[发明专利]一种具有消泡功能的羧酸盐聚合物分散剂

说明书

一种具有消泡功能的羧酸盐聚合物分散剂，该聚合物是由全氟羧酸与石油产物聚氧乙烯共同反应制备。具体方法如下：在110±2℃下，全氟羧酸与端羟基的聚氧乙烯不饱和单体进行酯化反应，制备成具有消泡功能的单体；通过自由基聚合将该具有消泡功能的单体、异戊烯基聚氧乙烯、苯乙烯基聚氧乙烯、不饱和羧酸衍生物和水加入到反应釜中，在氧化还原引发剂作用下，在25～50℃下反应4～5个小时，后用氢氧化钠水溶液中和至pH在6.0～7.0之间，制备得该产品。该产品将具有高效消泡作用的氟碳基团引入到高水溶性的聚氧乙烯高分子聚合物中，可用作水性涂料、水泥浆体、陶瓷及石膏的分散剂，并增加了产品的消泡功能。

技术领域

本发明涉及石油下游产品的深加工领域，具体涉及一种石油下游产品聚氧乙烯与全氟羧酸制备具有消泡功能的羧酸盐聚合物分散剂。

技术背景

随着社会的快速发展，各行业对石油化学工业的依赖性增强。现代交通工业、金属加工、建材工业、轻工、纺织工业以及蓬勃兴起的电子工业，对石油下游产品的深加工提出了更高要求。聚氧乙烯是石油下游产品，可以用作聚醚型非离子表面活性剂，可以应用于家用及工业洗涤剂、纺织、日化、石油开采和石油炼制的表面活性剂等领域。聚醚型非离子表面活性剂普遍具有较高水溶性，因其为非离子状态其耐水性及耐酸碱性较离子型表面活性剂要高。近20多年非离子表面活性剂发展迅速，应用广泛。氟碳表面活性剂可以极低的浓度降低溶剂的表面张力，氟碳表面活性既有一定的疏水性又有一定的疏油性。多数作为消泡剂的氟碳表面活性剂倾向于疏水性能。

专利CN104403654A介绍了一种芳基烷基聚氧乙烯醚羧基甜菜碱表面活性剂及制法和应用，该发明所提供的芳基烷基聚氧乙烯羧基甜菜碱表面活性剂水溶液具有较高的粘度，既可以提高波及体积，又能够降低界面张力，同时具有良好的乳化性能，能够使高粘度原油降粘，从而提高采收率，因此在三次采油中具有良好的应用前景。

专利CN103406066A介绍了一种松香基聚氧乙烯胺型双子表面活性剂及其分子结构式，其中含有聚乙二醇单甲醚。该发明松香基聚氧乙烯胺型双子表面活性剂具有良好的表面活性、抑泡性及乳化性，其临界胶束浓度(CMC)在10^-3～10^-4数量级，表面张力(γ_cmc)为20～30mN/m。该发明制备方法以松香为原料，松香是一种丰富的天然可再生资源，具有环境友好性。

专利CN102382292A介绍了一种脂肪胺聚氧乙烯醚双季铵盐表面活性剂的制备方法，其步骤如下：首先采用脂肪胺与环氧乙烷分两个阶段进行缩合反应，制得脂肪胺聚氧乙烯醚；接着将制得的脂肪胺聚氧乙烯醚与联苯二氯苄在一定反应条件下进行季铵化反应，反应制得脂肪胺聚氧乙烯醚双季铵盐表面活性剂即二氯化双脂肪烷基聚氧乙烯醚联苯苄基铵。该表面活性剂可用作抗静电剂、匀染剂、防腐蚀剂、沥青乳状液的乳化剂以及黏土在润滑脂中的分散剂。

上述专利中介绍以聚氧乙烯为主要原料的表面活性剂多采用聚氧乙烯的高分子量产生的乳化性能，降低开采过程中油藏的粘度，但其反应温度较高，条件较苛刻；松香的分子量不确定，制备出的产物均一性及可控性较低；季铵盐有一定的毒性，其使用范围受产品的影响。本专利通过将全氟羧酸与聚氧乙烯基醚通过聚合反应制备一种具有消泡功能的羧酸盐聚合物分散剂。

发明内容

本发明涉及一种由石油下游产品聚氧乙烯与全氟羧酸制备的具有消泡功能的羧酸盐聚合物分散剂及其制备方法。该分散剂通过将具有高效消泡功能的氟碳基团引入到分散剂分子中，在保证分散剂水溶性的同时使分散剂兼具消泡功能。该分散剂的聚合单体分别为：具有消泡功能的单体A、异戊烯基不饱和聚氧乙烯单体B、苯乙烯基聚氧乙烯单体C及不饱和羧酸及其衍生物D。其中具有消泡功能的单体A含有高效消泡效果的氟碳基团，由羟基封端的异戊烯基聚乙二醇与全氟羧酸酯化得到，其化学结构式为：

式1中，a＝9～60，且为整数，b＝1～7，且为整数。

异戊烯基不饱和聚氧乙烯大单体B的结构式为：