一種新型超高粘度陰離子聚丙烯酰胺的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水溶性高分子化工助劑領(lǐng)域中的新型超高粘度陰離子聚丙烯酰胺的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今聚丙烯酰胺(PAM)作為增粘劑已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，但某些領(lǐng)域?qū)τ赑AM類產(chǎn)品的粘度有更高的要求，例如制香、采油、陶瓷和建筑行業(yè)等，通過傳統(tǒng)的工藝生產(chǎn)出的PAM粘度已經(jīng)達(dá)到瓶頸，難以繼續(xù)明顯提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本專利所述的新型超高粘度陰離子聚丙烯酰胺，是由陽離子單體與丙烯酰胺共聚，并通過添加結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑對聚合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，從而制備的一種具有剛性結(jié)構(gòu)的水溶性高分子聚合物。該產(chǎn)品溶解性良好，可凈水設(shè)備及水質(zhì)的適應(yīng)性更強(qiáng)，絮凝效果更好。
[0004]本發(fā)明涉及新型超高粘度陰離子聚丙烯酰胺的制備方法。該方法由下列重量份的原料組成:丙烯酰胺200-270，α烯丙基磺酸鈉80-160，丙烯酸鈉10-22，結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑1_6，去離子水600-700，引發(fā)劑0.02-0.08。制備方法是:在反應(yīng)器中加入丙烯酰胺、α烯丙基磺酸鈉、丙烯酸鈉，按比例加入結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑，通氮?dú)獬?0min，將PH值調(diào)節(jié)為4~5之間，力口入引發(fā)劑在2~5°C下聚合。反應(yīng)結(jié)束后取出膠狀物，將聚合物造粒并進(jìn)行干燥、破碎即得該產(chǎn)品。該產(chǎn)品改變了以往聚丙烯酰胺類產(chǎn)品單一的線性結(jié)構(gòu)，微觀下分子鏈呈現(xiàn)沿中心軸發(fā)散狀分布，且各發(fā)散支鏈之間相互締合、纏繞、交聯(lián)，因此具有更大的黏性、表觀粘度和更好的抗高溫、抗高鹽能力，以及強(qiáng)力剪切后的粘度恢復(fù)能力，可以更好地適應(yīng)油田、制香、建筑、陶瓷等行業(yè)的要求。
[0005]本發(fā)明所制備的新型超高粘度陰離子聚丙烯酰胺的主要特點(diǎn)是:
(1)高粘度，1%。的粘度達(dá)到800cps,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他同類的產(chǎn)品的400cps；
(2)抗鹽性能好，產(chǎn)品支鏈上的磺酸基對礦化水中的離子不敏感，基本不影響產(chǎn)品的粘度；
(3)高粘彈性，產(chǎn)品支鏈上的磺酸基可以與水中的鈣鎂離子以及結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑中的鎂離子產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)，賦予產(chǎn)品很好的耐機(jī)械剪切能力和很好的粘性恢復(fù)能力。
【具體實(shí)施方式】
[0006]實(shí)施例1
原料重量份為:丙烯酰胺210，α烯丙基磺酸鈉90，丙烯酸鈉10，結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑1.5，去離子水620，過硫酸鉀0.012，亞硫酸氫鈉0.008。
[0007]具體制備過程是:
(I)在反應(yīng)器中加入去離子水，丙烯酰胺，Cl烯丙基磺酸鈉，丙烯酸鈉，結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑，弓丨發(fā)劑，混合均勻后，用丙烯酸將PH值調(diào)節(jié)為4~5之間； (2)通氮?dú)獬?0min，加入引發(fā)劑在2°C下聚合；
(3)反應(yīng)結(jié)束后取出膠狀物，將膠塊造粒，將膠粒置于烘箱中于75°C進(jìn)行干燥；
(4)2h后取出干燥的膠粒粉碎即得該產(chǎn)品，產(chǎn)品的粘度為810cps。
[0008]實(shí)施例2
原料重量份為:丙烯酰胺240，α烯丙基磺酸鈉120，丙烯酸鈉15，結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑3，去離子水680，過硫酸鉀0.027，亞硫酸氫鈉0.018。
[0009]具體制備過程是:
(1)在反應(yīng)器中加入去離子水，丙烯酰胺，Cl烯丙基磺酸鈉，丙烯酸鈉，結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑，弓丨發(fā)劑，混合均勻后，用丙烯酸將PH值調(diào)節(jié)為4~5之間；
(2)通氮?dú)獬?0min，加入引發(fā)劑在2°C下聚合；
