一种超支化聚合物接枝的壳聚糖及其制备与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113754892A(43)申请公布日2021.12.07(21)申请号202010504117.9C09K8/035(2006.01)(22)申请日2020.06.05C09K8/24(2006.01)(71)申请人中国石油天然气集团有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号申请人中国石油集团工程技术研究院有限公司(72)发明人屈沅治孔祥吉王韧黄贤斌钱锋戎克生黄宏军徐生江叶成杨峥刘继亮(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人姚亮张德斌(51)Int.Cl.C08G83/00(2006.01)权利要求书2页说明书8页(54)发明名称一种超支化聚合物接枝的壳聚糖及其制备与应用(57)摘要本发明公开了一种超支化聚合物接枝的壳聚糖及其制备与应用。该制备方法包括以下步骤：1)将壳聚糖进行酸处理，得到酸处理壳聚糖；2)所述酸处理壳聚糖与含巯基硅烷偶联剂进行反应，得到含巯基硅烷偶联剂接枝的壳聚糖；3)炔丁醇和巯基丙酸进行酯化反应，得到超支化单体；4)所述含巯基硅烷偶联剂接枝的壳聚糖与超支化单体在光照及光引发剂条件下进行反应，得到超支化聚合物接枝的壳聚糖。现有环保型降滤失剂的抗温能力一般不超过150℃，而本发明的超支化聚合物接枝的壳聚糖作为水基钻井液环保型降滤失剂时，能在更高的温度(180℃左右)实现良好的降滤失作用。CN113754892ACN113754892A权利要求书1/2页1.一种超支化聚合物接枝的壳聚糖的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：1)将壳聚糖进行酸处理，得到酸处理壳聚糖；2)所述酸处理壳聚糖与含巯基硅烷偶联剂进行反应，得到含巯基硅烷偶联剂接枝的壳聚糖；3)炔丁醇和巯基丙酸进行酯化反应，得到超支化单体；4)所述含巯基硅烷偶联剂接枝的壳聚糖与超支化单体在光照及光引发剂条件下进行反应，得到超支化聚合物接枝的壳聚糖。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述将壳聚糖进行酸处理的步骤包括：将壳聚糖加入到酸溶液中，超声处理30～60分钟；加入NaOH沉淀，抽滤，滤饼洗涤干燥后得到酸处理壳聚糖。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述酸溶液为硝酸、盐酸或醋酸溶液。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含巯基硅烷偶联剂包括γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基甲基二甲氧基硅烷和γ-巯丙基三乙氧基硅烷中的一种或两种以上的组合。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述酸处理壳聚糖与含巯基硅烷偶联剂进行反应的步骤包括：将所述含巯基硅烷偶联剂分散到混合溶剂中，并调节pH为3.5～4.5，搅拌30～50分钟后，加入所述酸处理壳聚糖，超声波处理30～60分钟，然后在70℃-130℃条件下反应4～6小时，反应结束后抽滤，滤饼洗涤干燥后得到含巯基硅烷偶联剂接枝的壳聚糖。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述含巯基硅烷偶联剂的用量为酸处理壳聚糖质量的1-30％。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述混合溶剂包括体积比为(1-10)：1的无水乙醇和去离子水；使用乙酸调节pH。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，炔丁醇和巯基丙酸进行酯化反应的步骤包括：将炔丁醇和巯基丙酸加入二氯甲烷中，冰浴条件下加入催化剂和脱水剂，升至室温反应5～8小时，反应结束后抽滤，滤液依次用10wt.％的稀盐酸、10wt.％的碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗涤，有机相加入干燥剂进行干燥后，除去溶剂后固体干燥，即得到所述超支化单体。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为4-二甲氨基吡啶或4-吡咯烷基吡啶；所述脱水剂为二环己基碳二亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺或二异丙基碳二亚胺；所述干燥剂为无水硫酸钠或无水硫酸镁。10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述含巯基硅烷偶联剂接枝的壳聚糖与超支化单体在光照及光引发剂条件下进行反应的步骤包括：将所述含巯基硅烷偶联剂接枝的壳聚糖和超支化单体分散在有机溶剂中，超声波处理30～60分钟后加入光引发剂，采用波长为365nm的紫外光照射引发含巯基硅烷偶联剂接枝的壳聚糖表面发生点击反应，照射1～2小时后过滤，滤饼洗涤干燥后即可得到所述超支化2CN113754892A权利要求书2/2页聚合物接枝的壳聚糖。11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述含巯基硅烷偶联剂接枝的壳聚糖和超支化单体的质量比为1:(10-100)。12.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述含巯基硅烷偶联剂接枝的壳聚糖和光引发剂的质量比为1：(0.2-10)。13.根据权利要求10所述的制备