[发明专利]一种微交联两性聚丙烯酰胺及其制备方法

说明书

本发明提供了一种微交联两性聚丙烯酰胺及其制备方法，其包含以下质量份的原料：丙烯酰胺类单体20‑30份、磺酸类阴离子单体2‑4份、交联单体0.02‑0.05份、季铵类阳离子单体2‑4份、pH调节剂0.4‑0.8份、氧化剂0.1‑0.2份、还原剂0.1‑0.2份、水70‑80份。本发明微交联两性聚丙烯酰胺是一种结构新型的高分子聚合材料，宏观表现出优良的耐温耐盐性能，该微交联两性聚丙烯酰胺制备方法的反应条件简单安全，原料广泛较易得到，合成方法简单；该微交联两性聚丙烯酰胺能够在日化、环保、油田等领域中得到应用。

技术领域

本发明涉及一种两性聚合物，具体涉及微交联两性聚丙烯酰胺及其制备方法。

背景技术

随着石油工业的日益发展，以及石油开采工具和相应配套技术的不断革新，以及容易开采的油气资源不断减少，国内外油气田勘探开采发生了翻天覆地的变化，正迅速转向深度地层、海洋、以及其它复杂地层，新钻井次中，深井、超深井数目也逐年增多。井深的变化带来地层环境的变化，储层矿化度、储层温度都给石油开采材料带来了前所未有的挑战。油田所用聚合物材料耐温性能的要求也相应提升，而相关产品的研发相对落后，因此，进行耐温两性聚合物的研发很有必要。

两性聚合物在油田领域应用广泛，通过在共聚物分子中同时引入阴离子基团和阳离子基团，正、负电荷可以分布在同一结构单元上，如甜菜碱类两性聚合物，也可以分布在不同结构单元上如大多数阴离子单体与阳离子单体共聚两性聚合物，其特殊的结构宏观表现出如下特点：①等电点现象；②反聚电解质效应；③络合作用；④pH值敏感性；⑤挤出效应。鉴于两性聚合物的独特性质、以及优良的性能，对其的合成探索成为近年来研发工作者的特点关注方向。

因此，如何对聚丙烯酰胺聚合物进行两性设计，得到一种综合性能优越的两性聚合物，仍是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种微交联两性聚丙烯酰胺及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种微交联两性聚丙烯酰胺，其包含以下质量份的原料：丙烯酰胺类单体20-30份、磺酸类阴离子单体2-4份、交联单体0.02-0.05份、季铵类阳离子单体2-4份、pH调节剂0.4-0.8份、氧化剂0.1-0.2份、还原剂0.1-0.2份、水70-80份。

本发明的微交联两性聚丙烯酰胺通过交联单体、磺酸类阴离子单体对丙烯酰胺类单体进行改性，提高了聚丙烯酰胺的耐温、耐盐性、环境适应性。季铵类阳离子单体的引入，两性聚丙烯酰胺中由于同时存在阳离子、阴离子单体，能适应不同的pH值环境体系，增加了聚丙烯酰胺的环境适用范围。

优选的，所述丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。

优选的，所述磺酸类阴离子单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。

优选的，所述交联单体为四烯丙基氯化铵。

优选的，所述季铵类阳离子单体为氯化甲基丙烯酸三甲基氨乙脂或氯化三甲基氨丙基甲基丙烯酰胺。

优选的，所述pH调节剂为氢氧化钠。

优选的，所述氧化剂为过硫酸铵或过硫酸钾。

优选的，所述还原剂为亚硫酸氢钠或硫酸亚铁。

本发明还提供了一种所述的微交联两性聚丙烯酰胺的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)将所述磺酸类阴离子单体、水混合均匀，并加入pH调节剂，制得混合溶液A；

(2)在步骤(1)的混合溶液A中依次加入丙烯酰胺类单体、交联单体、季铵类阳离子单体，混合搅拌均匀后制得混合溶液B；