聚碳酸醚酯类破乳剂的研究背景

      目前，油田用破乳剂主要以聚醚类为主[8]，但合成聚醚类破乳剂的主要原料环氧乙 烷和环氧丙烷均为易燃化学品，其存储和运输过程的安全性要求高，增加了生产和研发 的难度。碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯具有较高的反应活性，易发生开环聚合，且存储和使 用的安全性较高，可替代环氧乙烷和环氧丙烷，用于设计合成系列聚碳酸醚酯类破乳剂， 为油田破乳剂的研发提供新思路。研究表明，聚醚类破乳剂分子中的胺基可增强其与沥 青质的相互作用[104]，且胺基数量影响破乳剂在油水界面的吸附效率[104]和破乳效果[31]。 以多乙烯多胺为起始剂的 AE 和 AP 系列聚醚破乳剂广泛用于油田采出液的破乳。多支 嵌段聚醚因其具有表面积大、端基活性强、胶束结构紧密、润湿性和渗透性好、能快速 进入油水界面等特点[105]，可以提高聚醚类破乳剂的破乳效果。聚醚类破乳剂分子中的 烷基链[106]、苯环[104]等基团有助于提高破乳剂分子在油水界面的吸附能力和顶替能力。 环状碳酸酯的开环聚合反应中广泛使用胺基化合物[101]，胺基化合物的空间位阻越小， 其与碳酸丙烯酯的反应活性越高[89]。本论文基于油田用聚醚类破乳剂的结构特点和作用 机制，选择不同化学结构的乙撑胺、树状 PAMAM 和腰果酚衍生物为起始剂，以碳酸 丙烯酯与碳酸乙烯酯为聚合单体，采用红外光谱、核磁共振波谱和原位红外技术分析了 聚合反应温度和时间对乙二胺基聚碳酸醚酯类破乳剂化学结构的调控规律，通过开环聚 合制备系列聚碳酸醚酯类破乳剂，研究合成工艺、起始剂结构、嵌段数及嵌段顺序等对 产物收率和化学结构的调控作用。最后探索生物质腰果酚基聚碳酸醚酯类破乳剂的合成。