CN105017485A - 一种含金刚烷基的疏水缔合两性离子黄原胶及其制备方法 - Google Patents
一种含金刚烷基的疏水缔合两性离子黄原胶及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种含金刚烷基的疏水缔合两性离子黄原胶及其制备方法，含金刚烷基的黄原胶是由黄原胶、金刚烷基疏水单体、烯基酰胺、烯基羧酸盐和烯基季铵盐为原料制备而成，其中各种材料的重量份为：黄原胶30-120份、金刚烷基疏水单体1-2份、烯基酰胺30-70份、烯基羧酸盐25-60份和烯基季铵盐10-30份，制备方法为：第一步、将各种原料溶于蒸馏水中室温下搅拌至完全溶解，倒入反应器；第二步、在反应器中加入表面活性剂；第三步、向第二步中得到的反应体系中加入引发剂；第四步、将第三步中得到的胶状粗产物加入无水乙醇进行沉淀后过滤，即得到金刚烷基疏水缔合两性离子黄原胶的成品。有益效果：增强了溶液的反聚电解质效应，提高了抗盐性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种黄原胶及其制备方法，特别涉及一种含金刚烷基的疏水缔合两性离子黄原胶及其制备方法。
背景技术
黄原胶(XG)又称汉生胶，是由野油菜黄单胞杆菌分泌的一种胞外酸性多糖，是一种重要的工业化生物聚合物。黄原胶的骨架结构类似于纤维素，是一种天然阴离子型生物杂多糖，其侧链含有羧基和羟基等官能团，因此具有高粘性、触变性、悬浮性和增稠性等多种优异性能，在油气田开发领域，主要应用于钻井液、完井液、压裂液和三次采油等方面。由于黄原胶的增稠效果尤为突出，在实际应用中则主要作为增稠剂和流型控制剂使用。然而，虽然黄原胶具有良好的增稠性，但也存在耐温性差、抗剪切能力弱和易发酵的缺点，因此，有必要对黄原胶进行改性，进一步提高黄原胶的综合性能。
目前，疏水缔合黄原胶作为油田助剂的相关性质和工艺已经有了进一步改善和提高，然而以金刚烷基作为疏水基团制备疏水缔合两性离子黄原胶还没有被广泛地开发和应用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的黄原胶在使用过程中存在的耐温性差、抗剪切能力弱和易发酵的问题而提供的一种含金刚烷基的疏水缔合两性离子黄原胶及其制备方法。
本发明提供的含金刚烷基的疏水缔合两性离子黄原胶是由黄原胶、金刚烷基疏水单体、烯基酰胺、烯基羧酸盐和烯基季铵盐为原料制备而成，其中各种材料的重量份为：黄原胶30-120份、金刚烷基疏水单体1-2份、烯基酰胺30-70份、烯基羧酸盐25-60份和烯基季铵盐10-30份，制备时的反应温度为45-85℃。
金刚烷基疏水单体为丙烯酸金刚烷酯或甲基丙烯酸金刚烷酯中的一种或两种。
烯基酰胺为丙烯酰胺或N，N-二甲基丙烯酰胺或N，N-二乙基丙烯酰胺或N，N-亚甲基双丙烯酰胺或N-羟甲基丙烯酰胺中的一种或数种。
基羧酸盐为丙烯酸钠或甲基丙烯酸钠或乙基丙烯酸钠中的一种或两种。
烯基季铵盐为丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或二甲基二烯丙基氯化铵或二乙基二烯丙基氯化铵或甲基乙基二烯丙基氯化铵或2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵或3-丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵或甲基丙烯酰胺基三甲基氯化铵中的一种或数种。
本发明提供的含金刚烷基的疏水缔合两性离子黄原胶的制备方法，其具体方法如下所述：
第一步、按重量份将黄原胶30-120份、烯基酰胺30-70份、烯基羧酸盐25-60份和烯基季铵盐10-30份溶于蒸馏水中至单体质量百分比浓度为2.5％-15.0％，室温下搅拌至完全溶解，倒入反应器；
第二步、在反应器中加入表面活性剂，搅拌，待充分溶解后加入按重量份计算的金刚烷基疏水单体1-2份，搅拌条件下通惰性气体，升温至45-85℃；
第三步、向第二步中得到的反应体系中加入引发剂，在45-85℃反应温度下反应3-12小时，即得到胶状粗产物；
第四步、将第三步中得到的胶状粗产物加入无水乙醇进行沉淀后过滤，然后用无水乙醇和丙酮洗涤产物各三次，再以体积比为3:2的冰醋酸-乙二醇混合溶剂为抽提剂对产品用索氏抽提器抽提24小时，25℃下真空干燥至恒重，即得到金刚烷基疏水缔合两性离子黄原胶的成品。
第一步中所述的反应器里装有搅拌器、温度计、导气管和冷凝管。
第二步中所述的惰性气体为氮气或氦气。
第二步中所述的表面活性剂是阳离子型表面活性剂或阴离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂或两性离子型表面活性剂，在反应体系中的质量百分比浓度为2.0％-10.0％。
第三步中所述引发剂为水溶性氧化还原体系引发剂或油溶性引发剂，水溶性氧化还原体系引发剂为K2S2O8或(NH4)2S2O8中的一种或两种；油溶性引发剂为偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈或过氧化二苯甲酰中的一种或数种，引发剂的质量百分比浓度为0.02％-0.2％。
本发明的有益效果：
将金刚烷基疏水单元引入聚合物分子中，使该改性黄原胶具有疏水缔合性质，提高了改性黄原胶的增粘能力。在黄原胶分子链中同时引入阴离子基团和阳离子基团，增强了溶液的反聚电解质效应，提高了抗盐性能。
具体实施方式
实施例1
将黄原胶30g、丙烯酰胺30g、丙烯酸钠45g和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵10g溶于水中，得到质量百分浓度为7.5％的反应体系，室温下搅拌至完全溶解，倒入反应器；
