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专利号: 2025100652554
申请人: 河北工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种通过RAFT聚合方法制备可降解聚丙烯酰胺压裂液的方法,其特征为,该方法包括以下步骤:S1:乳液的配制,为以下两种方法之一:

方法一,w/w乳液的配置:将分散剂、硫酸铵溶解在去离子水中,混合后得到分散液,然后将丙烯酰胺、引发剂、抗盐单体、交联单体、RAFT试剂加入到分散剂溶液中,搅拌5~10min后加入引发剂,再在30‑50℃下反应3‑6h,得到聚丙烯酰胺w/w乳液;

其中,w/w乳液中,所述分散剂的质量百分浓度为5‑25%、硫酸铵的质量百分浓度为5‑

30%;聚丙烯酰胺w/w乳液中,丙烯酰胺的质量百分浓度为10‑30%;

丙烯酰胺、抗盐单体、交联单体、RAFT试剂质量比为(60‑80):(5‑20):(15‑30):(0.1‑

10);引发剂质量为丙烯酰胺单体质量的0.01‑10%;

所述分散剂为聚乙二醇、聚乙烯醇或聚2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸;分子量在200‑

20000;

或者,方法二,反向乳液的配制:将乳化剂溶解在溶剂油中,在氮气氛围、搅拌、30‑50℃下乳化30‑50min,得到油相;另将丙烯酰胺、抗盐单体、交联单体、RAFT试剂溶解在水中后逐滴加入到油相中,搅拌5~10min后加入引发剂,再在30‑50℃下反应3‑6h,得到聚丙烯酰胺反相乳液;

其中,乳化剂占反相乳液总质量的1‑8%、溶剂油占反相乳液总质量的30‑60%,丙烯酰胺的质量占反相乳液总质量的10‑30%;

丙烯酰胺、抗盐单体、交联单体、RAFT试剂质量比为(60‑80):(5‑20):(15‑30):(0.1‑

10);

方法一或方法二中的抗盐单体为2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、N‑羟甲基丙烯酰胺、N、N‑二甲基丙烯酰胺中的一种或几种;

方法一或方法二中的所述交联单体为丙烯酸或甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或两种;

方法一或方法二中的RAFT试剂为水溶性RAFT试剂。

S2:将伯胺加入到S1得到的乳液中,搅拌下反应30‑60min,得到减阻剂聚合物;

所述伯胺与乳液中的RAFT试剂的质量比为(5‑100):1;

S3:将S2所得聚合物通入空气5‑10min,得到可降解聚丙烯酰胺压裂液。

2.如权利要求1所述的通过RAFT聚合方法制备可降解聚丙烯酰胺压裂液的方法,其特征为,方法一或方法二中的RAFT试剂三硫代碳酸双(羧甲基)酯、4‑氰基‑4‑((苯硫基)硫代)戊酸、1‑(二甲基氨基)‑2‑((苯硫基)硫代羰基)‑丙酮、2‑((乙硫基)羰基硫基)丙酸或2‑((乙硫基)硫代羰基)丙酸与乙二醇合成的RAFT试剂A。

3.如权利要求1所述的通过RAFT聚合方法制备可降解聚丙烯酰胺压裂液的方法,其特征为,所述乳化剂为OP‑3、OP‑10、ODEA、吐温‑80、司盘‑80中的一种或几种;

所述溶剂油为白油或溶剂油D110;

引发剂为过硫酸铵和亚硫酸氢钠,质量比为1:1;步骤S1中搅拌的速度为200‑1000r/min。

4.如权利要求1所述的通过RAFT聚合方法制备可降解聚丙烯酰胺压裂液的方法,其特征为,所述伯胺为四乙烯五胺或乙二胺。

5.如权利要求1所述的通过RAFT聚合方法制备可降解聚丙烯酰胺压裂液的方法,其特征为,所述的可降解聚丙烯酰胺压裂液,还包括如降滤失剂、黏土稳定剂、杀菌剂和表面活性剂中的一种或多种;

所述降滤失剂、黏土稳定剂、杀菌剂和表面活性剂在可降解聚丙烯酰胺压裂液中的质量比例分别为0.1‑0.5%、0.1‑0.3%、0.05‑0.1%、0.1‑0.3%。

6.如权利要求1所述的通过RAFT聚合方法制备可降解聚丙烯酰胺压裂液的方法,其特征为,所述降滤失剂具体为聚乙烯醇、氯化钙、氯化钠或胍尔胶;

黏土稳定剂具体为醋酸、硫酸铝或十六烷基三甲基溴化铵;

杀菌剂具体为十六烷基三甲基氯化铵、苯甲酸、对氯苯甲酸、氯噻吨或苯并咪唑;

表面活性剂具体为聚氧乙烯二十二烷基醚、烷基二甲基苯并三氮烯、聚氧乙烯十二醇醚或烷基苯磺酸钠。