(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210788812.1 (22)申请日 2022.07.06 (71)申请人 安徽天润化学工业股份有限公司 地址 233000 安徽省蚌埠市淮上区沫河口 工业园区银湖路271号 (72)发明人 刘彭城　乔磊磊　张冉　陈建波　 汪艳　张传银　周迟俊　于冬梅　 胡盛伟　 (74)专利代理 机构 安徽省蚌埠博源专利商标事 务所(普通 合伙) 34113 专利代理师 杨晋弘 (51)Int.Cl. C08F 220/56(2006.01) C08F 220/06(2006.01) C08F 222/20(2006.01)C08F 220/34(2006.01) C08F 222/38(2006.01) C08F 2/48(2006.01) C08L 33/26(2006.01) C08K 3/22(2006.01) (54)发明名称 一种光引 发制备聚丙烯酰胺纳米微球的方 法 (57)摘要 本发明涉及一种光引 发制备聚丙烯酰胺纳 米微球的方法， 其特征在于： （1） 油相和乳化剂 按 质量比2‑5:1混匀， 称溶液A； （2） 交联剂和去离子 水按质量比1:10000 ‑20000混合， 并加入混合液 总质量1.3 ‑1.6倍的聚合单体和0.1 ‑2%的硫酸铵 固体， 溶解后用45 ‑55%的硫酸调pH为3 ‑3.5， 称溶 液B； （3） 按质量比1.5 ‑2.5： 1将溶液A加到溶液B 中， 拌匀； （4） 转至三井烧 瓶， 通氮气25 ‑35min， 加 入总质量1 ‑2‰的光引发剂， 溶解后置于0℃ ‑20 ℃密封， 用低压紫外灯照射， 20℃前不采取控温 措施， 20℃后控温在0.06 ‑0.15℃/min， 27 ‑28℃ 时控温1h； 待不再升温后， 继续反应0.5h； （5） 将 反应液用其体积1.5 ‑2倍的丙酮或乙醇萃取提纯 10‑20h， 得到白色固体， 粉碎即可。 本发明优点： 采用光引发， 聚合反应温度随和， 反应易于控制， 操作方便， 且无引发剂残基， 安全环保。 权利要求书1页 说明书5页 CN 114989350 A 2022.09.02 CN 114989350 A 1.一种光引发制备聚丙烯酰胺纳米微球的方法， 其特 征在于包括如下步骤： （1） 将油相和乳化剂按质量比2 ‑5:1混合均匀， 称为溶 液A； （2） 将交联剂和去离子水按质量比1:10000 ‑20000混合， 并加入混合液总质量1.3 ‑1.6 倍的聚合单体， 搅拌均匀， 加入混合液总质量0.1 ‑2%的硫酸铵固体至完全 溶解， 再用质量浓 度45‑55%的硫酸溶 液调节pH为3 ‑3.5备用， 称为溶 液B； （3） 按溶液A和溶液B质量比1.5 ‑2.5： 1将溶液A加到溶液B中， 搅拌均匀， 即得半透明状 反向微乳液； （4） 将反向微乳液转移至三井烧瓶 中， 通氮气除氧25 ‑35min， 加入半透明状反向微乳液 质量1‑2‰的光引发剂， 搅拌至完全溶解， 置于10℃ ‑20℃下密封， 用低压紫外灯照射反应， 利用控制光照强度来控制聚合升温过程， 20℃前不采取控温措施， 20℃后控温每分钟升温 在0.06‑0.15℃， 在27 ‑28℃时控温1h； 待聚合完全不再升温后， 继续反应0.5h， 即得含有聚 丙烯酰胺纳米微球的半透明状液体； （5） 将上述半透明状液体用其体积1.5 ‑2倍的丙酮或乙醇萃取提纯10 ‑20h， 得到白色固 体， 粉碎即得聚丙烯酰胺纳米微球。 2.根据权利要求1所述一种光引发制备聚丙烯酰胺纳米微球的方法， 其特征在于： 将聚 丙烯酰胺纳米微球溶解在 超纯水中， 置于40 ‑45℃的水浴锅中， 向超纯水中加入聚丙烯 酰胺 纳米微球质量3 ‑5倍的纳米Fe3O4颗粒和0.5   ‑1%的过硫酸铵， 经过洗涤3 ‑5次， 烘干3 ‑5h， 粉 碎即可获得 具有磁性的聚丙烯酰胺纳米微球。 3.根据权利要求1所述一种光引发制备聚丙烯酰胺纳米微球的方法， 其特征在于： 所述 步骤 （1） 中油相为白油、 柴油、 航空煤油、 汽油、 环己烷中的一种或多种。 4.根据权利要求1所述一种光引发制备聚丙烯酰胺纳米微球的方法， 其特征在于： 所述 步骤 （1） 中乳化剂为有机酸类、 Span系列和Twe en系列中的一种或多种。 5.