[其他]聚合物胶料及其使用方法

说明书

加聚合物粘稠剂来稠化液体是众所周知的技术。在有些情况下，希望得到的胶料粘度能抗外加剪切力;但在许多情况下，要求胶料粘度因受外加剪切力而降低，也即希望能得到一种剪切变稀的胶料。这种技术在钻井液以及井下用的其它胶料等方面十分有用。

如果欲稠化的液体是含水的，则其粘稠剂常常是一种水溶性的聚合物。它可以是天然聚合物、改性的天然聚合物或合成聚合物，例如羟乙基纤维素或高分子量的聚丙烯酸。在美国专利4，059，552中，Zweigle曾提出用一种粒度为0.2至4微米的微珠作为粘稠剂使含水介质的高粘度能抵抗高剪切应变。他还指出，这种粘稠剂是一种不溶于水的但可在水中溶胀的聚合物，它是由含一定量交联的水溶性乙烯基单体合成的。在一些实施例中，Zweigle制备的丙烯酰胺（通常用丙烯酸钠）聚合物是在交联剂存在下通过逆相聚合反应而合成的。

如果欲稠化的液体是与水不互溶的，例如是一种烃，则粘稠剂在此液体中通常是可溶是。如欧洲专利EP22982中的一种溶剂油是通过溶入一种特殊的丙烯酸酯共聚物来稠化的。在化学文摘Vol78的30364    Z中提到在甲苯中溶解入甲基丙烯酸异丁酯与甲基丙烯酸的共聚物可使甲苯的粘度增加。化学文摘Vol.83的134617D提出了将其它各种聚合物（包括丁二烯-苯乙烯共聚物）溶入矿物油以提高其粘度。为增加润滑油的粘度，化学文摘Vol.82的17587N中提到使用天然橡胶的苯胶乳。

英国专利GB2003904提出将其种疏水单体和亲水单体的共聚物溶解在有机溶剂中可使该溶剂稠化。该聚合物必须是可溶于该溶剂的，且它的玻璃化温度至少30℃。这份专利的大多数实施例表明，由99份甲基丙烯酸异丁酯与1份甲基丙烯酸所得到的共聚物，使用结果比较满意。但也有些实施例表明，使用这样配比也可能合成并不令人满意的各种共聚物，这与聚合反应的各种条件有关。在这份说明书中叙述了所用的单体种类的变化可以很大，但其中有许多单体显然不适宜用作共聚物的主要组分，因为它们使共聚物的玻璃化温度大为降低以至比规定的最低值30℃低得多。该共聚物可用本体、悬浮或者最好用乳液聚合的方法制得并将所得共聚物分离，获得干燥的产品。

对于可溶性的聚合物增稠剂来说，通常希望聚合物具有尽可能高的分子量，以便提高它们的增稠效果，但又要求在使用这种聚合物后所得到的液体粘度仍相当低。

在欧洲专利EP106528中曾说到，在油基钻井泥浆中可以使用含中性磺酸盐的苯乙烯聚合物胶乳作为粘稠剂，同时加入极性的助溶剂来提高此磺化聚合物的溶解性。所说的产品是苯乙烯和每百克含18至100毫当量磺酸盐基团的苯乙烯磺酸盐的各种共聚物。欧洲专利EP106528还阐述了使用该胶乳作为乳化剂或者可以在使用之前把聚合物从该胶乳中沉淀出来。

在英格兰、埃塞克斯、哈洛的多佛斯特兰德有限公司（Doverstrand    Limited    of    Harlow，Essex，England）。1983年9月的出版刊物POLO50和051中报导了商品名为Polymul    HV和Polymul    LV两种产品。每一种都认为是惰性烃聚合物的水份散体，该聚合物可被脂肪族或芳香族溶剂溶解或溶胀。并且认为每种产品都是油井中的泥浆降失水剂，而且PolymulHV还是一种次级粘稠剂。然而，POLO50的数据表明，同疏水粘土、胺处理的褐煤及沥清比较，它只是劣质的粘稠剂。这些产品虽均能被某些脂肪族或芳香族溶剂显著地溶胀，但看来它们在油基钻井泥浆中并没有足够溶胀性，它们的粒度大多数低于0.5微米，且粘稠性差。

在本申请的优先权日之后公开的英国专利GB2131067中描述了几种天然橡胶胶乳以及其它的聚合物水份散体，这些聚合物最好是烃类聚合物或以烃为主要成份的共聚物，并在油中溶介或高度溶胀。据说如果得到的聚合物是细粒度的分散体形式，则要求凝聚成粗粒，因为使用时需要的是粗粒乳剂而不要细粒乳剂。在它的一个实施例中，用55份丙烯酸2-乙基己酯和45份乙酸乙烯酯的共聚物作为含水泥浆中的调节失水的添加剂。

尽管有许多方法可用来稠化像钻井泥浆中油相那样的与水不互溶的液体，但是还没有找到哪一种聚合物粘稠剂能与胺改性的膨润土媲美。具体地说，现在还没有找到这样的聚合物粘稠剂，它既具有良好的粘稠作用又具有为保证颗粒载体的凝胶强度所需要的剪切变稀和触变性能，这种综合性能对于像钻井泥浆及油基涂料这样的材料来说是非常需要的。