[发明专利]一种低摩阻复合纳米支撑剂及其制备方法

权利要求书

1.一种低摩阻复合纳米支撑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)以苯乙烯衍生物和/或丙烯酸衍生物，和二乙烯苯为共聚单体，添加改性纳米填料，通过悬浮聚合形成的高分子聚合物，得到复合纳米骨料；

(2)复合纳米骨料在聚合反应结束后，滤去水，真空抽滤至含水量小于20％备用，或烘干至水分小于1％备用；

(3)制备减阻剂：按质量分数计加入85-93％的水，5-10％的丙烯酰胺及丙烯酰胺衍生物，0.5-2％的丙烯酸及甲基丙烯酸，1-5％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及0.5-3％的甲基丙烯磺酸钠，搅拌150-220rpm，并升温至40-70℃，加入上述总质量0.3-2％的引发剂，经3-40min反应，降至常温；所述减阻剂中固态物质含量为8-15％，数均分子量不小于100000，粘度为10-1000cp；

(4)在备用的复合纳米骨料中加入聚丙烯酰胺、减阻剂、表面活性剂，聚丙烯酰胺为复合纳米骨料质量分数的0.01-0.2％，减阻剂为复合纳米骨料质量分数的0.02-1％，表面活性剂为复合纳米骨料质量分数的0.01-0.5％；混匀，使得添加的组分附着在复合纳米骨料的表面，烘干固化。

2.如权利要求1所述的一种低摩阻复合纳米支撑剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述苯乙烯衍生物包括苯乙烯、甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二甲基苯乙烯的一种或两种以上；所述丙烯酸衍生物包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸十八酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸烯丙酯的一种或两种以上；所述改性纳米填料包括用表面活性剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、纤维素改性玻璃纤维、硅钛铁铝碳的单质或氧或氮化物或任一组分复合改性的纳米材料。

3.如权利要求2所述的一种低摩阻复合纳米支撑剂的制备方法，其特征在于，所述纳米材料包括碳纳米管、碳纳米纤维、纳米炭黑、纳米玻璃纤维、纳米滑石粉、纳米氮化物、纳米碳化物、纳米硫化物、纳米硼化物、纳米盐类化合物、纳米合金、纳米金属氧化物、纳米金属、纳米稀土化合物的一种或两种以上。

4.如权利要求1所述的一种低摩阻复合纳米支撑剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述丙烯酰胺衍生物包括甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺的一种或两种以上；所述引发剂包括水溶性偶氮引发剂和过硫酸盐类的一种或两种混合物。

5.如权利要求4所述的一种低摩阻复合纳米支撑剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述水溶性偶氮引发剂包括偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二氰基戊酸、偶氮二异丙基咪唑啉的一种或两种以上；所述过硫酸盐类包括过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵一种或两种以上，减阻剂的粘度为15-800cp。

6.如权利要求5所述的一种低摩阻复合纳米支撑剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中减阻剂的粘度为20-100cp。

7.如权利要求1所述的一种低摩阻复合纳米支撑剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述聚丙烯酰胺包括阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺、两性离子聚丙烯酰胺的一种，或非离子聚丙烯酰胺与任一其他一种的混合物。

8.如权利要求7所述的一种低摩阻复合纳米支撑剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述表面活性剂包括有机氯化物、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠一种或两种以上，所述有机氯化物包括环氧氯丙烷、氯乙酸、氯化苄的一种或两种以上。

9.如权利要求8所述的一种低摩阻复合纳米支撑剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，复合纳米骨料添加组分后，在烘干前或烘干后加入聚乙烯醇类高分子乳液，再烘干。

10.一种采用权利要求1至9任一项所述方法制备的低摩阻复合纳米支撑剂。