一种支化聚乙烯亚胺的制备方法及页岩插层抑制剂.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CN107722953A(43)申请公布日2018.02.23(21)申请号201711102898.3(22)申请日2017.11.10(71)申请人西南石油大学地址610500四川省成都市新都区新都大道8号(72)发明人谢刚罗平亚邓明毅黄丹超马玉玲王宇(74)专利代理机构北京中索知识产权代理有限公司11640代理人霍春月(51)Int.Cl.C09K8/035(2006.01)C08G73/02(2006.01)权利要求书2页说明书16页附图8页(54)发明名称一种支化聚乙烯亚胺的制备方法及页岩插层抑制剂(57)摘要本发明公开了一种支化聚乙烯亚胺的制备方法及由支化聚乙烯亚胺制成的页岩插层抑制剂，支化聚乙烯亚胺的制备步骤：S1、合成氮丙啶的步骤；S2、以多胺类化合物和氮丙啶为原料，采用分步合成法或一锅合成法制得支化聚乙烯亚胺。多胺类化合物为多乙烯多胺或烷基胺，多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或五乙烯六胺其中的一种，烷基胺为乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、壬二胺或癸二胺其中的一种。页岩插层抑制剂由支化聚乙烯亚胺与水按比例混合配制而成。本发明提供的支化聚乙烯亚胺合成方法产率高、原料价格便宜、适合大规模工业化生产，配置而成的页岩插层抑制剂能有效降低由于泥页岩水化分散发生井壁不稳定的问题。CN107722953ACN107722953A权利要求书1/2页1.一种支化聚乙烯亚胺的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、合成氮丙啶的步骤；S2、以多胺类化合物和步骤S1制备的氮丙啶为原料，采用分步合成法或一锅合成法制得支化聚乙烯亚胺。2.如权利要求1所述的支化聚乙烯亚胺的制备方法，其特征在于，所述步骤S2采用分步合成法，具体步骤包括：S21、将1摩尔份的多胺类化合物与1～10摩尔份氮丙啶进行加热回流反应，反应完毕后，减压蒸馏得到G1支化聚乙烯亚胺；S22、将1摩尔份的步骤S21制备的G1支化聚乙烯亚胺与1～20摩尔份氮丙啶进行加热回流反应，反应完毕后，减压蒸馏得到G2支化聚乙烯亚胺；S23、将1摩尔份的步骤S22制备的G2支化聚乙烯亚胺与1～100摩尔份氮丙啶进行加热回流反应，反应完毕后，减压蒸馏得到G3支化聚乙烯亚胺。3.如权利要求2所述的支化聚乙烯亚胺的制备方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：S21、将1摩尔份的多胺类化合物溶解在无水乙醇中，升温至30～60℃，然后滴加入1～10摩尔份氮丙啶的乙醇溶液，滴加完后，加热回流反应3～12h，反应完毕后，减压蒸馏得到G1支化聚乙烯亚胺；S22、将1摩尔份的步骤S21制备的G1支化聚乙烯亚胺溶解在无水乙醇中，升温至30～60℃，然后滴加入1～20摩尔份氮丙啶化合物的乙醇溶液，滴加完后，加热回流反应3～12h，反应完毕后，减压蒸馏得到G2支化聚乙烯亚胺；S23、将1摩尔份的步骤S22制备的G2支化聚乙烯亚胺溶解在无水乙醇中，升温至30～60℃，然后滴加入1～100摩尔份氮丙啶化合物的乙醇溶液，滴加完后，加热回流反应3～12h，反应完毕后，减压蒸馏得到G3支化聚乙烯亚胺。4.如权利要求1所述的支化聚乙烯亚胺的制备方法，其特征在于，所述步骤S2采用一锅合成法，具体操作为：将1摩尔份的多胺类化合物与1～100摩尔份氮丙啶进行加热回流反应，反应完毕后，减压蒸馏得到分子量分布较宽的支化聚乙烯亚胺。5.如权利要求4所述的支化聚乙烯亚胺的制备方法，其特征在于，所述步骤S2具体操作为：将1摩尔份的多胺类化合物溶解在无水乙醇中，升温至30～60℃，然后滴加入1～100摩尔份氮丙啶的乙醇溶液，滴加完后，加热回流反应3～12h，反应完毕后，减压蒸馏得到分子量分布较宽的支化聚乙烯亚胺。6.如权利要求1～5任意一项所述的支化聚乙烯亚胺的制备方法，其特征在于，所述多胺类化合物为多乙烯多胺或烷基胺。7.如权利要求6所述的支化聚乙烯亚胺的制备方法，其特征在于，所述多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或五乙烯六胺其中的一种。8.如权利要求6所述的支化聚乙烯亚胺的制备方法，其特征在于，所述烷基胺为乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺或癸二胺其中的一种。9.如权利要求1所述的支化聚乙烯亚胺的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括：S11、将乙醇胺溶于有机溶剂中，在温度-40～20℃条件下，逐滴加入浓硫酸，搅拌进行酯化反应，然后蒸馏除去有机溶剂，得到β-氨基乙基硫酸酯；2CN107722953A权利要求书2/2页S12、向β-氨基乙基硫酸酯中加入碱液，加热至完全溶解，在100～120℃条件下进行环合反应；S13、环合反应结束后进行常压蒸馏，在馏出物中加入固体干燥剂分层，收集有机相，即得到氮丙啶。10.一种页