CN1464007A - 一种耐温耐盐型吸水树脂 - Google Patents
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Abstract
一种耐温耐盐型吸水树脂,包括丙稀酸、丙烯酰胺和阳离子单体三元共聚物中加入具有层状结构的无机填料,丙烯酰胺是单体总量的10~70%,层状结构的无机填料为单体总量的10~150%,阳离子单体是单体总量的5~15%,可在70℃~150℃、5000~100000PPm矿化度的情况下长期保持膨胀性而不缩水或结构破坏。当用作堵水调驱剂时,使用安全,无污染,无毒害,有效期长且有显著经济效益。本发明所提供的吸水材料是一种新型的复合材料,主要用于对温度和盐度有苛刻条件的吸水膨胀场合,如高温高盐油藏的大孔道堵水调驱和建筑中堵漏水。同时,若用在卫生巾和婴儿尿不湿及农林业保水过程中,可大大降低生产成本。
Description
涉及领域:
本发明属于高分子材料制备领域,具体地说,是一种耐温耐盐型吸水树脂。
背景技术:
现有相关背景技术中,水溶液法生产高吸水材料主要有以下几类:
1)纯丙稀酸均聚交联体系,如:EP349241,EP347241,US4921904;
2)丙稀酸加淀粉或纤维素类的接枝共聚交联体系,如:CN1258686A,CN1258686A;
3)丙稀酸和丙稀酰胺共聚合交联体系,如:CN125082A。US4525527;
4)丙稀酸加少量活化高岭土均聚,如:CN1080642A;
5)丙稀酰胺加一定量的膨润土均聚,水溶液辐射法,CN85102156。
上述体系中前三类合成的吸水树脂吸水倍数高、速度快,但耐盐耐温性能差,成本高,不适宜于农林,园艺,油田采油等大剂量用途场合。而4,5类由于加入了活化高岭土和膨润土,使得吸水树脂的复合性能有所提高,尤其是耐热性有所提高。但若用于油田堵水还需要该树脂具有对地层的吸附性,以免不耐长期的水冲刷而失效。本发明提出的是,在丙稀酸、丙稀酰胺和无机填料体系中加入一定的阳离子单体三元共聚,这种填料具有层状结构,能吸附在交联聚合网链中,使得吸水树脂具有了复合性能。主要是耐温耐盐大大提高,生产成本降低;同时,由于聚合体系中加入了阳离子单体,使得该吸水树脂具有了对显负电性岩层的吸附性,以至于完全可以大剂量用于油田高温高盐条件下大孔道、大裂缝的堵水调驱工程且有效期长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在150℃以下可以长期使用的吸水树脂,特别是油田三次采油用高温高盐下大孔道、大裂缝的堵水调驱工程的一种耐温耐盐型吸水树脂。
本发明是这样实现的:
本发明包括丙稀酸、丙烯酰胺和阳离子单体三元共聚物中加入具有层状结构的无机填料,丙烯酰胺是单体总量的10~70%,层状结构的无机填料为单体总量的10~150%,阳离子单体是单体总量的5~15%。
所述的碱为碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钾、氢氧化钾等。
无机填料可以是活化高岭土、膨润土、活性白土。
阳离子单体是二甲基二烯丙基氯化胺、二乙基二烯丙基氯化胺、三甲基烯丙基氯化胺、十二烷基甲基苄基氯化胺。
本发明所得到的吸水树脂可在70℃~150℃、5000~100000PPm矿化度的情况下长期保持膨胀性而不缩水或结构破坏。当用作堵水调驱剂时,使用安全,无污染,无毒害,有效期长且有显著经济效益。本发明所提供的吸水材料是一种新型的复合材料,主要用于对温度和盐度有苛刻条件的吸水膨胀场合,如高温高盐油藏的大孔道堵水调驱和建筑中堵漏水。同时,若用在卫生巾和婴儿尿不湿及农林业保水过程中,可大大降低生产成本。
具体实施
本发明所涉及的吸水树脂,采用的是丙稀酸、丙稀酰胺和阳离子单体共聚交联而成。由于体系中加入了阳离子单体,使得该吸水树脂具有了对显负电性岩层的吸附性;同时该体系中,所加入的无机填料具有层状结构,使得由本专利发明的吸水树脂具有高的凝胶强度和耐热性。
实施例1:
在120克11%的丙稀酸溶液中加入5.32克氢氧化钠进行中和,制成丙稀酸钠溶液,然后加入39克丙稀酰胺、3克二甲基二烯丙基氯化胺,搅拌均匀,再加入50克的高岭土,搅拌均匀后,充入氮气,10分钟后,加入交联剂、氧化剂、还原剂和FB助剂,再充入氮气数分钟后停止充入氮气,半小时至4小时后,溶液逐渐增稠至胶块,反应即完成。将胶块用造粒机造粒形成一定的粒度,烘干粉碎即可成为产品。
实施例2:
在50克10%的丙稀酸溶液中加入2克氢氧化钾,制成丙稀酸钾溶液,然后再加入9克丙稀酰胺、2克二乙基二烯丙基氯化胺,搅拌均匀,再加入20克的膨润土无机填料,搅拌均匀后,充入氮气,20分钟后,加入交联剂、氧化剂、还原剂和FB助剂,再充入氮气数分钟后停止充入氮气,半小时后,溶液逐渐增稠,4小时后,溶液呈胶块状,反应即完成。将胶块用造粒机造粒,烘干粉碎筛分即成为产品。
实施例3:
在225克10%的丙稀酸溶液中加入3465克碳酸钠,制成丙稀酸盐溶液,然后加入80ml(40%)丙稀酰胺、3克二甲基二烯丙基氯化胺,搅拌均匀后,再加入50克的活性白土,搅拌均匀后,充入氮气,30分钟后,加入交联剂、氧化剂、还原剂和FB助剂,再充入氮气数分钟后停止充入氮气,半小时后溶液逐渐增稠,4小时后,溶液呈胶块状,反应即完成。将胶块用造粒机造粒,烘干粉碎筛分即可成为产品。
Claims (4)
1.一种耐温耐盐型吸水树脂,其特征在于:包括丙稀酸、丙烯酰胺和阳离子单体三元共聚物中加入具有层状结构的无机填料,丙烯酰胺是单体总量的10~70%,层状结构的无机填料为单体总量的10~150%,阳离子单体是单体总量的5~15%。
2.根据权利要求1所述的一种耐温耐盐型吸水树脂,其特征在于:所述的碱为碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钾、氢氧化钾等。
3.根据权利要求1所述的一种耐温耐盐型吸水树脂,其特征在于:无机填料可以是活化高岭土、膨润土、活性白土。
4.根据权利要求1所述的一种耐温耐盐型吸水树脂,其特征在于:阳离子单体是二甲基二烯丙基氯化胺、二乙基二烯丙基氯化胺、三甲基烯丙基氯化胺、十二烷基甲基苄基氯化胺。
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