[发明专利]含(甲基)丙烯酸芳基烷基酯的共聚物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种含(甲基)丙烯酸芳基烷基酯的共聚物，属于精细化工科学技术领域。

背景技术

稠油资源量约占石油资源量的25-30％以上。目前，国外多采用加入化学降凝剂的方法解决稠油输送问题，加入少量降凝剂既能改变石蜡原油结晶状态，使其不易形成网络结构，从而降低原油凝固点，改进原油流动性。

对原油感受性较好的降凝剂大致有4种类型。(1)EVA及其改性物：其中，醋酸乙烯酯的含量为35～45％，这种降凝剂对高含蜡原油有效；(2)聚(甲基)丙烯酸酯系列：由于聚(甲基)丙烯酸长链基酯属于梳妆聚合物，具有较好的抗剪切性能；(3)马来酸酐共聚物：马来酸酐可与许多单体形成1:1共聚物的倾向；(4)含氮聚合物：含氮聚合物主要是聚胺类，或者是烷基胺与含有马来酸或富马酸共聚物作用得到的化合物，这一降凝剂不仅降凝效果好，同时在原油中稳定性也极佳。

降粘剂中的共聚物要求含有高碳烷烃主链和极性基侧链，高碳烷烃主连必须具有一定的长度，以保证良好的空间伸展作用和屏蔽效应，与极性基侧链组合起到降粘作用。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种含(甲基)丙烯酸芳基烷基酯的共聚物，其特征在于：聚合物的单体为(甲基)丙烯酸芳基烷基酯，另外的单体选自苯乙烯、丙烯酰胺、马来酸酐、醋酸乙烯酯、α-烯烃、顺丁烯二酸酐、富马酸中的一种或几种。

所述(甲基)丙烯酸芳基烷基酯，具有通式Ⅰ结构：

其中：

m+n为8、15、19正整数；

R¹为氢原子或甲基；

R为取代或末端取代的苯基、甲苯基、间二甲苯基、对二甲苯基、邻二甲苯基、乙苯基、正丙基苯基、异丙基苯基、正丁基苯基、异丁基苯基、叔丁基苯基、萘基、甲基萘基、二甲基萘基、乙基萘基、丙基萘基、丁基萘基、联苯基、苯酚基中的一种。

进一步地，在上述技术方案中，所述两种单体共聚物的重量配比为：(甲基)丙烯酸芳基烷基酯：丙烯酰胺＝9：1～6:5、(甲基)丙烯酸芳基烷基酯：α-烯烃＝9:1～1:1、(甲基)丙烯酸芳基烷基酯：醋酸乙烯酯＝9:1～3:2、(甲基)丙烯酸芳基烷基酯：马来酸酐＝9:1～3:2。

进一步地，在上述技术方案中，所述三种单体共聚物的重量配比为：(甲基)丙烯酸芳基烷基酯：苯乙烯或α-烯烃：丙烯酰胺或醋酸乙烯酯或马来酸酐或顺丁烯二酸酐＝9:1～9:1～9。

进一步地，在上述技术方案中，所述四种单体共聚物的重量配比为：(甲基)丙烯酸芳基烷基酯：苯乙烯：马来酸酐：醋酸乙烯酯或丙烯酰胺＝9:1～9:1～9:1～9。

进一步地，在上述技术方案中，m+n优选为15正整数，R优选为间二甲苯基。

本发明的再一目的是提供一种含(甲基)丙烯酸芳基烷基酯的共聚物的制备方法，将上述配比的聚合物的单体以及溶剂加入到烧瓶中，在氮气保护下，升温到50～150℃，分批次加入引发剂，反应3～15h，反应结束后，旋蒸除去溶剂，在乙醇中纯化，抽滤，在干燥箱中干燥。

进一步地，在上述技术方案中，所述聚合物的制备方法，是将(甲基)丙烯酸芳基烷基酯以及溶剂加入到烧瓶中，在氮气保护下，升温到70～145℃，批次加入引发剂，反应5～15h，反应结束后，旋蒸除去溶剂，在乙醇中纯化，抽滤，在干燥箱中干燥，得分子量5000～2000000的聚(甲基)丙烯酸芳基烷基酯。

进一步地，在上述技术方案中，所述引发剂选自过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈或异丙苯过氧化氢中的一种。

进一步地，在上述技术方案中，所述引发剂的用量为聚合单体总重量的0.5～3.5％

进一步地，在上述技术方案中，所述溶剂用量为聚合单体总重量的20～70％；所述溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、苯或甲苯。

本发明的又一目的是提供上述(甲基)丙烯酸芳基烷基酯的制备方法，本发明的技术方案是在酸性催化剂作用下，将烯基羧酸与芳香烃烷基化，得到芳基烷基羧酸，芳基烷基羧酸与甲醇进行酯化得到芳基烷基羧酸甲酯；也可以将烯基羧酸甲酯与芳香烃进行烷基化，得到芳基烷基羧酸甲酯，芳基烷基羧酸甲酯加氢还原成芳基烷基醇；芳基烷基醇与(甲基)丙烯酸在阻聚剂和酸性催化剂或微波催化下进行酯化反应，得到(甲基)丙烯酸芳基烷基酯。

所述芳香烃为苯，甲苯，间二甲苯，对二甲苯，邻二甲苯，乙苯，正丙基苯，异丙基苯，正丁基苯，异丁基苯，叔丁基苯，萘，甲基萘，二甲基萘，乙基萘，丙基萘，丁基萘，联苯，苯酚中的一种。