带螯合性基团聚合物防垢剂的合成与性能评价.pdf

第39卷第7期
应用化工
Vol 39 No. 7
2010年7月
pplied Chemical Industry
Jul.2010
带螯合性基团聚合物防垢剂的合成与性能评价
廖刚,卿大咏
(西南石油大学化学化工学院,四川成都610500)
摘要:以新单体XA-1和内烯酸为原料合成了PXA-1均聚物和PXA-1/AA共聚物,通过正交实验考察了引发剂的
用量、原料配比、反应温度和反应时间对聚合物分子量和防圻性能的影响,评价了聚合物的防垢性能。结果表明
聚合物的防垢性能与分子量有关,但不是分子量越高越好;在原料中XA-1单体物质的量分率为70%,引发剂用量
为单体总量的0.4%,反应温度为60℃,反应时间为6h的条件下合成的共聚物,加量为100mg/L时,对硫酸钡垢
的防垢率为88.6%。共聚物中两种结构单元上的螯合性基团和吸附基团兼有增溶、分散、凝聚、静电排斥及协同等
多重作用,因此防垢率比均聚物高
关键词:防垢剂;螯合性基闭;聚合物;正交实验
中图分类号:TQ085.4
文献标识码;A
文章编号:1671-3206(2010)07-1005-04
Synthesis and performance evaluation of polymer scale inhibitor
with chelating group
LAO Gang, QING Da-yong
(School of Chemistry and Chemical Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China
Abstract: Polymer(Pxa-1 and copolymer(pxa-1/AA) was synthesized by new monomer(xa-1) and
acrylic acid. The effect of different condition on scale inhibition rate was investigated by orthogonal experi
ments. The scale inhibition rate of the polymers was appraised. The scale inhibition rate of the polymers
associated with molecular weight, but is not the higher, the better. The scale inhibition rate of the copoly
mer formed at XA-1 70% amount of initiator is 0.4% of all monomers. reaction temperature 60 C and
reaction time 6 h, e scale inii on rate for arm ul ae i 8 wt e ad i ion of 100 m/L. The
scale inhibition rate of the copolymer was higher than the copolymer formed XA-1 because of its chelated
group and adsorptive group have the action of solubilization and dispersal and agglomeration and electro
static repulsion, etc.
Key words: sale inibitor; chelated group; polymer; orthogonal experiment
马来酸酐聚合形成的结构单元水解后,即形成的聚合物可提高防垢剂对硫酸钡垢的防垢率。同
顺丁烯二酸结构单元,它的两个羧基能与多价金属时,该单体是单取代单体,既可均聚,又可共聚,可以
离子形成七元环螯合物,以增加金属离子难溶盐在合成多种防圻率较高的聚合物类防垢剂。
水中的溶解度。因此,马来酸酐是聚合物类防垢剂1实验部分
首选的单体。但由于马来酸酐是1,1-二取代单体,1.1试剂
难以均聚,通常与其它单体共聚,形成共聚物作为防
单体XA-1,自制;丙烯酸(A)、无水乙醇、氯化
垢剂,如马来酸酐-丙烯酸共聚物山、马来酸酐-丙烯
酸-甲代烯丙基磺酸钠共聚物等。另外,马来酸酐
钡、硫酸钠均为化学纯。
2聚合物的合成
结构单元与金属离子形成的七元环稳定性较差,对
以水为溶剂,过硫酸铵为引发剂,在不同的条件
碳酸钙垢有一定的防垢效果,但对硫酸钡垢的防垢
效果较差。
下反应一段时间,得到XA-1均聚物或XA-1/A共
本文应用一种新的单体XA-1?,该单体带有
聚物溶液。将聚合物溶液稀释,缓慢倒入乙醇沉淀
剂中,静止,过滤,千燥得聚合物产品。
个可与金属离子形成五元环的螯合基团,因此形成
收稿日期:2010-05-10修改稿日期:2010-05-20
基金项目:油气藏地质及开发工程国家重点实验室开放基金资助项目(PLNO603
作者简介:廖刚(1954-),男,四川南充人,西南石油大学教授,主要从事油田化学处理剂方面的教学和科研工作。电话:
13072824999.e-mail:liaog4280@yahoo.com.cn