在反应器加入十二烷基磺酸钠31.65g，搅拌，待充分溶解后加入丙烯酸金刚烷酯1.35g，搅拌条件下通氮气，升温至48℃；
向以上反应体系中加入K2S2O80.32g，在48℃下反应8.5小时，即得到胶状粗产物；
加入800mL无水乙醇沉淀后过滤，先后使用无水乙醇和丙酮洗涤产物各3次，再以体积比为3:2的冰醋酸-乙二醇混合溶剂为抽提剂对产品用索氏抽提器抽提24小时，25℃下真空干燥至恒重，即得到疏水缔合两性离子黄原胶，其粘均分子量为3516000。
实施例2
将黄原胶120g、N，N-亚甲基双丙烯酰胺60g、甲基丙烯酸钠60g和2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵14.5g溶于水中，得到质量百分浓度为15％的反应体系，室温下搅拌至完全溶解，倒入反应器；
在反应器加入OP-10169.46g，搅拌，待充分溶解后加入甲基丙烯酸金刚烷酯1.82g，搅拌条件下通氮气，升温至65℃；
向以上反应体系中加入偶氮二异丁腈3.73g，在65℃下反应6小时，即得到胶状粗产物；
加入850mL无水乙醇沉淀后过滤，先后使用无水乙醇和丙酮洗涤产物各3次，再以体积比为3:2的冰醋酸-乙二醇混合溶剂为抽提剂对产品用索氏抽提器抽提24小时，25℃下真空干燥至恒重，即得到疏水缔合两性离子黄原胶，其粘均分子量为5429000。
实施例3
将黄原胶60g、N，N-二乙基丙烯酰胺45.5g、甲基丙烯酸钠36.5g和二甲基二烯丙基氯化铵14.5g溶于水中，得到质量百分浓度为12.5％的反应体系，室温下搅拌至完全溶解，倒入反应器；
在反应器加入十八烷基苯磺酸钠50.0g，搅拌，待充分溶解后加入丙烯酸金刚烷酯1.44g，搅拌条件下通氮气，升温至45℃；
向以上反应体系中加入(NH4)2S2O81.02g，在45℃下反应12小时，即得到胶状粗产物；
加入850mL无水乙醇沉淀后过滤，先后使用无水乙醇和丙酮洗涤产物各3次，再以体积比为3:2的冰醋酸-乙二醇混合溶剂为抽提剂对产品用索氏抽提器抽提24小时，25℃下真空干燥至恒重，即得到疏水缔合两性离子黄原胶，其粘均分子量为3417000。
Claims (10)
1.一种含金刚烷基的疏水缔合两性离子黄原胶，其特征在于：是由黄原胶、金刚烷基疏水单体、烯基酰胺、烯基羧酸盐和烯基季铵盐为原料制备而成，其中各种材料的重量份为：黄原胶30-120份、金刚烷基疏水单体1-2份、烯基酰胺30-70份、烯基羧酸盐25-60份和烯基季铵盐10-30份，制备时的反应温度为45-85℃。
2.根据权利要求1所述的一种含金刚烷基的疏水缔合两性离子黄原胶，其特征在于：所述的金刚烷基疏水单体为丙烯酸金刚烷酯或甲基丙烯酸金刚烷酯中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的一种含金刚烷基的疏水缔合两性离子黄原胶，其特征在于：所述的烯基酰胺为丙烯酰胺或N，N-二甲基丙烯酰胺或N，N-二乙基丙烯酰胺或N，N-亚甲基双丙烯酰胺或N-羟甲基丙烯酰胺中的一种或数种。
4.根据权利要求1所述的一种含金刚烷基的疏水缔合两性离子黄原胶，其特征在于：所述的基羧酸盐为丙烯酸钠或甲基丙烯酸钠或乙基丙烯酸钠中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的一种含金刚烷基的疏水缔合两性离子黄原胶，其特征在于：所述的烯基季铵盐为丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或二甲基二烯丙基氯化铵或二乙基二烯丙基氯化铵或甲基乙基二烯丙基氯化铵或2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵或3-丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵或甲基丙烯酰胺基三甲基氯化铵中的一种或数种。
6.一种含金刚烷基的疏水缔合两性离子黄原胶的制备方法，其特征在于：其具体方法如下所述：
第一步、按重量份将黄原胶30-120份、烯基酰胺30-70份、烯基羧酸盐25-60份和烯基季铵盐10-30份溶于蒸馏水中至单体质量百分比浓度为2.5％-15.0％，室温下搅拌至完全溶解，倒入反应器；
第二步、在反应器中加入表面活性剂，搅拌，待充分溶解后加入按重量份计算的金刚烷基疏水单体1-2份，搅拌条件下通惰性气体，升温至45-85℃；
第三步、向第二步中得到的反应体系中加入引发剂，在45-85℃反应温度下反应3-12小时，即得到胶状粗产物；
第四步、将第三步中得到的胶状粗产物加入无水乙醇进行沉淀后过滤，然后用无水乙醇和丙酮洗涤产物各三次，再以体积比为3:2的冰醋酸-乙二醇混合溶剂为抽提剂对产品用索氏抽提器抽提24小时，25℃下真空干燥至恒重，即得到金刚烷基疏水缔合两性离子黄原胶的成品。
7.根据权利要求6所述的一种含金刚烷基的疏水缔合两性离子黄原胶的制备方法，其特征在于：第一步中所述的反应器里装有搅拌器、温度计、导气管和冷凝管。
8.根据权利要求6所述的一种含金刚烷基的疏水缔合两性离子黄原胶的制备方法，其特征在于：第二步中所述的惰性气体为氮气或氦气。
9.根据权利要求6所述的一种含金刚烷基的疏水缔合两性离子黄原胶的制备方法，其特征在于：第二步中所述的表面活性剂是阳离子型表面活性剂或阴离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂或两性离子型表面活性剂，在反应体系中的质量百分比浓度为2.0％-10.0％。
