[发明专利]一种蒙脱土改性聚丙烯酰胺的制备方法

说明书

本发明公开了一种蒙脱土改性聚丙烯酰胺的制备方法，属于水处理制备技术领域。首先将蒙脱土经过活化反应、酸化反应和钠化反应得到改性蒙脱土粉末，使其片层间距增大，表面也由亲水层转变为疏水层，本发明中以改性蒙脱土粉末作为基材大分子链之间的一个桥梁，借助改性蒙脱土粉末与基材分子间的物理交联或轻微的化学交联，使得聚丙烯酰胺的粘度提高，另外蒙脱土具有很强的离子交换能力和吸附作用，利用双马来酰亚胺树脂对环氧树脂进行改性，双马来酰亚胺树脂具有耐热性，这种树脂在受热或催化剂作用下，在基材表面固化形成三嗪环结构，增强了环氧树脂的耐高温性能，有利于聚丙烯酰胺的耐高温性得到提高，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明公开了一种蒙脱土改性聚丙烯酰胺的制备方法，属于水处理制备技术领域。

背景技术

聚丙烯酰胺简称PAM，又分阴离子阳离子，非离子是一种线型高分子聚合物，是水溶性高分子化合物中应用最为广泛的品种之一，聚丙烯酰胺和它的衍生物可以用作有效的絮凝剂、增稠剂、纸张增强剂以及液体的减阻剂等，广泛应用于水处理、造纸、石油、煤炭、矿冶、地质、轻纺、建筑等工业部门。

聚丙烯酰胺在许多领域都有着广泛的使用，尤其在油田开采领域需求量大。随着油田开采的发展，大部分油田均进入了三次采油阶段。在三采阶段应用的聚丙烯酰胺特性要求：高粘度、在高温、高矿化度下粘度降解率低，能长时间在高温、高矿化度的底层条件下保持高粘度的特性。目前市场上存在的油田用耐温抗盐型聚丙烯酰胺大部分通过改聚合工艺为后水解聚合艺，及增加水解机来进行二次水解来提高其分子量，使达到3000万以上的分子量以确保在高温高盐的地质条件下其随着分子量的降解，依然能保持一定的粘度。聚丙烯酰胺用作絮凝剂时与被絮凝物种类表面性质，特别是动电位，粘度、浊度及悬浮液的PH值有关，颗粒表面的动电位，是颗粒阻聚的原因加入表面电荷相反的PAM，能使动电位降低而凝聚。吸附架桥：PAM分子链固定在不同的颗粒表面上，各颗粒之间形成聚合物的桥，使颗粒形成聚集体而沉降。表面吸附：PAM分子上的极性基团颗粒的各种吸附。增强作用：PAM分子链与分散相通过种种机械、物理、化学等作用，将分散相牵连在一起，形成网状另外有部分产品在后水解工艺过程中添加5%左右的携带磺酸基团的耐温抗盐单元进行聚合，因磺酸基团对聚合反应有阻碍作用，经过二次水解过程，其分子量依然不是太高，大部分在1800万到2500万之间。

目前常见聚丙烯酰胺存在疏水性差、强度低，同时在油田使用中粘度低以及耐温抗盐差。因此，发明一种蒙脱土改性聚丙烯酰胺对水处理制备技术领域具有积极意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前常见聚丙烯酰胺存在疏水性差、强度低，同时在油田使用中粘度低以及耐温抗盐差，满足不了材料市场要求的缺陷，提供了一种蒙脱土改性聚丙烯酰胺的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种蒙脱土改性聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）称取45～55g蒙脱土放入高温烧结炉中烧结，得到烧结产物，自然冷却至室温后，再将烧结产物和去离子水混合搅拌，得到烧结蒙脱土悬浮液；

（2）将烧结蒙脱土悬浮液和碳酸氢钠溶液混合搅拌反应，得到反应液，并用盐酸调节反应液的pH至3.6～4.2，调节后倒入离心机中，以3000～4000r/min的转速离心处理，分离去除上层液，得到沉淀蒙脱土，最后将沉淀蒙脱土置于烘箱中干燥，干燥后研磨后过80目筛，得到改性钠化蒙脱土粉末；

（3）将双酚A型环氧树脂和双马来酰亚胺树脂混合搅拌，加热升温，得到熔融树脂，即为改性环氧树脂；

（4）将丙烯酰胺、去离子水和水杨酸钠混合置于烧杯中搅拌溶解，得到溶解反应液，并用亚硫酸调节溶解反应液的pH值至4.7～5.2，得到均聚溶液；