-aa-am共聚物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及聚合物材料制備的技術領域，更具體地說，本發明涉及一種改性納米 SiO2-AA-AM共聚物
【背景技術】
[0002] 石油作為不可再生資源，在工業、國防等領域中具有舉足輕重的重要地位。為了提 高油田的開采期限、提高油田產量，采用聚合物驅是一項重要的技術。聚合物驅是指在注入 水中加入少量的聚合物，依靠增大水相粘度和降低油層滲透率來起到提高波及系數以及提 高采收率的作用。目前，聚合物驅在我國的大慶油田、勝利油田、大港油田、吉林油田、河南 油田已經進入工業化階段，取得較好的增油效果。
[0003]目前，聚合物驅廣泛使用的聚合物是聚丙烯酰胺及其衍生物。這類聚合物在用于 低溫、低礦化度油藏時可以取得理想的增油效果，但是在用于高溫高礦化度油藏時其提高 采收率效果大幅度降低。超支化聚合物具有較強的抗剪切能力，在多孔介質中能夠建立較 高的阻力系數和殘余阻力系數。目前，主要用有機物為內核來合成超支化聚合物，所合成的 超支化聚合物的支鏈條數較少。雖然可以通過增加有機物內核的代數來增加支鏈的條數， 但是內核的代數越高，分子尺寸將越大，超支化聚合物的注入性越差；此外，內核的代數越 高，副反應就越多，內核的規整程度將難以控制，即使采用一系列的分離與提純技術可以得 到較規整的內核，但是內核的生產成本也會很高。

【發明內容】

[0004]為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明的目的在于提供一種改性納米SiO2-AA-AM共聚物
[0005]為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：
[0006] -種改性納米SiO2-AA-AM共聚物，其特征在于所述共聚物的結構式如下：
[0007]
[0008] 并且其由包括以下步驟的方法制備得到：（1)將改性納米SiO^能單體、丙烯酰 胺以及丙烯酸混合，并用氫氧化鈉調節PH值至6. 0~7. 5,加入蒸餾水配成單體總質量濃 度為20. 0~26. 0 %的水溶液；加入引發劑，通氮氣保護，在溫度為36. 0~42. (TC條件下反 應；反應產物經洗滌、粉碎、干燥后即可得到所述共聚物。
[0009] 其中，所述引發劑為過硫酸銨和亞硫酸氫鈉的混合物，并且二者的摩爾比為 1 ： 1〇
[0010] 其中，所述引發劑的質量為所述單體總質量的0. 10~0. 30wt%。
[0011] 其中，所述單體中丙烯酰胺與丙烯酸的質量比為1.86~4. 00,改性納米SiO2功能 單體的含量為〇? 1~〇? 8wt%。
[0012] 其中，所述改性納米SiOJA能單體采用包括以下步驟的方法制備得到：1)利用納 米SiOjP3-氨丙基三乙氧基硅烷在80~KKTC的無水甲苯溶液中，反應12h以上得到氨 基改性的納米SiO2，并通過控制3-氨丙基三乙氧基硅烷的添加量來控制納米SiO2表面氨 基的含量；2)利用過量的順丁烯二酸酐與氨基改性的納米SiO2反應得到具有碳碳雙鍵的 改性納米SiO2功能單體。
[0013] 其中，在步驟2)包括以下操作：①在N，N-二甲基甲酰胺溶液中加入順丁烯二酸 酐，攪拌溶解完全得到混合溶液；②在氨基改性的納米SiO2中加入N，N-二甲基甲酰胺攪拌 均勻得到分散液；③然后將操作②得到的分散液滴加到操作①得到的混合溶液中，然后在 70~80°C攪拌反應完全，得到的反應產物經過洗滌、過濾、干燥后可得接枝有具有碳碳雙 鍵的改性納米Si02。
[0014] 其中，所述氨基改性的納米3102表面氨基摩爾量是改性前納米SiO2表面羥基摩爾 量的25~40%。
[0015] 其中，所述共聚物由包括以下步驟的方法制備得到：（1)將改性納米SiO2功能單 體、丙烯酰胺以及丙烯酸混合，并用氫氧化鈉調節PH值至7. 0,加入蒸餾水配成單體總質量 濃度為25. 0%的水溶液；加入引發劑，通氮氣保護，在溫度為40°C條件下反應；反應產物經 洗滌、粉碎、干燥后即可得到所述共聚物；引發劑的質量為所述單體總質量的〇. 20wt%，且 所述引發劑為過硫酸銨和亞硫酸氫鈉的混合物，二者的摩爾比為I: 1;所述單體中丙烯酰 胺與丙烯酸的質量比為3. 2,改性納米SiO2功能單體的含量為0. 50wt%。