10.根据权利要求6所述的一种含金刚烷基的疏水缔合两性离子黄原胶的制备方法，其特征在于：第三步中所述引发剂为水溶性氧化还原体系引发剂或油溶性引发剂，水溶性氧化还原体系引发剂为K2S2O8或(NH4)2S2O8中的一种或两种；油溶性引发剂为偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈或过氧化二苯甲酰中的一种或数种，引发剂的质量百分比浓度为0.02％-0.2％。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017160570A1 (en) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | Saudi Arabian Oil Company | Oil-based drilling fluids containing an alkaline-earth diamondoid compound as rheology modifier |
| US10106482B2 (en) | 2016-03-17 | 2018-10-23 | Saudi Arabian Oil Company | Synthesis of magnesium adamantane salts and magnesium oxide nanocomposites, and systems and methods including the salts or the nanocomposites |
| US10105684B2 (en) | 2016-03-17 | 2018-10-23 | Saudi Arabian Oil Company | Synthesis of transition-metal adamantane salts and oxide nanocomposites, and systems and methods including the salts or the nanocomposites |
| US10138199B2 (en) | 2016-03-17 | 2018-11-27 | Saudi Arabian Oil Company | High aspect ratio layered double hydroxide materials and methods for preparation thereof |
| US10252245B2 (en) | 2016-03-17 | 2019-04-09 | Saudi Arabian Oil Company | High temperature layered mixed-metal oxide materials with enhanced stability |
| US10875092B2 (en) | 2017-05-19 | 2020-12-29 | Saudi Arabian Oil Company | Methods for preparing mixed-metal oxide diamondoid nanocomposites and catalytic systems including the nanocomposites |
| US10906028B2 (en) | 2017-05-19 | 2021-02-02 | Saudi Arabian Oil Company | Synthesis of transition-metal adamantane salts and oxide nanocomposites, and systems and methods including the salts or the nanocomposites |
| CN112521306A (zh) * | 2019-09-18 | 2021-03-19 | 天津大学 | 一种含双酰胺结构的两性离子单体及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102134283A (zh) * | 2010-12-20 | 2011-07-27 | 成都理工大学 | 一种缔合型改性黄原胶的制备方法 |
| CN103724443A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-04-16 | 山东大学 | 一种疏水改性黄原胶的制备方法 |
| CN104098746A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-10-15 | 西南石油大学 | 一种含金刚烷基的疏水缔合两性离子淀粉及其制备方法 |
-
2015
- 2015-08-25 CN CN201510524834.7A patent/CN105017485A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102134283A (zh) * | 2010-12-20 | 2011-07-27 | 成都理工大学 | 一种缔合型改性黄原胶的制备方法 |
| CN103724443A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-04-16 | 山东大学 | 一种疏水改性黄原胶的制备方法 |
