一種改性韋蘭膠的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種改性韋蘭膠的制備方法，攪拌條件下先將韋蘭膠溶解于水中，再將11-溴十一烷酸與催化劑配置成的水溶液滴加到上述韋蘭膠水溶液中，于常壓、50～80℃、攪拌條件下反應1～6h，收集反應液，倒入無水乙醇中使產物析出，洗滌，烘干，粉碎，制得改性韋蘭膠產物。本發明在韋蘭膠上引入長鏈，提高韋蘭膠的粘度。
【專利說明】一種改性韋蘭膠的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于微生物多糖的改性方法，具體涉及改性韋蘭膠的制備方法。
【背景技術】
[0002] 韋蘭膠是由玉米淀粉為原料經發酵生產的一種高分子多糖生物聚合物。它的主 鏈結構骨架由D-葡萄糖、D-葡糖醛酸、D-葡萄糖和L-鼠李糖的單元組成，側鏈由單鏈的 L-甘露糖或單鏈的L-鼠李糖構成，分子量高達數百萬。其結構與瓜爾膠接近，瓜爾膠的結 構中以D-甘露糖為主鏈，側鏈為半乳糖，根據產地不同，分子量在20萬-200萬間分布。
[0003] 作為優良的壓裂液，必須滿足以下：
[0004] ①要求需要一定的粘度，即攜沙能力。
[0005] ②不能造成大的施工摩阻，即低摩阻性質。
[0006] ③在有一定的剪切力的情況下，粘性迅速變小；當剪切力褪去時，粘度迅速恢復。 即抗剪切力性質。
[0007] ④破膠能力，破膠處理后，水不溶物較少，對地層不會造成污染。
[0008] ⑤熱穩定性，即在高溫條件下，仍然具有一定的粘度。
[0009] ⑥酸堿穩定性和耐鹽性。
[0010] 韋蘭膠自身粘度只有〇· 765pa. S，有效粘度不高（協沙能力不好）。實現有效粘度 的方法，在水溶性分子間建立化學交聯或者物理交聯。
【發明內容】
[0011] 本發明所要解決的技術問題是提供改性韋蘭膠的制備方法，利用該方法制備得到 的改性威蘭膠，不僅可以增加其粘度，還可以改善水溶性。
[0012] 為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：
[0013] 一種改性韋蘭膠的制備方法，攪拌條件下先將韋蘭膠溶解于水中，再將11-溴 十一烷酸與催化劑配置成的水溶液滴加到上述韋蘭膠水溶液中，于常壓、50?80°C、攪拌 條件下反應1?6h，收集反應液，倒入無水乙醇中，使得改性韋蘭膠析出，洗滌，烘干，粉碎， 即得。
[0014] 其中，將韋蘭膠溶解于水中，配置成濃度為1?15g/L的韋蘭膠水溶液。
[0015] 其中，所述的催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、醋酸鉀或碳酸鉀，優選氫氧化鈉。
[0016] 其中，11-溴i^一烷酸與催化劑配置成的水溶液中，溶質11-溴i^一烷酸的濃度為 1?10g/L，溶質催化劑的濃度為1?10g/L。
[0017] 其中，韋蘭膠與11-溴^^一烷酸的反應質量比控制在1:1?1:5。
[0018] 其中，在10?60min內將11-溴i^一烷酸與催化劑配置成的水溶液勻速滴加完 畢。
[0019] 其中，所述的攪拌條件，其轉速控制在450?550rpm。
[0020] 其中，烘干溫度控制在40?50°C。
[0021] 上述方法制備得到的改性韋蘭膠也在本發明的保護范圍之內。
[0022] 本發明所用的改性劑是11-溴十一烷酸。相比于之前的羧乙基韋蘭膠（中國專利 201310589982.8)除了再引入羧基外增加它的親水性，也引入了長鏈基團增加其粘度。產物 的粘度相比之前粘度增加8?15 %。
[0023] 改性前和改性后的韋蘭膠的IR譜圖分別見圖1和圖2。韋蘭膠的長鏈脂肪酸改性 就是在原來結構的基礎上添加了一（CH 2) 1(lC00H這個結構。在3400(31^1左右為一0H的伸縮 振動的峰，圖2中明顯峰有所加強，表明增加了一0H ;在1715CHT1左右為C = 0的伸縮振動 的峰，圖2中明顯峰有所加強，表明增加了 C = 0 ;在3000?2800CHT1之間的峰為一012- 的伸縮振動，圖2中明顯峰有所加強，表明增加了一CH 2-。
[0024] 有益效果：本發明方法制備得到的改性韋蘭膠，解決了韋蘭膠水溶性不好的問題， 同時明顯增強其粘度，粘度相比未改性的韋蘭膠粘度增加8?15%。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025] 圖1韋蘭膠IR譜圖。
[0026] 圖2本發明的改性韋蘭膠的IR譜圖。
【具體實施方式】
[0027] 根據下述實施例，可以更好地理解本發明。然而，本領域的技術人員容易理解，實 施例所描述的內容僅用于說明本發明，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本 發明。
