[发明专利]氟碳疏水缔合型磺酸基羟丙基葫芦巴胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.氟碳疏水缔合型磺酸基羟丙基葫芦巴胶，其特征在于：

具有以下结构：

其疏水缔合基团为氟碳型单异氰酸酯。

2.根据权利要求1所述的氟碳疏水缔合型磺酸基羟丙基葫芦巴胶，其特征在于：

其分子量在180-200万。

3.根据权利要求1所述的氟碳疏水缔合型磺酸基羟丙基葫芦巴胶，其特征在于：

其氟碳型疏水基团的取代度为0.003-0.03；

其磺酸基取代度为0.03-0.15；

其羟丙基的取代度为0.03-0.15。

4.如权利要求1所述的氟碳疏水缔合型磺酸基羟丙基葫芦巴胶的制备方法，其特征在于：

在磺酸基羟丙基葫芦巴胶的羟基上引入氟碳型单异氰酸酯疏水基团，制得氟碳疏水缔合型磺酸基羟丙基葫芦巴胶；

具体包括以下步骤：

第一步：磺酸基羟丙基葫芦巴胶的合成：

合成路线为：

合成步骤为：

(1)向5L、质量分数为50％乙醇-水溶液中加入100g羟丙基葫芦巴胶，搅拌均匀；

(2)在氮气环境下，氢氧化钠中和至上述溶液为碱性，pH值为10，搅拌升温至70℃，滴加1.0g、质量分数为20％的3-氯-2-羟基丙磺酸钠溶液，滴加时间0.5h，滴加完毕反应3小时；

(3)酸调节反应溶液至中性，过滤，真空烘干，得到淡黄色粉末，即为磺酸基羟丙基葫芦巴胶，其取代度为0.1；

第二步：氟碳型单异氰酸酯活性中间体的合成：

合成路线为：

合成步骤为：

(1)在100mL丙酮中，加入1mol的异佛尔酮二异氰酸酯，再加入0.3g二月桂酸二丁基锡催化剂,搅拌升温至80℃，滴加1mol2,2,3,4,4,4-六氟丁醇单体，滴加时间为0.5h，滴加完毕反应6小时；

(2)通过减压蒸馏的方法除去上述体系中的丙酮，再用石油醚将产物洗涤三次，即得到氟碳活性中间体；

第三步：氟碳疏水缔合型磺酸基羟丙基葫芦巴胶的合成：

合成路线为：

合成步骤为：

(1)在包括搅拌器、冷凝器和滴液漏斗的干燥三口烧瓶中加入1000mL丙酮、0.4-0.7g的二月桂酸二丁基锡催化剂以及第一步制得的取代度为0.1磺酸基羟丙基葫芦巴胶原粉10g，搅拌均匀；

(2)搅拌升温至60-90℃，将溶于四氢呋喃中的质量分数为10％的氟碳型单异氰酸酯活性中间体0.3-2g滴加至上述反应物中，滴加时间0.5h，滴加完毕反应5-9小时；

(3)减压抽滤，真空干燥，即是氟碳疏水缔合磺酸基羟丙基葫芦巴胶。

5.如权利要求1所述的氟碳疏水缔合型磺酸基羟丙基葫芦巴胶的应用，其特征在于：

所述氟碳疏水缔合型磺酸基羟丙基葫芦巴胶用于压裂液的制备。

6.含有权利要求1所述的氟碳疏水缔合型磺酸基羟丙基葫芦巴胶的压裂液，其特征在于：

所述压裂液中各组分的质量百分含量为：

氟碳疏水缔合型磺酸基羟丙基葫芦巴胶0.2％-0.4％；

交联剂0.3-1％；

防膨剂0.3-2％；

余量为水。

7.根据权利要求6所述的含有氟碳疏水缔合型磺酸基羟丙基葫芦巴胶的压裂液，其特征在于：

所述交联剂选自有机硼、有机锆、有机钛；

所述防膨剂选自氯化钾、氯化铵、聚季铵盐。