[发明专利]一种聚酰胺-胺类超支化聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种聚酰胺‑胺类超支化聚合物及其制备方法和应用，涉及石油添加剂技术领域。本发明的聚酰胺‑胺类超支化聚合物是以4，4'‑二氨基二苯甲烷为反应中心，端基为胺基的聚酰胺‑胺类超支化聚合物。本发明的制备方法简单，包括如下步骤：4,4'‑二氨基二苯甲烷与丙烯酸甲酯在常温条件下反应24h制备以4,4'‑二氨基二苯甲烷为核的0.5G酯；再加入化学计量比的乙二胺和丙烯酸甲酯，通过常温反应、分段升温反应等步骤制备得到具有超支化结构的聚酰胺‑胺破乳剂。本发明的聚酰胺‑胺类超支化聚合物作为破乳剂，在50～70℃条件下可对水包油乳液进行快速破乳，实现油‑水有效分离，破乳剂用量在50mg/L时破乳效率可达到99.5％，具有破乳速率快，用量少以及破乳效率高等特点。

技术领域

本发明涉及石油添加剂技术领域，具体是涉及一种聚酰胺-胺类超支化聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

原油均以油包水(W/O)或水包油(O/W)乳液的形式被开采出来，而近年来为提高采收率(EOR)所使用的水-聚合物驱油技术快速发展，从而导致水包油(O/W)乳液的数量大幅度增加。由于在油/水界面中存在着由天然界面活性物质形成的致密薄膜，使得O/W水乳液高度稳定，从而严重影响到石油运输和后续的精炼过程。因此，O/W乳液的破乳研究具有非常重要的意义。

化学破乳是通过向乳液中加入一定量的化学药剂从而达到破乳的目的。破乳剂可以分为阳离子型、阴离子型和非离子型。对比离子型破乳剂，非离子型破乳剂因为具有双亲结构而不容易受到电解质的影响。化学破乳剂是化学破乳的关键，传统的破乳剂存在破乳效率不高，破乳剂用量大，破乳时间过长以及水相不清澈等问题，对环境等敏感，容易造成环境污染。

超支化聚合物是具有几何和拓朴结构的高度支化的非离子型破乳剂，它们很容易被吸附到油水界面取代原有的界面活性物质，因此用于破乳具有非常大的潜力。具有相同的多胺骨架，但是有着不同代数和端基的支化分子有着完全不一样的破乳性能。研究表明，胺基树枝状聚合物的性能明显优于现有的商业破乳剂。

聚酰胺-胺类超支化聚合物是研究得较为成熟的一类超支化聚合物。然而现有的聚酰胺-胺类超支化聚合物在用于水包油类乳液破乳时仍然存在破乳效率低、破乳剂用量大或破乳时间长等问题。

现有的聚酰胺-胺类超支化聚合物通常以乙二胺为核心，例如中国专利CN105601941B中公开了一种聚酰胺胺类超支化聚合物作为破乳剂的应用，其中超支化聚合物中心为乙二胺，端基为胺基，分子量为6000-12000。其在80mg/L浓度时对柴油为油相的水包油类乳液进行破乳，在60℃下沉降30min时除油率为87％。其破乳剂用量仍有待进一步降低。

Lifeng Zhang等人在期刊Fuel第226期上发表了Hyperbranched poly(amidoamine)demulsifiers with ethylenediamine/1,3-propanediamine as an initiatorfor oil-in-water emulsions with microdroplets，其中公开了以乙二胺/1,3-丙二胺为核心的聚酰胺-胺类超支化聚合物在水包油乳液中的应用，发现以1,3-丙二胺为核的破乳剂具有较高的破乳性能，其在40mg/L浓度时，在60℃下沉降30min时的破乳效率通过紫外测试法测得为92％。然而本申请发明人采用相同的方法合成了以丙二胺为中心的破乳剂，并测试其在40mg/L浓度时的破乳效果发现，60℃下沉降30min时其水相的透光率仅为58.6％，这说明其破乳效率仍然有待提高。

发明内容

本发明旨在解决现有技术问题，提供一种新的聚酰胺-胺类超支化聚合物及其制备方法和应用，本发明的聚酰胺-胺类超支化聚合物以4，4'-二氨基二苯甲烷为核，其制备方法简单，作为破乳剂具有破乳速率快，用量少，破乳效率高等优点。

为达到上述目的，本发明提供一种聚酰胺-胺类超支化聚合物的制备方法，包括如下步骤：

S1.将4，4'-二氨基二苯甲烷溶解于溶剂中，然后向其中滴加丙