| CN104098746A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-10-15 | 西南石油大学 | 一种含金刚烷基的疏水缔合两性离子淀粉及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李远才等: "《铸造造型材料实用手册》", 30 June 2015, 机械工业出版社 * |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190045088A (ko) * | 2016-03-17 | 2019-05-02 | 사우디 아라비안 오일 컴퍼니 | 유동성 조절제로 알칼리-토 다이아몬드형 화합물을 함유하는 오일 기반 굴착 유체 |
| WO2017160570A1 (en) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | Saudi Arabian Oil Company | Oil-based drilling fluids containing an alkaline-earth diamondoid compound as rheology modifier |
| US10105684B2 (en) | 2016-03-17 | 2018-10-23 | Saudi Arabian Oil Company | Synthesis of transition-metal adamantane salts and oxide nanocomposites, and systems and methods including the salts or the nanocomposites |
| US10138199B2 (en) | 2016-03-17 | 2018-11-27 | Saudi Arabian Oil Company | High aspect ratio layered double hydroxide materials and methods for preparation thereof |
| CN109312220A (zh) * | 2016-03-17 | 2019-02-05 | 沙特***石油公司 | 含有碱土类金刚烷化合物作为流变改性剂的油基钻井液 |
| US10252245B2 (en) | 2016-03-17 | 2019-04-09 | Saudi Arabian Oil Company | High temperature layered mixed-metal oxide materials with enhanced stability |
| US10106482B2 (en) | 2016-03-17 | 2018-10-23 | Saudi Arabian Oil Company | Synthesis of magnesium adamantane salts and magnesium oxide nanocomposites, and systems and methods including the salts or the nanocomposites |
| KR102188814B1 (ko) | 2016-03-17 | 2020-12-11 | 사우디 아라비안 오일 컴퍼니 | 유동성 조절제로 알칼리-토 다이아몬드형 화합물을 함유하는 오일 기반 굴착 유체 |
| US10906859B2 (en) | 2016-03-17 | 2021-02-02 | Saudi Arabian Oil Company | Adamantane-intercalated layered double hydroxide |
| CN109312220B (zh) * | 2016-03-17 | 2021-03-09 | 沙特***石油公司 | 含有碱土类金刚烷化合物作为流变改性剂的油基钻井液 |
| US10875092B2 (en) | 2017-05-19 | 2020-12-29 | Saudi Arabian Oil Company | Methods for preparing mixed-metal oxide diamondoid nanocomposites and catalytic systems including the nanocomposites |
| US10906028B2 (en) | 2017-05-19 | 2021-02-02 | Saudi Arabian Oil Company | Synthesis of transition-metal adamantane salts and oxide nanocomposites, and systems and methods including the salts or the nanocomposites |
| US11351604B2 (en) | 2017-05-19 | 2022-06-07 | Saudi Arabian Oil Company | Methods for preparing mixed-metal oxide diamondoid nanocomposites and catalytic systems including the nanocomposites |
| CN112521306A (zh) * | 2019-09-18 | 2021-03-19 | 天津大学 | 一种含双酰胺结构的两性离子单体及其制备方法 |
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