一種新型速溶耐鹽瓜膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及瓜膠改性方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 瓜膠具有較好的水溶性和增稠性能，不會對環(huán)境造成污染，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。在 石油工業(yè)中可W用作壓裂液稠化劑、鉆井液懸砂劑；在食品工業(yè)可作為增稠劑、持水劑和保 濕劑；在紡織工業(yè)可作為印花糊料；還可用作制藥領(lǐng)域的藥物載體、造紙工業(yè)的紙張?jiān)鰪?qiáng) 劑、選礦工業(yè)的浮選劑、炸藥工業(yè)的膠結(jié)劑等。然而瓜膠的水不溶物含量高、在水中溶解速 度慢、不能快速溶脹和水合，耐電解質(zhì)性能差。為了改善瓜膠的性能，國內(nèi)外對瓜膠化學(xué)改 性進(jìn)行了大量的研究，主要方法有：離子化改性、官能團(tuán)衍生、接枝聚合、降解、交聯(lián)等。
[0003] 目前基本使用離子化改性方法，不同類型的化合物與瓜膠哲基進(jìn)行反應(yīng)生成離 子型瓜膠，其中的兩性離子瓜膠在穩(wěn)定性、耐鹽性和配伍性方面具有獨(dú)特優(yōu)勢，如《兩性 離子瓜爾膠及其水溶液的流變特征》[朱海林、胡志勇、熊燕等，江南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué) 版)，2008, 7(4) : 496-499]。但離子化改性得到的改性瓜膠在一定程度上存在溶解慢、粘度 不易控制等缺陷，造成實(shí)際應(yīng)用時(shí)溶解慢，粘度不能達(dá)到要求。
[0004] 哲丙基瓜膠是一種重要的瓜膠衍生物，它能在保證粘度的情況下，減少瓜膠的水 不溶物含量、顯著改善溶解性能，并且能耐一定濃度的電解質(zhì)。關(guān)于哲丙基瓜膠及其衍生物 的物理化學(xué)性能和相關(guān)應(yīng)用研究，已成為國內(nèi)外研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。目前我國油田上使用 最多的壓裂增稠劑也是哲丙基瓜膠，但是現(xiàn)有的哲丙基瓜膠為單哲丙基瓜膠，存在耐鹽性 不好的缺陷，因此無法在鹽分高的環(huán)境下使用。
[0005] 目前，隨著我國很多油田進(jìn)入開發(fā)中后期，原油采出難度加大、環(huán)保要求越來越 高，對油田所用瓜膠系列產(chǎn)品的要求日益提高，而相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)相對滯后，目前并沒有將 哲丙基瓜膠優(yōu)良的溶解性能和兩性離子瓜膠良好的耐鹽性能相結(jié)合，制備出具有速溶、高 效增粘、耐鹽的瓜膠衍生物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種將哲丙基瓜膠優(yōu)良的溶解性能和兩性離子瓜膠良好的 耐鹽性能相結(jié)合，制備出具有良好溶解性及耐鹽性的新型速溶耐鹽瓜膠及其制備方法。
[0007] 本發(fā)明提供一種新型速溶耐鹽瓜膠，所述速溶耐鹽瓜膠分子式為：
或
，其中G代表瓜膠，R為HXH3XH2CH3、 邸2畑2、C&C&OH中任一種，n為 6000 ~10000。
[000引本發(fā)明還提供一種上述新型速溶耐鹽瓜膠的制備方法，包括W下=步驟；（1)將 瓜膠加入醇水混合溶劑中，常溫堿化0. 5~化后加入環(huán)氧燒姪，攬拌0. 5~化；（2)滴加 N，N-二甲基-3-氯丙胺，調(diào)節(jié)抑值> 8,升溫到30~50°C冷凝回流化~化；（3)加入氯 己酸鋼和氨氧化鋼，在50~70°C下冷凝回流化~化，將產(chǎn)物冷卻至室溫，調(diào)節(jié)抑為7,洗 漆、抽濾、烘干，得到速溶耐鹽瓜膠。
[0009] 所述步驟（1)中，瓜膠與醇水混合溶劑的質(zhì)量比為0. 04:1~0. 25:1，所述醇水混 合溶劑中，醇與水的質(zhì)量比為1:10~10:1。
[0010] 所述步驟（1)中，環(huán)氧燒姪與所述瓜膠的質(zhì)量比為0. 1:1~1:1。
[0011] 所述步驟（2)中，N，N-二甲基-3-氯丙胺與瓜膠質(zhì)量比為0.2:1~0.6:1， 所述步驟（3)中，氯己酸鋼與N，N-二甲基-3-氯丙胺的摩爾比為0. 5:1~2:1，氨氧化 鋼與瓜膠的質(zhì)量比為0.2:1~0.5:1， 所述洗漆試劑為醇水混合溶液，醇水混合溶液體積為步驟（3)反應(yīng)后溶液總體積的10~20倍，醇水混合溶液中醇與水的質(zhì)量比為1:10~10:1。
[0012] 所述烘干溫度為30~70°C。
