[发明专利]一种抗高温纳米复合润滑剂及其乳液制备方法与应用

权利要求书

1.一种抗高温纳米复合润滑剂，其特征在于包括如下质量份的成分：

所述抗高温单体为N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基甲基二苯基甲氧基硅烷、烯丙基磺酸钠、对苯乙烯磺酸钠、二乙烯基苯磺酸钠中的一种或几种，通过原位共聚反应形成共聚链缠结构与纳米可控均匀分散的共聚纳米复合微球体系。

2.根据权利要求1所述的复合润滑剂，其特征在于所述无机层状结构纳米中间体为层状石墨、层状硅酸盐和/或层状二硫化钼的层状结构体系，层间距经过插层剂的插层扩大到其原始层间距1倍以上。

3.根据权利要求2所述的复合润滑剂，其特征在于所述层状硅酸盐选自蒙脱土、高岭土、水滑石、海泡石、硅灰石和绿泥石中的一种或几种。

4.根据权利要求2所述的复合润滑剂，其特征在于所述插层剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、三丁基十四烷基氯化磷中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的复合润滑剂，其特征在于所述抗高温单体选自N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、对苯乙烯磺酸钠中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的复合润滑剂，其特征在于所述乳化剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的复合润滑剂，其特征在于所述交联剂选自二乙烯苯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、过氧化二异丙苯中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的复合润滑剂，其特征在于所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸铵、N,N-二甲基苯胺、偶氮二异丁腈中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的复合润滑剂，其特征在于所述基础油为工业硅油、工业石蜡油、工业白油、工业植物油或者工业聚α烯烃合成油中的一种或几种。

10.权利要求1-9任一所述的一种抗高温纳米复合润滑剂的乳液制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将所述苯乙烯单体、抗高温单体、无机层状结构纳米中间体、乳化剂、交联剂和水在惰性气氛下混合搅拌20-40min；

(2)将混合体系加热到65-75℃，加入引发剂，持续搅拌7-10h，采用乳液聚合、悬浮聚合或分散聚合反应得到纳米复合乳液；

(3)混合基础油、纳米复合乳液以及油酸，室温下搅拌均匀，得到所述抗高温纳米复合润滑剂。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于步骤(1)在惰性气氛保护下进行，先向反应釜中通入20-30min氮气以除去其中的氧气，氮气纯度为不低于99.999％，压力为0.5-0.55MPa，流量为40-50m³/h。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于步骤(1)中的苯乙烯单体需要进行预处理，用质量分数为7-9％的氢氧化钠水溶液洗涤苯乙烯单体，调节pH为7-8，用无水硫酸镁干燥置于低温保存。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于所述无机层状结构纳米中间体按如下步骤制备：

1)混合1.0-10.0质量份的层状硅酸盐和100-200质量份的水加热至70-80℃搅拌30min；

2)加入1.0-5.0质量份的插层剂恒温搅拌10-12h得到插层体系；

3)对上述插层体系进行过滤、洗涤、干燥及研磨，得到无机层状结构纳米中间体。

14.权利要求1-9任一所述的一种抗高温纳米复合润滑剂的应用，其特征在于用于钻井液，其中，所述抗高温纳米复合润滑剂在所述钻井液中的质量分数为0.1-5％。