[发明专利]具有引发聚合反应功能的组合物及制备丙烯酰胺共聚物的方法

说明书

本发明涉及石油化工领域，公开了一种具有引发聚合反应功能的组合物及制备丙烯酰胺共聚物的方法。所述具有引发聚合反应功能的组合物含有有机胺和至少一种式I所示的化合物，两者重量比为1：0.0001‑10000。本发明还公开了一种制备丙烯酰胺共聚物的方法，包括：在引发剂存在下，使单体混合物在水中进行聚合反应，引发剂由本发明的组合物提供。通过采用硫杂蒽酮类化合物作为引发剂，可在较低的引发温度下获得较高的聚合反应效率(丙烯酰胺共聚物粘均分子量较高)。

技术领域

本发明涉及石油化工领域，具体地，涉及一种具有引发聚合反应功能的组合物及制备丙烯酰胺共聚物的方法。

背景技术

在常规油藏驱油过程中，高分子量部分水解聚丙烯酰胺在较低浓度下就可以实现分子链间的缠绕状态，增粘效果显著，化学稳定性较好，粘度保留率高，可以持续地降低水油流度比，提高波及体积，减少波及油藏的含油饱和度，从而提高采收率，因此是油田三次采油中广泛使用的一类驱油用聚合物产品。随着常规油藏可采储量的动用，接替储量的油藏条件越发苛刻，要求驱油聚合物具有更高的耐温、抗盐和抗剪切的性能。

因此，希望通过采用新型聚合方法，研究新型引发体系来得到耐温抗盐驱油聚合物。目前聚丙烯酰胺粉剂产品常用的生产工艺有丙烯酰胺单体均聚后水解工艺和丙烯酰胺单体与丙烯酸单体共聚工艺。无论采用哪种工艺，聚合过程主要是将丙烯酰胺和丙烯酸等单体配成一定浓度的混合水溶液，经氧化-还原体系或偶氮化合物等热引发或光引发聚合，再经后处理得到产品。常规方法初始引发温度高，聚合过程不易掌握，导致产品质量难以控制，尤其是产品溶解时间和粘度都存在较大波动。在现有相关光引发制备聚丙烯酰胺驱油剂的报道中，如CN1590421A采用由过硫酸盐、NaHSO₂·CH₂O·2H₂O、偶氮化合物和络合剂组成的光敏剂，由丙烯酰胺单体和阳离子单体得到共聚粉状产品；CN101353392A利用光敏剂-助光敏剂或普通氧化-还原引发体系，将物料混合后倾倒在平面上铺摊为薄片状，经紫外光照射，得到高分子量速溶阳离子聚丙烯酰胺；CN102321221A公开了一种星型聚丙烯酰胺类聚合物的制备方法，采用水溶液光聚合方式，利用硫杂蒽酮改性聚乙烯亚胺引发丙烯酰胺等单体共聚合成星型聚丙烯酰胺。上述方法得到的聚合物抗机械剪切性能有所增强，但工艺操作相对繁琐，且得到产物分子量小，实用性有待提升。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种可以用于在较低温度下获得高聚合反应效率的具有引发聚合反应功能的组合物及制备丙烯酰胺共聚物的方法。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种具有引发聚合反应功能的组合物，该组合物含有有机胺和至少一种第一方面所述的化合物，所述有机胺与至少一种第一方面所述的化合物的重量比为1：0.0001-10000，

其中，R₁、R₂、R₃和R₄各自独立地为氢、烷基、烷氧基、卤素、硝基、氨基、烷胺基或含季铵盐结构的基团，且R₁、R₂、R₃和R₄不同时为氢。

第二方面，本发明提供了一种制备丙烯酰胺共聚物的方法，该方法包括：在光聚合反应条件下，在引发剂存在下，使单体混合物在水中进行聚合反应，其中，所述引发剂由第一方面所述的组合物提供，所述单体混合物含有丙烯酰胺。

通过采用硫杂蒽酮类化合物作为引发剂，可以在较低的引发温度下获得粘均分子量为2300-2600万的聚丙烯酰胺驱油聚合物，并且得到的聚合物具有良好的耐温抗盐和抗剪切性能。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式