[0013] 本發(fā)明具有如下有益效果： 該制備方法條件溫和，在30~70°C范圍內(nèi)進(jìn)行，操作過程簡單，制備得到的新型速溶 耐鹽瓜膠為一種新的合成物質(zhì)，該新型速溶耐鹽瓜膠溶解速度快，質(zhì)量濃度為0. 1%的情況 下，室溫下20min即可充分溶液，溶液粘度接近5mP，s，具有良好的粘度性能，在礦化度0~ 20000ppm范圍內(nèi)，其粘度可W達(dá)到4. 5mP?SW上，且隨著礦化度升高而平穩(wěn)增加。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明所述制備方法得到的速溶耐鹽瓜膠的紅外光譜圖； 圖2為質(zhì)量濃度0. 1%的溶耐鹽瓜膠水溶液在室溫下的溶解曲線； 圖3為質(zhì)量濃度0. 1%的溶耐鹽瓜膠水溶液常溫下，其粘度與鹽濃度關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面通過給出的具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但不作為對本發(fā)明的限定。
[0016] 實(shí)施例1 ; 本發(fā)明所述速溶耐鹽瓜膠制備方法 (1)將250ml單口圓底燒瓶放入油浴中，加入瓜膠lOg、無水己醇40g，純水lOg，氨氧化 鋼0. 5g，均勻攬拌下反應(yīng)0. 5h進(jìn)行堿化。加入環(huán)氧丙烷3g，攬拌0.化； (2 )再將3g的N，N-二甲基-3-氯丙胺緩慢滴入上述單口圓底燒瓶，攬拌均勻后用2. 5g氨氧化鋼調(diào)節(jié)體系至抑值不小于8,升溫至50°C，冷凝回流，攬拌反應(yīng)化； (3)將2. 9g氯己酸鋼溶于3g水中，將2g氨氧化鋼溶于2. 5g水中，依次緩慢加入步驟 (2)得到的混合物中，升溫至60 °C，冷凝回流，攬拌反應(yīng)化。用3~4g冰醋酸調(diào)節(jié)體系抑 至中性，用60%的己醇-水混合溶液洗漆，抽濾，60°C烘干得目的產(chǎn)物。為白色或淡黃色粉 末狀固體。
[0017] 實(shí)施例2; 本發(fā)明所述速溶耐鹽瓜膠制備方法 (1)將250ml單口圓底燒瓶放入油浴中，加入瓜膠lOg、無水己醇42g，純水18g，氨氧化 鋼0. 5g，均勻攬拌下反應(yīng)1h進(jìn)行堿化。加入環(huán)氧丙烷3. 5g，攬拌比； (2 )將3. 5g的N，N-二甲基-3-氯丙胺緩慢滴入上述單口圓底燒瓶，攬拌均勻后用3.Og氨氧化鋼調(diào)節(jié)體系至抑值不小于8,升溫至50°C，冷凝回流，攬拌反應(yīng)2.化； (3)將4.Ig氯己酸鋼溶于4g水中，將2. 5g氨氧化鋼溶于3g水中，依次緩慢加入步驟 (2)得到的混合物中，升溫至60°C，冷凝回流，攬拌反應(yīng)2.化。用3~4g冰醋酸調(diào)節(jié)體系 抑至中性，用60%的己醇-水混合溶液洗漆，抽濾，60°C烘干得目的產(chǎn)物。為白色或淡黃色 粉末狀固體。
[001引 實(shí)施例3 ; 本發(fā)明所述速溶耐鹽瓜膠制備方法 (1) 將250ml單口圓底燒瓶放入油浴中，加入瓜膠lOg、無水己醇40g，純水lOg，氨氧化 鋼0.5g，均勻攬拌下反應(yīng)0.化進(jìn)行堿化。加入環(huán)氧丙烷Ig，攬拌0.化； (2) 再將3. 2g的N，N-二甲基-3-氯丙胺緩慢滴入上述單口圓底燒瓶，攬拌均勻后用氨 氧化鋼調(diào)節(jié)體系至抑值不小于8,升溫至30°C，冷凝回流，攬拌反應(yīng)化； (3) 將3.Ig氯己酸鋼溶于3.Og水中，將2. 6g氨氧化鋼溶于3.Ig水中，依次緩慢加入 步驟（2)得到的混合物中，升溫至50°C，冷凝回流，攬拌反應(yīng)化。用冰醋酸調(diào)節(jié)體系抑至 中性，用60%的己醇-水混合溶液洗漆，抽濾，30°C烘干得目的產(chǎn)物。為白色或淡黃色粉末 狀固體。
[0019] 實(shí)施例4 ; 本發(fā)明所述速溶耐鹽瓜膠制備方法 (1) 將250ml單口圓底燒瓶放入油浴中，加入瓜膠lOg、無水己醇35g，純水15g，氨氧化 鋼0.5g，均勻攬拌下反應(yīng)化進(jìn)行堿化。加入環(huán)氧丙烷lOg，攬拌化； (2) 再將3. 5g的N，N-二甲基-3-氯丙胺緩慢滴入上述單口圓底燒瓶，攬拌均勻后用氨 氧化鋼調(diào)節(jié)體系至抑值不小于8,升溫至70°C，冷凝回流，攬拌反應(yīng)化； (3) 將4. 5g氯己酸鋼溶于4. 5g水中，將3.Og氨氧化鋼溶于3.Og水中，依次緩慢加入 步驟（2)得到的混合物中，升溫至60 °C，冷凝回流，攬拌反應(yīng)化。用冰醋酸調(diào)節(jié)體系抑至 中性，用60%的己醇-水混合溶液洗漆，抽濾，70°C烘干得目的產(chǎn)物。為白色或淡黃色粉末 狀固體。
[0020] 實(shí)施例5 ; 本發(fā)明所述速溶耐鹽瓜膠制備方法 (1) 將250ml單口圓底燒瓶放入油浴中，加入瓜膠lOg、無水己醇3