根据权利要求4所述一种光引发制备聚丙烯酰胺纳米微球的方法， 其特征在于： 所述 有机酸类为油酸、 亚麻酸、 石油羧 酸、 月桂酸。 6.根据权利要求1所述一种光引发制备聚丙烯酰胺纳米微球的方法， 其特征在于： 所述 步骤 （2） 中交联剂为亚甲基双丙烯酰胺、 聚乙二醇二丙烯酸酯、 二乙烯基苯中的一种或多 种。 7.根据权利要求1所述一种光引发制备聚丙烯酰胺纳米微球的方法， 其特征在于： 所述 步骤 （2） 中聚合单体为丙烯酸、 丙烯酰胺、 丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的一种或多种， 制 备所得的聚丙烯酰胺纳米微球为阳离 子型、 阴离 子型、 非离 子型或两性型。 8.根据权利要求1 ‑7任一项所述一种光引发制备聚丙烯酰胺纳米微球的方法， 其特征 在于： 所述步骤 （4） 中光引发剂为V50 （2,2' ‑偶氮二异丁基脒二盐酸盐） 、 2 ‑羟基‑4'‑(2‑羟 乙氧基)‑2‑甲基苯丙酮、 二芳基碘鎓盐I ‑250、 三芳基硫鎓盐光引发剂I ‑160、 2‑羟基‑2‑甲 基‑1‑苯基丙酮、 1 ‑羟基环己基苯基甲酮中的一种或多种。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114989350 A 2一种光引 发制备聚丙烯酰胺纳米微球的方 法 技术领域 [0001]本发明属于高分子合成领域， 涉及一种光引发制备聚丙烯酰胺纳米微球的方法。 技术背景 [0002]聚丙烯酰胺 （PAM） 是一种线型高分子聚合物， 化学式为(C3H5NO)n。 在常温下为坚硬 的玻璃态固体， 产品有胶液、 胶乳和白色粉粒、 半透明珠粒和薄片等。 热稳定性良好。 聚丙烯 酰胺作为润滑剂、 悬浮剂、 粘土稳定剂、 驱油剂、 降失水剂和增稠剂， 在钻井、 酸化、 压裂、 堵 水、 固井及二次采油、 三次采油中得到 了广泛应用， 是一种极为重要的油田化学品。 [0003]聚丙烯酰胺是以丙烯酰胺水溶液为原料， 在引发剂的作用下， 进行聚合反应， 在反 应完成后生成的聚丙烯 酰胺胶块经切切割、 造粒、 干燥、 粉碎， 最 终制得聚丙烯 酰胺产品， 其 关键工艺是聚合反应。 聚合方法按单体在介质中的状态分为： 水溶液聚合法、 反相乳液聚 合、 反相微乳液聚合、 沉淀聚合、 反相悬浮聚合、 固态聚合 等。 [0004]现有的聚丙烯酰胺微球多采用反相乳液聚合法工艺生产， 此种工艺对乳化剂的选 择要求高， 原料多， 聚合过程不稳定， 对温度的控制要求较高， 且制备的微球粒径较大， 生产 效率不高。 发明内容 [0005]本发明的目的是为了弥补现有技术的不足， 提供一种光引发制备聚丙烯酰胺纳 米 微球的方法。 [0006]为了实现上述目的， 本发明采用的技 术方案如下： 一种光引发制备聚丙烯酰胺纳米微球的方法， 其特 征在于包括如下步骤： （1） 将油相和乳化剂按质量比2 ‑5:1混合均匀， 称为溶 液A； （2） 将交联剂和去离子水按质量比1:10000 ‑20000混合， 并加入混合液总质量1.3 ‑ 1.6倍的聚合单体， 搅拌均匀， 加入混合液总质量0.1 ‑2%的硫酸铵固体至完全溶解， 再用质 量浓度45 ‑55%的硫酸溶 液调节pH为3 ‑3.5备用， 称为溶 液B； （3） 按溶液A和溶液B质量比1.5 ‑2.5： 1将溶液A加到溶液B中， 搅拌均匀， 即得半透 明状反向微乳液； （4） 将反向微乳液转移至三井烧瓶中， 通氮气除氧25 ‑35min， 加入 半透明状反向微 乳液质量 1‑2‰的光引发剂， 搅拌至完全 溶解， 置于10℃ ‑20℃下密封， 用低压紫外灯照射反 应， 利用控制光照强度来控制聚合升温过程， 20℃前不采取控温措施， 20℃后控温每分钟升 温在0.06 ‑0.15℃， 在27 ‑28℃时控温1h； 待聚合完全不再升温后， 继续反应0.5h， 即得含有 聚丙烯酰胺纳米微球的半透明状液体； （5） 将上述半透明状液体用其体积1.5 ‑2倍的丙酮或乙醇萃取提纯10 ‑20h， 得到白 色固体， 粉碎即得聚丙烯酰胺纳米微球。 [0007]进一步， 将聚丙烯酰胺纳米微球溶解在超纯水中， 置于40 ‑45℃的水浴锅中， 向超 纯水中加入聚丙烯酰胺纳米 微球质量3 ‑5倍的纳米Fe3O4颗粒和0.5   ‑1%的过硫酸铵， 经过洗说　明　书 1/5 页 3 CN 114989350 A 3