[发明专利]一种改善韦兰胶粘度和水溶性的方法

说明书

本发明公开了一种改善韦兰胶粘度和水溶性的方法，将丁烯二酸和间氯过氧苯甲酸分别用溶剂二氯甲烷溶解，配制溶液；将丁烯二酸的二氯甲烷溶液与间氯过氧苯甲酸的二氯甲烷溶液混合，进行充分的反应，去除溶剂二氯甲烷后得到反应产物A；将韦兰胶溶解于水中，配制成韦兰胶的水溶液；将反应产物A与韦兰胶水溶液混合，加入开环反应催化剂氟硼酸，于常压、30～70℃、搅拌条件下反应5～10h，收集反应液，将反应液用无水乙醇进行洗涤，抽滤，烘干，粉碎后即得改性后的韦兰胶。本发明环保、经济，制备得到的改性韦兰胶，解决了韦兰胶水溶性不好的问题，在改性产物中同时引入了两个羧基，同时明显增强其粘度，粘度相比未改性的韦兰胶粘度增加。

技术领域

本发明属于微生物多糖的改性方法，涉及韦兰胶改性方法，具体是一种改善韦兰胶粘度和水溶性的方法。

背景技术

石油工业一直是每个国家经济发展和工业生产的重中之重，石油的储备量甚至能够影响一些国家的经济走势和国际地位。我国地大物博，拥有丰富的石油矿藏，每年的开采量也十分惊人，但是由于更加巨大的使用量，我国每年都要从国外进口数量巨大的石油。由于石油资源的急缺，因此提高石油的效率成为了现在我国急需解决的一个问题。

韦兰胶是一种以玉米淀粉为原料的，经微生物发酵而产生的一种新型高分子多糖聚合物。韦兰胶的主链结构骨架由D-葡萄糖、D-葡糖醛酸、D-葡萄糖和L-鼠李糖的单元组成，由单链的L-甘露糖或单链的L-鼠李糖构成，分子量通常高达数百万。与其分子结构相似的有瓜尔胶，黄原胶等，其中瓜尔胶是当今主流的水基压裂液的增稠剂。瓜儿胶的结构以D-甘露糖为主链，半乳糖为侧链，分子量由于产地的不同而不同，通常在20～200万之间。

作为性能优良的压裂液的增稠剂原料，必须具有以下条件：

(1)高黏度、良好的润滑性、率失量小、摩擦力较小、较好的热稳定性及剪切稳定性。

(2)不会堵塞和损害被压裂的流体层。

(3)能够迅速被破胶、剩余的残渣少，容易被反排出。

(4)经济实惠，货源多，易取得。

经过测试，韦兰胶符合以上作为水基压裂液增稠剂的大部分条件，但是由于其较差的水溶性和其水溶液的黏度较低的缺陷，而无法作为压裂液的增稠剂使用。

水基压裂法是一种操作简便，成本低廉，简单高效的一种提高石油开采效率的方法。该方法的重要条件就是增稠剂的粘性。韦兰胶是一种以玉米为原料的新型生物胶，是一种理想的增稠剂原料，但是由于其粘性和水溶性相比于现有的压裂液增稠剂，还有所不如，因此提高其水溶液的粘性和其溶解性，增强其对于其他增稠剂的市场竞争力，非常具有研究价值。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种改性韦兰胶的方法，利用该方法制备得到的改性韦兰胶，不仅可以增加其粘度，还可以改善水溶性。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种改善韦兰胶粘度和水溶性的方法，包括如下步骤：

(1)将丁烯二酸和间氯过氧苯甲酸分别用溶剂二氯甲烷溶解，配制成丁烯二酸的二氯甲烷溶液，以及间氯过氧苯甲酸的二氯甲烷溶液；

(2)将丁烯二酸的二氯甲烷溶液与间氯过氧苯甲酸的二氯甲烷溶液混合，进行充分的反应，去除溶剂二氯甲烷后得到反应产物A；

(3)将韦兰胶溶解于水中，配制成韦兰胶的水溶液；

(4)将步骤(2)反应产物A与步骤(3)配制的韦兰胶水溶液混合，加入开环反应催化剂氟硼酸，于常压、30～70℃、搅拌条件下反应5～10h，收集反应液，将反应液用无水乙醇进行洗涤，抽滤，烘干，粉碎后即得改性后的韦兰胶。

具体地，步骤(1)中，所述丁烯二酸为顺丁烯二酸或者反丁烯二酸。