[发明专利]一种复合离子聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化学技术领域，涉及一种复合离子聚合物及其制备方法。

背景技术

石油在当今社会的经济发展时期，仍然起着关键的作用。然而目前，石油工业面临两大问题：(1)新油田越来越少；(2)枯竭油藏中还有大量原油，常规采油技术只能采出30％左右底层剩余原油。现阶段油田最常用的聚合物驱油剂是生物聚合物驱油剂黄原胶及合成聚合物部分水解聚丙烯酰胺，他们在油田的大部分区块获得了良好的使用效果，然而在用于高温高盐油藏都存在难以克服的问题。黄原胶虽然有良好的耐盐性能，但其热稳定性和生物稳定性差，易发生降解从而堵塞油层，并且成本较高；部分水解聚丙烯酰胺依赖于高分子量和分子链上的羧基的静电排斥作用，使分子链伸展，从而达到增粘效果，但是在高温、高盐、高剪切条件下，聚丙烯酰胺易水解、降解、链卷曲等，达不到工程施工要求，为此迫切需要研制耐温、耐盐、耐剪切的聚合物来满足要求。

两性离子聚合物是指高分子链上同时含有正负电荷基团的聚合物。两性离子聚合物在盐水中，由于小分子电解质对聚合物分子内的正、负离子基团相互吸引力的削弱或屏蔽，致使聚合物分子链扩张而使流体力学体积增大，粘度上升，表现出明显的反聚电解质行为。同时含有疏水和两性结构的丙烯酰胺聚合物，从理论上应该具有较好的抗盐、增粘、抗剪切性能。

发明内容

本发明正是基于上述背景之下，提供一种复合离子聚合物及其制备方法。本发明聚合物分子链中引入甜菜碱结构与阴阳离子结构的单体，使聚合物具有疏水缔合性质来提高聚合物的增粘能力和抗盐性，同时疏水单体中的苯环结构使分子链刚性增加，进而提高聚合物的稳定性，通过引入相当物质量的羧酸阴离子基团与季铵盐阳离子基团制备疏水缔合两性聚合物，一方面提高聚合物的亲水性与抗微生物性，另一方面制备的疏水缔合两性聚合物的正负电荷含量相当，其溶液性质成反聚电解质效应。

一种复合离子聚合物，由以下组分组成，按重量计为：

一种本发明所述的复合离子聚合物的制备方法，包括以下步骤：将80-120份丙烯酰胺溶于200-400份去离子水中制成水溶液，加入5-10份阴离子单体，加入5-10份阳离子单体，2-8份第三单体，3份NVP，搅拌均匀后转入反应器内，通氮气30min加入1#引发剂50-100ppm(占单体用量)，继续通氮气10min加入2#引发剂30-50ppm(占单体用量)，通氮气10min加入3#引发剂30-50ppm(占单体用量)，继续通氮气直至反应体系有1-2℃升温，停止通氮气，待反应体系升温至最高温后保温5小时，切割、造粒、烘干、粉碎得到本产品。

优选地，所述1#引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁基脒盐酸盐中的任一种。

优选地，所述2#引发剂可以为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的任一种。

优选地，所述3#引发剂为亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、三乙醇胺中的任一种。

优选地，所述阴离子单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、含氟甲基丙烯酸、含氟丙烯酸、含硅丙烯酸、含硅甲基丙烯酸中的任一种。

优选地，所述阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、乙烯基苄基三甲基氯化铵、2-(甲基丙烯酰氧)乙基三甲基氯化铵、二甲基[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基][3-(三甲氧硅丙基)]氯化铵中的任一种。

优选地，所述第三单体为中的任一种。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明聚合物分子链中引入甜菜碱结构与阴阳离子结构的单体，使聚合物具有疏水缔合性质来提高聚合物的增粘能力和抗盐性，同时疏水单体中的苯环结构使分子链刚性增加，进而提高聚合物的稳定性，通过引入相当物质量的羧酸阴离子基团与季铵盐阳离子基团制备疏水缔合两性聚合物，一方面提高聚合物的亲水性与抗微生物性，另一方面制备的疏水缔合两性聚合物的正负电荷含量相当，其溶液性质成反聚电解质效应。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步的说明，但不限制为本发明的保护内容。

实施例1

实施例2

实施例3

实验条件：聚合物浓度1500ppm，交联剂浓度3000ppm，基胶比25∶1，45℃测定成胶粘度；

实验仪器：DV-III粘度计或同类型产品、恒温干燥箱；

实验步骤：1、按要求配好交联体系放入广口瓶中，用DV-III粘度计测定粘度。