[发明专利]衍生化聚酰亚胺及其制备和使用方法

说明书

本发明提供了梳形聚合物组合物，其包括含磷酸基团的具有六元环状甲基丙烯酰亚胺的主链聚合物，所述主链聚合物具有一个或多个含侧链醚基团的N‑取代基，所述N‑取代基选自醚基团、聚醚基团、醚胺基团、聚醚胺基团、与所述主链聚合物链交联的醚基团及与所述主链聚合物链交联的聚醚基团。所述主链聚合物包含以用于制备所述主链聚合物的单体的总重量计60重量％至100重量％的甲基丙烯酸聚合单元，无论其形式如何；以及7.5重量％至95重量％的如甲基丙烯酸酐基团或六元环状甲基丙烯酰亚胺基团之类的聚合单元。

本发明涉及含磷酸基团的甲基丙烯酰亚胺的梳形聚合物。更特别地，本发明涉及具有含醚基(例如，聚醚)的侧链的含磷酸盐、亚磷酸盐和次磷酸盐基团的六元环状甲基丙烯酰亚胺的梳形聚合物，以及制备其和使用其(例如，作为增稠剂)的方法。

目前用于增加水性组合物粘度的材料包括多种天然胶，如瓜尔胶和黄原胶，以及纤维素醚及其共混物。例如，纤维素醚公知的是作为粘度调节剂添加剂或用于混凝土和砂浆生产的增稠剂；纤维素醚是通过非常昂贵的多步法由植物来源例如纸浆来形成的；并且，目前，用于制造纤维素醚的单一生产线的成本可以达到数亿美元。由于由纤维素醚提供的增稠取决于其作为刚性聚合物链的性质，所以仍然需要通过简单的方法制备具有刚性链的聚合物，所述方法比用于制备纤维素醚的方法具有更少的资本耗费。

此外，纤维素醚和胶质材料易受微生物侵袭，尤其是在油气层中存在的温度下。因此，需要多种杀生物剂来保护增稠剂，从而防止微生物形成不期望的多糖副产物，所述副产物可降低被处理的油气层的渗透性，从而降低烃的生产速率。仍然需要制造不易受微生物侵袭的水或水性混合物的增稠剂。

Kopchik的美国专利第4,742,123号公开了通过在200℃至300℃下挤出由丙烯酸、甲基丙烯酸或其共聚物与大量共聚单体的水性聚合物来制备通用聚丙烯酸酐及其相应的酰亚胺。这样的聚合物在Kopchik提到的重均分子量(Mw)为150,000的情况下有些热稳定；然而，Kopchik仅形成了高分子量聚合物，因为较低Mw形式的这些聚合物，例如，20,000或更低，这样的聚合物将不会在Kopchik所公开的挤出条件下形成；其在Kopchik挤出条件下水解或分解。

本发明人试图解决提供用于水性组合物的热稳定的聚合增稠材料以及用于制备其的简化、低VOC或无VOC的方法的问题。

发明陈述

1.根据本发明，梳形聚合物组合物包括含磷酸基团，优选地，含次磷酸盐基团的具有六元环状甲基丙烯酰亚胺的主链聚合物，所述主链聚合物在六元环状甲基丙烯酰亚胺上具有1个或多个，或，优选地，2个或更多个，或，更优选地，5个或更多个含侧链醚基团的N-取代基，所述N-取代基选自醚基团、聚醚基团、醚胺基团、聚醚胺基团、与主链聚合物链交联的醚基团以及与主链聚合物链交联的聚醚基团，以及所述主链聚合物具有至少一种聚合形式的甲基丙烯酸、其季铵羧酸盐基团优选为二甲基二(十二烷基)铵([(CH₃)₂(C₁₂H₂₅)₂N]⁺)、其金属羧酸盐基团盐或酯侧链基团或酰胺侧链基团，所述侧链基团选自疏水侧链，例如，聚烯酯或酰胺或C₁至C₅₀₀，优选地，C₆至C₂₅₀，或，更优选地，C₆至C₁₅₀烷基或脂肪烷基酯或酰胺，聚醚酯侧链，聚醚酰胺侧链及其组合，其中所述主链聚合物包含以用于制备主链聚合物的单体的总重量计60重量％至100重量％，或，优选地，75重量％至100重量％，或，更优选地，90重量％至100重量％，或，最优选地，95重量％至100重量％的甲基丙烯酸聚合单元，无论其形式如何。