[发明专利]一种疏水改性超支化聚合物及其制备方法

说明书

本发明属于聚合物技术领域，公开了一种疏水改性超支化聚合物及其制备方法，采用光引发自由基胶束聚合的方法制备：在含有丙烯酰胺、丙烯酸、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、超支化改性单体等水溶性单体的水溶液中，加入表面活性剂十二烷基硫酸钠以及N‑苄基‑N‑烷基(甲基)丙烯酰胺，利用表面活性剂将疏水单体增溶在其形成的胶束中，通过光引发的方式，将疏水单体与水溶性单体共聚。本发明制备得到的产品具有良好的溶解性，较强的增黏能力，良好的耐温抗盐性能，以及较好的抗剪切性能，拟用作提高原油采收率的驱油剂或酸化压裂增稠剂，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于聚合物技术领域，尤其涉及一种疏水改性超支化聚合物及其制备方法。

背景技术

经过几十年的发展，聚合物已广泛应用于一系列适应不同油藏条件的油井钻探、控水稳油以及酸化压裂的有效技术中。然而在油田实际应用中，聚合物存在严重的降解问题，包括机械降解、热降解、化学降解以及微生物降解等。

目前，提高聚合物的性能的主要途径有：

(1)采用丙烯酰胺与带有耐温抗盐性能结构(如磺酸基、刚性基团、季铵盐阳离子等)的功能单体共聚，制备耐温抗盐聚合物。陈世兰等报道采用反相乳液聚合法，以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、N-乙烯基-2-吡咯烷酮为单体,煤油为油相,司班-80和吐温-60为乳化剂,过硫酸钾和亚硫酸氢钠为引发剂制备共聚物，聚合物溶液表现出较强的耐温抗盐能力(陈世兰等，反相乳液聚合法制备耐温抗盐丙烯酰胺聚合物[J],应用化工，2017(8))，但合成方法复杂且N-乙烯基-2-吡咯烷酮竞聚率较低，难以与丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等发生共聚反应。

(2)在聚合物亲水性大分子链上带有少量疏水基团，制备疏水缔合聚合物。专利CN106397694报道一种抗高盐梳型嵌段疏水缔合聚合物，大分子之间的氢键与疏水缔合等分子间作用力，使聚合物溶液具有超分子结构，提高了聚合物的耐温抗盐、抗剪切能力，但仍在一定程度上存在耐水解性及抗老化性能较差的问题。

(3)在聚合中加入双乙烯基或双丙烯基单体，使共聚物大分子出现微交联结构，制备微交联聚合物。专利CN102408518报道一种微交联驱油用聚合物，在丙烯酰胺共聚物中引入双乙烯基单体，从而提高聚丙烯酰胺的耐温抗盐性能。然而双乙烯基或双丙烯基单体加量不易控制，过低聚合物增黏效果不明显，过高聚合物溶解困难。

(4)以末端修饰烯键的超支化聚合物为母核与丙烯酰胺等共聚制备超支化聚合物。专利CN103865008报道了一种聚酰胺-胺杂化纳米二氧化硅超支化聚合物，将功能化聚酰胺-胺杂化纳米二氧化硅单体与丙烯酰胺、丙烯酸、耐温抗盐性单体，以氧化还原引发剂或偶氮二异丁脒引发剂引发聚合，该超支化聚合物表现出优异的抗剪切性能、耐温性能，但聚合物的增黏及抗盐性能仍不理想。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有提高聚合物的性能的方法存在合成方法复杂且N-乙烯基-2-吡咯烷酮竞聚率较低，难以与丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等发生共聚反应；存在耐水解性及抗老化性能较差的问题；双乙烯基或双丙烯基单体加量不易控制，过低聚合物增黏效果不明显，过高聚合物溶解困难；聚合物的增黏及抗盐性能仍不理想。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种疏水改性超支化聚合物及其制备方法。

本发明是这样实现的，一种疏水改性超支化聚合物，所述疏水改性超支化聚合物的分子式为：

式中，x，y，z，m为结构单元百分数，x为75～85％，y为10～20％，z为0～5％，m为0.05～0.2％，x+y+z+m＝1；a为结构单元数，a为7，9，11，13或15；R为CH₃或H；聚合物粘均分子量为100～900万。

本发明的另一目的在于提供一种所述疏水改性超支化聚合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：