Page 30 - 《精细化工》2021年第5期
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·884· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷
高分子表面活性剂型：该类降黏剂主要是以高 酰胺酸与正十八烯反应得到的聚合物对原油的降黏
分子聚合物为基础，在聚合物中引入一些带有表面 效果最好。相较之下，N-苯基马来酰胺酸与正十八
活性的基团，如磺酸基、醚键等，兼具表面活性和 烯反应得到的聚合物降黏效果不好，进一步佐证了
聚合物的特点。最具代表性的聚合物为乙烯-醋酸乙烯 芳香环与主链之间的连接基长度影响降黏剂的效
酯-乙烯醇聚醚的三元共聚物 [28] ，其结构式如下所示： 果，并且连接基越长，降黏效果越好。值得注意的
是，用苯胺及其同系物与马来酸酐反应，合成的是
N-苯基马来酰胺酸而非 N-苯基马来酰亚胺，避免了
五元环的存在，使苯环的活动更加灵活。
其中，R 1 和 R 2 分别代表不同碳数的烷基。
2.2 油溶性降黏剂基本结构
目前，应用最广泛的油溶性降黏剂还是高分子
聚合物型和高分子表面活性剂型 2 种。分析上述 2
盖德成 [30] 以马来酸酐和醋酸乙烯酯为单体合成
种降黏剂所用的单体可以发现，2 种降黏剂中主要
了二元共聚物，并在聚合物侧链上接枝苯胺、2-氨
包含芳香环、烷基侧链、极性及表面活性基团 3 个
基苯并咪唑、1-萘胺，探究侧链芳香度对降黏剂降
部分。目前，国内大部分的油溶性降黏剂围绕这 3
黏效果的影响。通过考察不同降黏剂对沥青质初始
个基团的结构或者比例进行调整，以验证各部分的
沉淀点、分散性和聚集形貌的影响，发现 3 种降黏
变化对降黏效果的影响。为了进一步分析降黏剂分
剂均能推迟沥青质的初始沉淀点，并且接枝萘胺的
子中各个基团对降黏效果的影响，以下总结并讨论
降黏剂对沥青质初始沉淀点的推迟效果最好。在光
了前人对各个基团的调控。
学显微镜下发现，降黏剂加入后能有效地减少沥青
2.2.1 芳香环的调控 质的聚集尺寸，提高其分散状态。说明芳香度越大，
黄涛涛 [28] 通过分析环烷酸、环己胺和苯甲醇等
降黏效果越好。
物质对稠油的降黏效果，发现环烷酸、环己胺等物
通过以上对降黏剂中芳香环的探究可以得出以
质会增加原油黏度，而引入苯甲醇等带有苯环的基
下结论：降黏剂分子的侧链芳香度及芳香环与主链
团有很好的降黏效果。又以苯胺、苯甲胺及马来酸
之间的 CH 2 连接基均对降黏效果有影响。在一定程
酐为原料分别合成了 N-芳基马来酰亚胺（Ⅱ、Ⅲ）。
度上，芳香度越大，连接基越长，降黏效果越好。
以 N-芳基马来酰亚胺作为一种降黏剂分子单体与甲 针对上述结论，在选择降黏剂分子单体时，可以尝
基丙烯酸十八酯、丙烯酰胺进行聚合。在该分子单 试将芳香环和烷基长链 2 种基团结合在一起，即在
体中，苯环与带有 N 原子的马来酰亚胺环相连，在
烷基侧链远离主链的一端接入芳香环，既可以最大
π-π 共轭作用和氢键的作用下渗透进入沥青质和胶 限度地保证连接基的长度，又可以验证连接基的长
质的堆砌结构中。实验表明，在 50 ℃、降黏剂加量 度是否有 1 个极限。当然，在选择芳香环单体时，
为 1000 mg/L 时，含有 N-苯基马来酰亚胺（Ⅱ）和 并不是要一味地追求芳香度和连接基的长度，而是
N-苄基马来酰亚胺（Ⅲ）降黏剂的降黏率分别为 要根据原材料的价格、单体获得的难易程度及是否
28.4%和 35.8%。后者的降黏效率比前者大的原因可 具有毒性等条件综合考虑。上述结论有助于对油溶
能是后者的苯环与马来酰亚胺环之间存在着 1 个 性降黏剂的降黏机理及芳香环在降黏过程中所起作
CH 2 的连接基，连接基的存在使苯环能够更加灵活 用有更加清晰的认识。
地插入沥青质片层中。而两者的降黏率并不高可能 2.2.2 烷基侧链的调控
是由于五元环存在一定的刚性，苯环的活动范围受 烷基侧链在降黏剂的分子结构中至关重要，不
限，不能很好地深入沥青质片层中。姜和健 [29] 用马 同长度的烷基侧链对降黏效果的影响可能不同。在
来酸酐分别与苯胺、苯乙胺、苯丁胺进行反应，合 降黏剂分子中，主要是通过采用丙烯酸高碳醇酯、
成带有苯环的单体 N-芳基马来酰胺酸（Ⅳ，n=0、2、 高碳烯烃或高碳醇类单体中的 1 种或几种来引入烷基
4）。用上述 3 种单体分别与正十八烯进行聚合，得 侧链。宋红真 [31] 分别以甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯
到 3 种油溶性降黏剂。分别分析加剂前后原油黏温 酸十八酯与苯乙烯和马来酸酐反应，合成了 2 种不同
曲线、析蜡点、结晶焓的变化，发现 N-苯丁基马来 碳链长度的降黏剂，其分子式如下所示（Ⅴ、Ⅵ）：
