[发明专利]一种聚醚胺基壳聚糖及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种聚醚胺基壳聚糖，具有式I所示的结构；式I中，a为1200～3100，m为1～16，n为1～2，o为0～4，p为2～3。本发明提供了一种上述技术方案所述聚醚胺基壳聚糖的制备方法，包括：将壳聚糖、碱性化合物、脲类化合物和水进行混合，得到混合物；将所述混合物和氯代醇类化合物、二醇类化合物、氯代环氧化物进行反应，得到中间产物；将所述中间产物和有机胺进行反应，得到聚醚胺基壳聚糖。本发明提供的聚醚胺基壳聚糖具有较好的抑制性能和降滤失性能。本发明提供的聚醚胺基壳聚糖可应用于钻井液中，在钻井液中添加本发明提供的聚醚胺基壳聚糖能够使钻井液具有较好的抑制性能和降滤失性能。

技术领域

本发明涉及壳聚糖技术领域，尤其涉及一种聚醚胺基壳聚糖及其制备方法和应用。

背景技术

壳聚糖是甲壳素脱去乙酰基后生成的衍生物，是一种含有胺基的多糖，呈碱性，壳聚糖无毒性、具有良好的生物相容性和生物可降解性，得到了研究者的广泛关注，研究表明，壳聚糖分子链上含有大量的羟基、胺基等活性基团，这些活性基团的存在使其很容易进行衍生改性，因而基于壳聚糖及其衍生物制备的功能材料越来越受人们关注；壳聚糖的改性研究大量集中在向壳聚糖分子中引入亲水基团来增加其溶解性能，壳聚糖分子中的2位胺基和6位羟基是化学反应的主要活性位，2位胺基的活性要大于6位羟基的活性，因此直接在2位胺基上引入特定基团可得到特定性能的壳聚糖衍生物。

壳聚糖及其衍生物在众多领域得到了广泛的应用，但在钻井液中的应用较少，如申请号为201410044923.7的中国专利提供了一种壳聚糖接枝共聚物絮凝-杀菌剂的制备方法，这种方法制备得到的壳聚糖接枝共聚物絮凝-杀菌剂可用于循环冷却水、造纸污水、生活污水、钻井液中的杀菌处理，能够杀灭水体中的病毒、细菌、藻类浮游物并随水体中的胶体、悬浮颗粒凝聚沉降下来；申请号为201410062056.X的中国专利提供了一种壳聚糖衍生物，这种壳聚糖衍生物包括羧甲基壳聚糖为主链以及接枝在主链上的多巴胺基团，这种壳聚糖衍生物在钻井过程中能够起到稳定井壁的作用。

虽然现有技术中的壳聚糖衍生物能够应用于钻井液中，但是这些壳聚糖衍生物的抑制性能以及降滤失性能较差，限制了钻井液的广泛应用；因此，目前市场上急需一种抑制性能和降滤失性能较好的壳聚糖衍生物。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种聚醚胺基壳聚糖及其制备方法和应用，本发明提供的聚醚胺基壳聚糖具有较好的抑制性能和降滤失性能。

本发明提供了一种聚醚胺基壳聚糖，具有式I所示的结构：

式I中，a为1200～3100，m为1～16；n为1～2，o为0～4，p为2～3。

优选的，所述式I中，a为2000～2500，m为5～10。

本发明提供的聚醚胺基壳聚糖在壳聚糖上引入聚醚胺基，这种聚醚胺基壳聚糖具有较好的抑制性能和降滤失性能。实验结果表明，质量浓度为1％的本发明提供的聚醚胺基壳聚糖水溶液在150℃下高温滚动16小时，页岩一次回收率＞96％，页岩相对回收率＞98％；将本发明提供的聚醚胺基壳聚糖加入到钻井液基浆中能够使钻井液基浆的中压滤失量降低82％～86％，高温高压滤失量降低82％～86％。

本发明提供了一种上述技术方案所述的聚醚胺基壳聚糖的制备方法，包括：

将壳聚糖、碱性化合物、脲类化合物和水混合，得到混合物，所述壳聚糖具有式II所示的结构：

式II中，a为1200～3100；

将所述混合物和氯代醇类化合物、二醇类化合物、氯代环氧化物进行反应，得到中间产物；

所述氯代醇类化合物包括氯乙醇或氯丙醇；

所述二醇类化合物包括乙二醇或聚乙二醇；