[0028] 以下實施例中，粘度的檢測方法如下：
[0029] 取產物0. 7g，溶解到100g水中，配成0. 7wt%的溶液。恒溫水浴控制溫度在25°C， 用粘度計測定其粘度。
[0030] 實施例1 :
[0031] 在三口燒瓶中，取韋蘭膠溶解于水中配制成濃度為l〇g/L的水溶液，在轉速為 450rpm條件下攪拌讓其充分溶解；11-溴i^一烷酸與醋酸鉀配制成的水溶液中，其中， 11-溴i^一烷酸的濃度為lg/L，醋酸鉀的濃度為lg/L，控制韋蘭膠：11-溴i^一烷酸的質 量為10:1 ;在lOmin內將11-溴i^一烷酸與醋酸鉀制成的水溶液勻速滴加完畢；于常壓、 60°C、450rpm攪拌條件下反應lh，收集反應液，倒入無水乙醇中使產物析出，洗滌，在40°C 烘干，粉碎，制得改性韋蘭膠產物。產物在2wt% KC1溶液400mL中溶解，2h內溶解。取產 物配置成〇. 7wt%水溶液，測粘度為0. 815pa. s
[0032] 實施例2 :
[0033] 在三口燒瓶中，取韋蘭膠溶解于水中配制成濃度為5g/L的水溶液，在轉速為 500rpm條件下攪拌讓其充分溶解；11-溴i^一烷酸與碳酸鉀配制成的水溶液中，其中， 11-溴i^一烷酸的濃度為2g/L，碳酸鉀的濃度為5g/L，控制韋蘭膠：11-溴i^一烷酸的質量 為5:2 ;在30min內將11-溴i^一烷酸與碳酸鉀制成的水溶液勻速滴加完畢；于常壓、55°C、 500rpm攪拌條件下反應3h，收集反應液，倒入無水乙醇中使產物析出，洗滌，在45°C烘干， 粉碎，制得改性韋蘭膠產物。產物在2wt% KC1溶液400mL中溶解，2h內溶解。取產物配置 成0· 7wt%水溶液，測粘度為0· 829pa. s。
[0034] 實施例3 :
[0035] 在三口燒瓶中，取韋蘭膠溶解于水中配制成濃度為10g/L的水溶液，在轉速為 550rpm條件下攪拌讓其充分溶解；11-溴i^一烷酸與氫氧化鈉配制成的水溶液中，其中， 11-溴i^一烷酸的濃度為5g/L，氫氧化鈉的濃度為6g/L，控制韋蘭膠：11-溴i^一烷酸質量 比為2:1 ;在60min內將11-溴i^一烷酸與氫氧化鈉制成的水溶液勻速滴加完畢；于常壓、 80°C、攪拌條件下反應6h，收集反應液，倒入無水乙醇中使產物析出，洗滌，在50°C烘干，粉 碎，制得改性韋蘭膠產物。產物在2wt% KC1溶液400mL中溶解，2h內溶解。取產物配置成 0· 7wt%水溶液，測粘度為0· 879pa. s。
[0036] 對比例1 :
[0037] 未改性的韋蘭膠在2wt% KC1溶液400mL中溶解，2h內溶解不了。取未改性的韋 蘭膠配置成〇. 7wt%水溶液，測粘度為0. 765pa. s。
[0038] 取羧乙基韋蘭膠（中國專利201310589982. 8實施例1)配置成0.7被％水溶液，測 粘度為 〇. 567pa. s。
【權利要求】
1. 一種改性韋蘭膠的制備方法，其特征在于，攪拌條件下先將韋蘭膠溶解于水中，再將 11-溴十一烷酸與催化劑配置成的水溶液滴加到上述韋蘭膠水溶液中，于常壓、50?80°C、 攪拌條件下反應1?6h，收集反應液，倒入無水乙醇中，使得改性韋蘭膠析出，洗滌，烘干， 粉碎，即得。
2. 根據權利要求1所述的改性韋蘭膠的制備方法，其特征在于，將韋蘭膠溶解于水中， 配置成濃度為1?15g/L的韋蘭膠水溶液。
3. 根據權利要求1所述的改性韋蘭膠的制備方法，其特征在于，所述的催化劑為氫氧 化鈉、氫氧化鉀、醋酸鉀或碳酸鉀。
4. 根據權利要求1所述的改性韋蘭膠的制備方法，其特征在于，11-溴十一烷酸與催化 劑配置成的水溶液中，溶質11-溴i^一烷酸的濃度為1?l〇g/L，溶質催化劑的濃度為1? 10g/L。
5. 根據權利要求1所述的改性韋蘭膠的制備方法，其特征在于，韋蘭膠與11-溴十一烷 酸的反應質量比控制在10:1?2:1。
6. 根據權利要求1所述的改性韋蘭膠的制備方法，其特征在于，在10?60min內將 11-溴^^一燒酸與催化劑配置成的水溶液勻速滴加完畢。
7. 根據權利要求1所述的改性韋蘭膠的制備方法，其特征在于，所述的攪拌條件，其轉 速控制在450?550rpm。
8. 根據權利要求1所述的改性韋蘭膠的制備方法，其特征在于，烘干溫度控制在40? 50。。。
9. 權利要求1?8中任意一項所述的改性韋蘭膠的制備方法制備得到的改性韋蘭膠。
【文檔編號】C08B37/00GK104151443SQ201410398986
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月13日 優先權日:2014年8月13日
【發明者】郭凱, 趙李歡, 李昕, 歐陽平凱 申請人:南京工業大學