(3)反應(yīng)結(jié)束后取出膠狀物，將膠塊造粒，將膠粒置于烘箱中于75°C進(jìn)行干燥；
(4)2h后取出干燥的膠粒粉碎即得該產(chǎn)品，產(chǎn)品粘度為860cps。
[0010]實(shí)施例3
原料重量份為:丙烯酰胺270，α烯丙基磺酸鈉160，丙烯酸鈉22，結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑6，去離子水700，過硫酸鉀0.042，亞硫酸氫鈉0.021。
[0011]具體制備過程是:
(1)在反應(yīng)器中加入去離子水，丙烯酰胺，Cl烯丙基磺酸鈉，丙烯酸鈉，結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑，弓丨發(fā)劑，混合均勻后，用丙烯酸將PH值調(diào)節(jié)為4~5之間；
(2)通氮?dú)獬?0min，加入引發(fā)劑在2°C下聚合；
(3)反應(yīng)結(jié)束后取出膠狀物，將膠塊造粒，將膠粒置于烘箱中于75°C進(jìn)行干燥；
(4)2h后取出干燥的膠粒粉碎即得該產(chǎn)品，產(chǎn)品粘度為900cps。
【主權(quán)項】
1.本發(fā)明涉及一種新型超高粘度陰離子聚丙烯酰胺的制備方法，其特征是該方法由下列重量份的原料組成:丙烯酰胺200-270，α烯丙基磺酸鈉80-160，丙烯酸鈉10_22，結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑1-2，去離子水600-700，引發(fā)劑0.02-0.08 ;制備方法是:在反應(yīng)器中加入丙烯酰胺、α烯丙基磺酸鈉、丙烯酸鈉，按比例加入結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑，通氮?dú)獬?0min，將PH值調(diào)節(jié)為4~5之間，加入引發(fā)劑在2~5 °C下聚合，反應(yīng)結(jié)束后取出膠狀物，將聚合物造粒并進(jìn)行干燥、破碎即得該產(chǎn)品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型超高粘度陰離子聚丙烯酰胺的制備方法，其特征是所述的一種主要聚合單體為非離子單體為α烯丙基磺酸鈉，并且在丙烯酰胺、丙烯酸鈉和三種單體中，α烯丙基磺酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于25%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型超高粘度陰離子聚丙烯酰胺的制備方法，其特征是所述的一種主要聚合單體為非離子單體為丙烯酸鈉，并且在丙烯酰胺、丙烯酸鈉和三種單體中，丙烯酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于8%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑為硫酸鋁、硬脂酸鎂、十二烷基硫酸鈉和去離子水的混合物，具體制備方法為:將2份硫酸鋁完全溶解于100份水中，加入十二烷基硫酸鈉10份，升溫至60°C，邊攪拌邊加入1.6份硬脂酸鎂，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至中間漩渦深度在2-5cm之間，保溫半小時，降溫后儲藏備用。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引發(fā)劑為過硫酸鉀和亞硫酸氫鈉。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型超高粘度陰離子聚丙烯酰胺的制備方法。該方法由下列重量份的原料組成：丙烯酰胺200-270，α烯丙基磺酸鈉80-160，丙烯酸鈉10-22，結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑1-6，去離子水600-700，引發(fā)劑0.02-0.08。制備方法是：在反應(yīng)器中加入丙烯酰胺、α烯丙基磺酸鈉、丙烯酸鈉，按比例加入結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑，通氮?dú)獬?0min，將PH值調(diào)節(jié)為4~5之間，加入引發(fā)劑在2~5℃下聚合。反應(yīng)結(jié)束后取出膠狀物，將聚合物造粒并進(jìn)行干燥、破碎即得該產(chǎn)品。該產(chǎn)品改變了以往聚丙烯酰胺類產(chǎn)品單一的線性結(jié)構(gòu)，微觀下分子鏈呈現(xiàn)沿中心軸發(fā)散狀分布，且各發(fā)散支鏈之間相互締合、纏繞，因此具有更大的黏性、表觀粘度和更好的抗高溫、抗高鹽能力，以及強(qiáng)力剪切后的粘度恢復(fù)能力，可以更好地適應(yīng)油田、制香、建筑、陶瓷等行業(yè)的要求。
【IPC分類】C08F2/38, C08F220/06, C08F220/56, C08F228/02
【公開號】CN105218742
【申請?zhí)枴緾N201410314923
【發(fā)明人】許永升, 榮敏杰
【申請人】山東諾爾生物科技有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2014年7月4日