[发明专利]一种降滤失剂及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种降滤失剂的制备方法，

a)将木质素原料与溶剂进行混合，形成溶液I；

b)将步骤a)中的溶液I与氰基硅烷偶联剂混合，形成混合溶液II；

c)将所述步骤b)的混合溶液II进行加热，并加入催化剂进行反应，生成预产物；

d)将步骤c)生成的预产物去除溶剂，提纯得到固体部分进行干燥；

所述木质素原料为磺化木质素；

在步骤b)中，所述氰基硅烷偶联剂的质量为所述木质素原料质量的2.0％～25.0％；

在步骤b)中，所述氰基硅烷偶联剂满足以下通式：

在步骤c)中，所述反应的温度为80～160℃；所述反应的时间为6～60h；

所述降滤失剂包括结构单元改性的木质素分子，所述结构单元包括硅氧烷基团和酰胺基团；所述结构单元满足以下通式：

其中，n为2～10的自然数；

R₁、R₂和R₃各自独立地为C₁～C₃的烷基或C₁～C₅的烷氧基，且R₁、R₂和R₃非同时为C₁～C₃的烷基。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，n为2～5的自然数。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，n为2或3。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，R₁、R₂和R₃各自独立地为—CH₃、—OCH₃和—OCH₂CH₃中的一种，且R₁、R₂和R₃非同时为—CH₃；

和/或，所述木质素分子的数均分子量(M_n)为2000g/mol；重均分子量(M_w)与M_n的比例为1.02～3.60；

和/或，在步骤a)中，所述木质素原料在所述溶剂中的浓度为4.0wt％～13.5wt％；

和/或，所述溶剂为乙醚、环氧丙烷、乙烯乙二醇醚、三乙醇胺、丙酮、丁酮、甲基异丁酮、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、甲基乙基酮、四氢呋喃、石油醚、乙腈、乙酸乙酯、苯、甲苯、间二甲苯、氯苯、环己烷、环己酮、甲苯环己酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、硝基甲烷、1,4-二氧六环、吡啶、吗啉、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和二甲亚砜中的至少一种；

和/或，在步骤b)中，所述氰基硅烷偶联剂的质量为所述木质素原料质量的3.0％～20.0％；

和/或，在步骤c)中，所述反应的温度为90～150℃；所述反应的时间为8～56h；

和/或，在步骤c)中，所述催化剂加入的摩尔量为所述氰基硅烷偶联剂摩尔量的0.02％～10.0％；

和/或，所述催化剂为硫酸、邻苯二磺酰亚胺、三氟甲磺酸、三氟甲磺酸酐、三氟甲磺酸铋、三氟甲磺酸钙、三氟甲磺酸铜、三氟甲磺酸铟、双三氟甲烷磺酰亚胺、三氟化硼、三氟化硼乙醚、全氟磺酸树脂、2,4-二硝基苯磺酸、十二磷钨酸、磷钨酸铯的酸式盐、硫酸铯、硫酸高铈、五氧化二磷、碘单质、氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、氯化铜、氯化钴、氯化锌和六水合氯化铁中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述木质素分子的数均分子量(M_n)为6000～20000g/mol；重均分子量(M_w)与M_n的比例为1.04～1.80。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，重均分子量(M_w)与M_n的比例为1.08～1.36。