[发明专利]一种松香基丙烯酰胺聚合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种松香基丙烯酰胺聚合物的制备方法。

背景技术

聚丙烯酰胺(PAM)是由丙烯酰胺(AM)单体通过均聚或与其他烯类单体共聚而得到的不同结构和性能的聚合物。世界发达国家相继开发了高分子量、性能优良的丙烯酰胺聚合物及其共聚物和衍生物，广泛应用于石油开采、造纸、水处理、纺织、医药、农业等行业，有“百业助剂”之称。

由于我国是石油资源短缺、水资源匮乏及森林资源缺少的国家，因此，PAM在油田采油、水处理和造纸等行业中的应用具有重要的战略意义。目前，我国聚丙烯酰胺消费量最大的领域是油田采油，其次是水处理和造纸。2010年其消费结构为油田开采占56％，水处理占26％，造纸占14％，选矿、洗煤、冶金等其他行业约占4％。2015年我国聚丙烯酰胺需求量超过60万吨，而较大的需求量也会吸引更多厂商及国外资本涌入。有预测，我国聚丙烯酰胺行业将会进入下一个“黄金十年”。

尽管我国已是PAM生产与消费大国，但与国外先进水平相比，我国PAM行业尚存在很大差距，尤其在专用性产品和各类稠基团共聚改性衍生物的品种中，数量和性能差距更大。比如油田开采中的常用的阴离子型部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)，在处理高温高盐油藏时，会发生明显的水解和热氧降解作用，而高含量金属离子的存在甚至导致HPAM产生沉淀，因此，耐温抗盐型丙烯酰胺聚合物成为聚合物驱油剂研究的热点课题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的耐高温性、耐盐性不良等缺陷，本发明提供一种松香基丙烯酰胺聚合物的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种松香基丙烯酰胺聚合物的制备方法，包括顺序相接的如下步骤：

(1)将脱氢枞胺与丙烯酰氯在5-15℃下，反应2-5h，制得松香基丙烯酰胺单体；

(2)将步骤(1)所得的松香基丙烯酰胺单体在60-75℃、及引发剂存在的条件下，反应出现沉淀后继续反应0.5-4h，得松香基丙烯酰胺聚合物。

松香基丙烯酰胺单体的合成路线为：

松香为我国特色的林业生物质资源，我国是世界最大的松香生产国和出口国。申请人经研究发现：将松香结构引入丙烯酰胺聚合物的分子链段中，可合成具有显著疏水耐高温耐盐的松香基丙烯酰胺聚合物，不仅可开发具有高性能的新型丙烯酰胺衍生物，同时也可为我国丰富天然松香资源的深加工利用探索一条新途径，具有重要的现实意义和广阔的市场前景。

为了保证所得产品的性能，同时降低成本、简化反应步骤，步骤(1)为在5-15℃下，将丙烯酰氯以0.05-1.5mL/min的滴加速度缓慢滴加到脱氢枞胺和四氢呋喃的混合物中，滴加完毕后再反应2-5h，提纯，得松香基丙烯酰胺单体。四氢呋喃用量能溶解脱氢枞胺即可。

为了保证所得产品的纯度，同时节约成本，步骤(1)中提纯为：先将反应所得混合物中加入三乙胺除去HCl，然后过滤去除沉淀，再减压蒸馏除去溶剂，最后加入乙醇溶解重结晶，得到松香基丙烯酰胺单体。

为了提高所得产品的得率，同时保证所得产品的性能，步骤(2)为将引发剂和步骤(1)所得的松香基丙烯酰胺单体用70-95％乙醇溶解，然后使用氮气保护加热至60-75℃，反应出现沉淀后继续反应0.5-4h，得松香基丙烯酰胺聚合物。

上述70-95％乙醇中百分比为体积分数。

为了提高所得产品的纯度，步骤(2)中反应完毕后，将所得混合物冷却后抽滤，并干燥至恒重，得到松香基丙烯酰胺聚合物。

为了进一步保证所得产品的耐温性、耐盐性等质量，步骤(1)中脱氢枞胺与丙烯酰氯物质的量比为(1:1)-(1:1.8)。

为了保证所得所得产品的得率，同时保证所得产品的质量，步骤(2)中引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异庚腈或偶氮二异丁腈中的至少一种。

为了进一步保证所得产品的质量，步骤(2)中引发剂的质量用量为松香基丙烯酰胺单体质量的0.05-2.0％。

本发明未提及的技术均参照现有技术。

本发明采用天然生物质资源为原料合成松香基丙烯酰胺聚合物，合成步骤简单，聚合物的耐热性能优良，解决了丙烯酰胺聚合物耐热性、耐盐性不足的缺陷，同时兼顾了环保安全的技术问题。

附图说明

图1为实施例1所得松香基丙烯酰胺的GC-MS图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1