[0016] 其中，所述氨基改性的納米3102表面氨基摩爾量是改性前納米SiO2表面羥基摩爾 量的30% ;并且其絕對重均分子量為0. 98X107g/mol，回旋半徑為98nm。
[0017] 其中，所述氨基改性的納米3102表面氨基摩爾量是改性前納米SiO2表面羥基摩爾 量的35% ;并且其絕對重均分子量為0. 95X107g/mol，回旋半徑為95nm。
[0018] 與現有技術相比，本發明所述的三元共聚物驅油劑具有以下有益效果：
[0019] 本發明的共聚物將納米SiOjI入到共聚物中，在納米SiO2表面接上氨基進而接上 雙鍵，使其與丙烯酸以及丙烯酰胺聚合，合成出的共聚物具有空間網絡結構，并且通過控制 改性納米SiO2功能單體表面的改性程度優化了共聚物的增黏性能。
【附圖說明】
[0020] 圖1為納米SiOfi性程度對共聚物增黏性能的影響。
[0021] 圖2為改性納米SiO2-AM-AA共聚物的紅外譜線。
[0022] 圖3為共聚物1的氫譜。
[0023] 圖4為共聚物2的氫譜。
【具體實施方式】
[0024] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發明進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于闡述本發明 的技術方案，并不用于限定發明的保護范圍。
[0025] 實施例1改性納米SiOjA能單體的制備
[0026] 本實施例所述的改性納米SiOJA能單體采用包括以下步驟的方法制備得到：（1) 利用納米3102和3-氨丙基三乙氧基硅烷（狃540)在801：的無水甲苯溶液中，反應1211得 到氨基改性的納米SiO2，并通過控制3-氨丙基三乙氧基硅烷的添加量來控制納米5102表 面氨基的含量；(2)利用過量的順丁烯二酸酐與氨基改性的納米SiO2反應得到具有碳碳雙 鍵的改性納米SiOJA能單體。在步驟（2)包括以下操作：①在N，N-二甲基甲酰胺溶液中 加入順丁烯二酸酐，攪拌溶解完全得到混合溶液；②在氨基改性的納米SiO2中加入N，N-二 甲基甲酰胺攪拌均勻得到分散液；③將操作②得到的分散液滴加到操作①得到的混合溶液 中，然后在75°C攪拌反應完全，得到的反應產物經過洗滌、過濾、干燥后可得接枝有具有碳 碳雙鍵的改性納米SiO2。其中，在步驟（2)中可以利用鹽酸-乙醇非水滴定法判定氨基改 性的納米SiO2表面的氨基是否反應完全。在步驟（1)的反應之前采用格氏試劑滴定法測定 納米SiO2表面羥基數量，并在反應之后用鹽酸-乙醇非水滴定法測定納米SiO2表面氨基的 含量。通過實施例1可以制備得到不同改性程度的納米SiOJA能單體（可以利用氨基改 性的納米SiO2表面氨基的摩爾量占改性前納米SiO2表面羥基的摩爾量的百分比來表示）。
[0027] 實施例2改性納米SiO2-AA-AM共聚物的制備
[0028] 本實施例的改性納米SiO2-AA-AM共聚物的制備方法，包括以下步驟：（1)將改性 納米SiOJA能單體、丙烯酰胺以及丙烯酸混合，并用氫氧化鈉調節pH值至7.0,加入蒸餾水 配成單體總質量濃度為25. 0%的水溶液；溫度升高至40°C時，加入引發劑，通氮氣保護，在 溫度為40. (TC條件下反應；反應產物經洗滌、粉碎、干燥后即可得到所述共聚物。其中，弓丨 發劑的質量為所述單體總質量的〇. 20wt%，且所述引發劑為過硫酸銨和亞硫酸氫鈉的混合 物，二者的摩爾比為I: 1。所述單體中丙烯酰胺與丙烯酸的質量比為3. 2,改性納米SiO2 功能單體的含量為〇.50wt%。通過使用不同改性程度的納米SiO2功能單體制備得到不同的 共聚物來考察其對共聚物性能的影響。稱取得到的共聚物粉末，分別用去離子水和5000mg/ L氯化鈉溶液配制成濃度為2000mg/L的聚合物溶液，用攪拌器（3600r/min)剪切20s，然后 用BrookfiledDV-III黏度計在70. (TC下測定剪切后的聚合物溶液黏度，結果如圖1所示。 由