一种改性聚乙醇酸及其制备方法和应用与流程

本发明涉及高分子材料，具体涉及一种改性聚乙醇酸及其制备方法和应用。

背景技术：

1、聚乙醇酸（pga，又称聚乙交酯或聚羟基乙酸）是一类可以通过水解或酶催化降解的高分子材料。pga是最简单的线性脂肪族聚酯，也是降解速度最快的脂肪族聚酯类高分子材料。pga与塑料、橡胶等传统高分子材料不同，既具有良好的阻水阻氧特性，又易在遇水遇氧条件下分解。pga材料在使用到一定时间后逐渐降解，并最终变成对人体、动植物和自然环境无害的水和二氧化碳。pga具有良好的生物降解性和生物相容性的同时还具有较高的机械强度、优异的可成型性以及卓越的气体隔绝性，可应用于医学材料、油气开采、农林业生产、包装材料、一次性环保用品等方面。聚乙醇酸主要应用于医用缝合线、药物控释载体、骨折固定材料、组织工程支架、补强材料、油田等领域，但其也是一种刚性的高结晶热塑性聚合物，分子链结构单元短，链柔顺性差，导致其脆性较大，严重制约了其在很多领域的加工应用。

2、公开号为cn117264620a的发明专利公开了一种油田压裂耐高温可降解暂堵剂，由以下组分及其重量份含量的原料制备而成：聚乙交酯70-80份、二氧化碳共聚物20-30份、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯5-15份、淀粉10-20份、增塑剂1-4份、相容剂3-8份、润滑剂1-10份、热稳定剂1-3份、成核剂0 .5-4份。虽然该发明制备的油田压裂耐高温可降解暂堵剂解决了现有技术暂堵剂强度差、高温热稳定性差的问题，但是仍不具有在不同压裂条件下，可耐酸耐碱的性能。因此，开发一种兼具有耐温性及耐酸耐碱性的改性聚乙醇酸暂堵剂十分重要。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的聚乙醇酸压裂暂堵剂耐温性、耐酸碱性差的缺点，从而提供一种改性聚乙醇酸及其制备方法和应用，以天然产物为主要原料，提高聚乙醇酸的耐温性及耐酸碱性，拓展其在压裂暂堵剂中的应用。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种改性聚乙醇酸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3、（1）将孟烷二胺加入到二氯甲烷中，加入草酸二乙酯，在30~50℃下反应12~24h后得到化合物a；

4、（2）将化合物a和乙醇酸甲酯、季戊四醇加入到甲苯中，加入催化剂，在100~120℃下反应6~12h后得到改性聚乙醇酸；

5、所述化合物a的结构式为：

6、。

7、优选地，所述孟烷二胺与草酸二乙酯的质量比为17:30~45。

8、优选地，所述催化剂为辛酸亚锡或钛酸四丁酯中的至少一种。

9、优选地，所述化合物a、乙醇酸甲酯、季戊四醇、催化剂的质量比为37:9~18:10:1~2。

10、本发明还提供了一种改性聚乙醇酸，采用所述的制备方法制备得到。

11、本发明还提供了一种改性聚乙醇酸在压裂暂堵剂中的应用。

12、优选地，所述改性聚乙醇酸在压裂暂堵剂中的应用方法，包括如下步骤：

13、将改性聚乙醇酸加热至180~200℃，挤出造粒、筛分后，得到压裂暂堵剂。

14、优选地，所述压裂暂堵剂的粒径为50~100目。

15、本发明技术方案，具有如下优点：

16、本发明提供的改性聚乙醇酸，以孟烷二胺和草酸二乙酯为原料得到的化合物与乙醇酸甲酯、季戊四醇交联聚合得到。由于酰胺及环的引入，使得改性聚乙醇酸分子间发生交联，提高了分子间的作用力，同时，季戊四醇作为四官能团交联剂，与线性聚酯链段反应后形成三维化学交联网络，该网络将刚性草酰胺-孟烷链段"锁固"在交联节点之间，防止其在高温流体冲刷下发生分子滑移或链段解缠结，使其在不同温度下具有良好的封堵性能，且相较于现有聚乙醇酸暂堵剂，在酸碱环境中的结构保持时间显著延长，耐酸碱性得到明显改善，可以进一步拓展改性聚乙醇酸在压裂暂堵剂中的应用。

1.一种改性聚乙醇酸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的改性聚乙醇酸的制备方法，其特征在于，所述孟烷二胺与草酸二乙酯的质量比为17:30~45。

3.根据权利要求1所述的改性聚乙醇酸的制备方法，其特征在于，所述催化剂为辛酸亚锡或钛酸四丁酯中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的改性聚乙醇酸的制备方法，其特征在于，所述化合物a、乙醇酸甲酯、季戊四醇、催化剂的质量比为37:9~18:10:1~2。

5.一种改性聚乙醇酸，其特征在于，采用权利要求1~4任一项所述的制备方法制备得到。

6.根据权利要求5所述的改性聚乙醇酸在压裂暂堵剂中的应用。

7.根据权利要求6所述的改性聚乙醇酸在压裂暂堵剂中的应用方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的改性聚乙醇酸在压裂暂堵剂中的应用方法，其特征在于，所述压裂暂堵剂的粒径为50~100目。