[发明专利]基于结冷胶的流体胶的制备方法

说明书

本发明公开一种制备流体胶的方法，所述方法包括将金属阳离子加到胶凝剂分散体，同时使pH保持在不大于3；并且将pH调节剂加到胶凝剂分散体，以使胶凝剂分散体的pH提高到大于3。

背景

众所周知，包含低酰基结冷胶的流体胶的流变性取决于形成流体胶的处理条件。处理条件的有效性一般对最终胶凝系统的本体性质有极深影响。

在结冷胶聚合物丝交联形成延伸的分子网络时，出现结冷胶处理的关键阶段。通过简单检查低酰基结冷胶的结构，可确定交联。重复四糖主链包含葡糖醛酸残基，在此残基上的羧基可与相邻的结冷胶丝共享阳离子，产生桥连多个丝的弱配价键，导致提供延伸的分子网络的交联。

另外，可通过调节溶液温度控制交联：高于一定温度，有时称为胶凝温度，就不会发生交联。

结冷胶的一种典型已知处理方案包括以下步骤：将结冷胶溶液加热到高于胶凝温度的升高温度，以避免交联；然后加入交联阳离子，并使结冷胶和阳离子完全溶解，升高的温度高得足以保证如此完全溶解；然后使溶液冷却到低于胶凝温度，以引起交联。这种已知方法允许所有的交联阳离子在凝胶前均匀地遍布溶液分布，并允许控制胶凝的精确时刻。

然而，由于在加热和冷却循环期间需要的能量，这种方法不理想。

制备此类凝胶的技术人员了解，快速或立即交联不理想，因为如此快速交联阻止阳离子均匀分布。这进而由于局域化高交联区和具有低交联的凝胶区产生具有不均匀流变性的系统。

因此，在本领域需要一种制备包含结冷胶的凝胶的方法，所述方法具有比已知制备方法更低的能耗，并且可一致地提供凝胶中均匀的流变性质。

在本领域也需要一种制备包含结冷胶的凝胶的方法，所述方法具有与已知制备方法相比减少的处理时间和能耗。

概述

本发明的一个目的是提供一种制备包含结冷胶的凝胶的方法，所述方法具有比已知制备方法更低的能耗，并且可一致地提供在凝胶中的均匀流变性质。

本发明的另一个目的是提供一种制备包含结冷胶的凝胶的方法，所述方法具有与已知制备方法相比减少的处理时间和能耗。

根据本发明的一个方面，本发明提供一种制备流体胶的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)将金属阳离子加到胶凝剂分散体，同时使pH保持在不大于3；和

(b)将pH调节剂加到胶凝剂分散体，以使胶凝剂分散体的pH提高到大于3。

在一些实施方案中，金属阳离子加到胶凝剂分散体，导致金属阳离子使结冷胶在胶凝剂分散体中交联。

任选在步骤(a)中金属阳离子选自碱金属阳离子或碱土金属阳离子或它们的混合物。

任选在步骤(a)中金属阳离子选自钠、钾、钙或镁阳离子或它们的混合物。一般在步骤(a)中金属阳离子包括钠阳离子，更一般在步骤(a)中金属阳离子包含在氯化钠中。

任选地，步骤(a)和(b)在基本相同温度进行。任选地，步骤(a)和(b)在低于35℃温度进行。通常，步骤(a)和(b)在15至30℃温度进行，更通常在20至25℃。

任选地，胶凝剂分散体包含基于胶凝剂分散体重量0.05至20%重量量的结冷胶。通常，胶凝剂分散体包含基于胶凝剂分散体重量0.05至0.5%重量量的结冷胶。更通常，胶凝剂分散体包含基于胶凝剂分散体重量0.075至0.125%重量量的结冷胶。

任选在步骤(a)中，金属阳离子加到胶凝剂分散体，以提供在胶凝剂分散体中0.05至2M的金属阳离子浓度。通常在步骤(a)中，金属阳离子加到胶凝剂分散体，以提供在胶凝剂分散体中0.05至0.5M的金属阳离子浓度。更通常在步骤(a)中，金属阳离子加到胶凝剂分散体，以提供在胶凝剂分散体中0.75至0.125M的金属阳离子浓度。