[发明专利]一种采用超支化多糖聚合物提高表面活性剂体系水基泡沫性能的方法

说明书

本发明涉及一种采用超支化多糖聚合物提高表面活性剂体系水基泡沫性能的方法。该方法采用具有适当分子量和超支化结构的多糖聚合物(水溶性)来提高水基泡沫性能，由于具有适当分子量和超支化结构的多糖聚合物与表面活性剂具有适宜的相互作用，避免了强大的静电作用，可以显著提升不同表面活性剂的起泡性以及泡沫稳定性，降低表面活性剂的最低起泡浓度且使泡沫稳定存在，减少表面活性剂用量，避免表面活性剂大量使用带来的环境危害，同时本发明多糖聚合物可以提高不同表面活性剂体系的抗油性能，对于拓展水基泡沫在在日用化学、油田化学及环境化学领域中的应用具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种采用超支化多糖聚合物提高表面活性剂体系水基泡沫性能的方法，属于油气田开发采油工程技术领域、日用化学及环境化学领域。

背景技术

水基泡沫在日用化学、油田化学、环境化学等领域均有广泛的应用。表面活性剂因具有较好的起泡能力与稳泡能力，常被用作泡沫剂。在这些应用过程中，具备良好的起泡性和泡沫稳定性是体系的必备条件。但是在实际应用中往往存在一些条件较为苛刻的情况，如高温、高盐或者有油相存在等，此时表面活性剂泡沫的性能可能会明显降低，给体系的研发及实际应用带来极大困难，不得不靠加大表面活性剂用量维持泡沫性能。这不仅使得成本提高，而且表面活性剂的大量使用和排放造成的环境问题也不可忽视。因此，寻求有效的促泡技术，实现苛刻条件下采用较低浓度表面活性剂获得性能优异的泡沫，对促进水基泡沫在日用化学、油田化学、环境化学等领域的应用均具有重大意义。

为实现上述目标，目前采用表面活性剂与纳米颗粒复配来提高泡沫性能，降低表面活性剂的使用量。如中国专利文献CN104774603A公开一种基于纳米颗粒与Gemini表面活性剂的稳定泡沫体系及其制备方法，所述泡沫体系由如下重量份数的原料复配得到：不同碳链长度的Gemini表面活性剂0.05-2份，纳米二氧化硅颗粒0.5-2份，水100份；所述不同碳链长度的Gemini表面活性剂为CH3-(CH2)nN+-CH2-CH2-+N(CH2)n-CH3·2Br-，11≤n≤15，n为正整数；本发明得到的稳定的泡沫体系在70℃和90℃下均能较长时间存在，在常温下能存在达近一个月。但纳米颗粒不仅种类有限，而且通常生产成本高，分散性不易实现，容易造成局部泡沫丰富的现象，不仅限制了表面活性剂的使用种类，而且有可能对泡沫稳定性的保持增加额外风险。

水溶性聚合物与表面活性剂一样是应用十分广泛的功能性添加剂，通常聚合物主要用于提高体相及泡沫液膜的粘度，表面活性剂用于降低体系的界面张力。采用聚合物和表面活性剂复配后有可能可以得到比单一组分更好的界面性能及体相性能，因此聚合物/表面活性剂体系在很多领域展现出了重要的应用前景。但由于聚合物/表面活性剂复配体系分子间通常存在较强的静电相互作用，往往降低表面活性剂的界面吸附趋势，因而不利于提高体系的泡沫性能。即使有些聚合物可与表面活性剂在气液界面上发生相互作用提高泡沫的稳定性，但同时也会因在体相中的相互作用导致起泡性下降，因此能同时提高表面活性剂的起泡能力和泡沫稳定性的水溶性聚合物十分少见。由此可见，寻找到合适的聚合物提高表面活性剂的泡沫性能虽然很有意义，但也是目前一直未解决的一个难题。

发明内容

针对以上技术的不足，本发明提供一种采用超支化多糖聚合物提高表面活性剂体系水基泡沫性能的方法。

本发明采用具有适当分子量和超支化结构的多糖聚合物(水溶性)来提高水基泡沫性能，由于具有适当分子量和超支化结构的多糖聚合物与表面活性剂具有适宜的相互作用，避免了强大的静电作用，超支化多糖与表面活性剂通过盐析效应增加不同类型的表面活性剂在气液界面上的吸附量，保障表面活性剂在较低浓度下的起泡性；使并在气液界面上与表面活性剂分子形成复合物，提高泡沫液膜的粘弹性，从而增强泡沫的稳定性。具备以上特性的超支化多糖，可提高不同类型表面活性剂的起泡能力和泡沫稳定性，实现对表面活性剂体系的促泡效果。

术语解释：