背景技术
油酰胺丙基二甲胺作为一种具有广泛用途的精细化工中间体,主要用于生产乳化剂、湿润剂、分散剂、抗静电剂、柔软剂、洗涤剂、防锈剂、增稠剂和杀菌剂等。
传统的合成方法是通过有机酸和N,N-二甲基叔胺类化合物在乙醇钠、氢氧化钠等强碱催化下进行酰化反应来合成油酰胺丙基二甲胺,该方法用乙醇钠、氢氧化钠等作为催化剂,其催化效率不高,反应结束后还需对产物进行纯化处理,操作复杂且增加了生产成本(陈凤生等,日用化学工业，2008,5,285);此外,乙醇钠、氢氧化钠等强碱还难于回收,给环境带来危害(朱红军等,精细石油化工进展,2011,10,5)。目前急需对油酰胺丙基二甲胺的制备方法进行改进,满足工业生产需求。
合成方法
以摩尔配比计,油酸:N,N-二甲基丙胺:K/γ-Al2O3=1:1:0.01备好原料。在装有电动搅拌器、冷凝管、温度计以及油浴加热条件下的反应釜中,按以上摩尔配比加入油酸、N,N-二甲基丙胺、K/γ-Al2O3,搅拌升温至60℃,保持温度反应1小时;搅拌升温至110℃,保持温度反应8小时;冷却至室温,所得红棕色粘稠状固体即为油酰胺丙基二甲胺,收率99%[1]。
应用研究
为获得耐高温压裂液增稠剂新体系,采用油酰胺丙基二甲胺疏水改性羟丙基胍胶(HPG),获得一种新型疏水改性耐高温耐剪切稠化剂(O-HPG)。利用红外光谱FTIR、低核磁共振LF-NMR、热重TGA等分析方法表征结构。利用4-参数振荡剪切交联流变动力学方程描述交联过程。进一步研究O-HPG与HPG溶液与有机锆交联剂交联形成凝胶的耐高温性耐剪切性能。研究表明,4-参数振荡剪切交联流变动力学方程可以很好拟合交联过程并得到最佳交联条件;向质量分数0.6％O-HPG基液中加入0.25％体积比的有机锆交联剂FAC-201(锆离子含量为0.5％),在pH 10.8下交联形成高黏弹凝胶,弹性模量达到178.8Pa,比相同条件下HPG体系的(58.3Pa)增加了2倍;O-HPG压裂液在200℃、剪切速率100s-1的条件下剪切1.5h后保留黏度大于80mPa·s,可满足高温压裂液黏度要求(大于50mPa·s),获得耐温200℃的压裂液体系。改性后O-HPG耐高温耐剪切性能较HPG有显著提高且O-HPG压裂液更易破胶[2]。
参考文献
[1] 河南省科学院高新技术研究中心. 一种利用固体超强碱制备脂肪酰胺二甲基叔胺类化合物的方法:CN201710932863.6[P]. 2018-01-12.
[2] 韦萍,方波,吴本芳,等. 油酸酰胺丙基二甲基叔胺改性羟丙基胍胶耐高温压裂液的交联流变性能[J]. 油田化学,2020,37(4):642-648. DOI:10.19346/j.cnki.1000-4092.2020.04.013.