009030025A (en) | Composite particle and production method thereof | |
| CN106519152A (en) | Polymer nanoparticle, composite hydrogel, and preparation method thereof | |
| RU2533824C1 (en) | Method of obtaining of magnetically susceptible water soluble hydrophobically modified polyacryleamides and magnetic liquid based on them | |
| Atta et al. | Corrosion inhibition of nanocomposite based on acrylamide copolymers/magnetite for steel | |
| Lin et al. | Superparamagnetic thermoresponsive composite latex via W/O miniemulsion polymerization | |
| Macková et al. | Magnetic poly (N‐isopropylacrylamide) microspheres by dispersion and inverse emulsion polymerization | |
| CN110540787B (en) | Polyaniline composite microcapsule-based anticorrosive paint and preparation method thereof | |
| Darabi et al. | Surfactant‐free emulsion copolymerization of styrene and methyl methacrylate for preparation of water‐redispersible polymeric powders | |
| AU2021341542A9 (en) | Fiber assisted re-crosslinkable polymer gel and preformed particle gels for fluid loss and conformance control | |
| Lee et al. | Synthesis and morphology of Fe3O4/polystyrene/poly (isopropylacrylamide‐co‐methyl acrylate acid) magnetic composite latex–2, 2′‐azobis (2‐methylpropionamidine) dihydrochloride as initiator | |
| US11549048B2 (en) | Re-assembling polymer particle package for conformance control and fluid loss control | |
| Lin et al. | Thermally responsive complex polymer networks containing Fe3O4 nanoparticles: Composition/morphology/property relationship | |
| Dong et al. | Temperature-responsive ionic-crosslinked polymeric nanocapsules via ‘self-templating’approach | |
| KR20200130248A (en) | Core-shell polymer microparticles, particle dispersion, and method for producing the microparticles | |
| CN114478905B (en) | Method for improving conversion rate of cationic monomer and preparation method of polymer microsphere emulsion |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191012 |