二次膜射流乳化法制备单分散乳状液研究

为解决传统膜乳化法制备单分散O/W型乳状液中存在的粒径和通量的矛盾,介绍了采用二级陶瓷膜乳化在射流条件下制备单分散O/W乳状液的方法。2套一体式陶瓷膜乳化装置被串联使用,一级膜乳化采用孔径为0.16μm的ZrO2陶瓷膜,二级膜乳化采用孔径为1.5μm的-αA l2O3陶瓷膜。以甲苯/水体系为研究对象,阴离子表面活性剂(SDS)和非离子表面活性剂(乳化剂OP)分别被用作乳化剂。2种情况下均可获得单分散的乳液,能耗分别是1.53×105J/m3和1.21×105J/m3。因此,该方法可在较低的能耗下制备单分散乳液。     

改性纳米颗粒稳定的可逆乳化钻井液的制备与性能

可逆乳化钻井液可集中水基钻井液与油基钻井液的优势。现有可逆乳化钻井液所用乳化剂为表面活性剂,考虑用改性纳米颗粒制备可逆乳化钻井液提高其耐温性能和稳定性。本文优选可制备可逆乳状液的改性纳米颗粒,在此基础上制备可逆乳化钻井液,并进行性能评价。经研究,改性纳米颗粒3可制备可逆乳状液,在此基础上制备可逆乳化钻井液,与表面活性剂HRW稳定的可逆乳化钻井液(乳化剂用量1.4%)相比,所制备可逆乳化钻井液在乳化剂用量较少(0.8%)的情况下,保持良好的可逆转相性能、滤饼清除和含油钻屑处理性能,且在耐温性能(180℃)和稳定性(1000VW/O乳状液破乳电压)方面明显优于表面活性剂HRW稳定的可逆乳化钻井液(耐温120℃,550VW/O乳状液破乳电压650V)。     

纳米TiO_2溶胶W/O型乳液的稳定性及其微胶囊化研究

在W/O/W复相乳液体系中,TiO2溶胶W/O型乳状液的稳定性对所制备的微胶囊形貌影响很大。以破乳率为衡量标准,借助显微镜观察,探讨了内水相含量、Span-80用量、乳化速率和乳化时间等参数对W/O型乳状液稳定性的影响。结果表明,当TiO2溶胶含量为50%(v)、Span-80体积分数为5%时,乳状液的稳定性较好,存在较优的乳化速率8000~10000 r·min-1,和乳化时间8~10 min。以聚乙烯醇(PVA)水溶液为外水相、戊二醛(GA)为交联剂,在稳定的W/O型乳状液基础上所制备的微胶囊粒径均匀,分散性好。热分析表明,微胶囊中TiO2的含量约为35%。     

稠油乳化黏度测量曲线与乳液特性的关系

稠油化学驱过程中降黏剂浓度对稠油乳化影响明显,通过测量不同浓度降黏剂的稠油乳状液黏度-时间曲线,以黏度、降黏率为指标分析了黏度曲线与乳液特性的关系。结果表明,当降黏剂的浓度远大于临界乳化浓度时,形成稳定O/W乳状液,黏度低、降黏率大于95%。当降黏剂的浓度大于临界乳化浓度时,形成O/W乳状液,而后随着表面活性剂向油相的迁移,油滴聚并、分层。当降黏剂的浓度与临界乳化浓度相当时,乳状液油O/W转化为W/O,黏度大幅度提高。当降黏剂的浓度小于临界乳化浓度时,只能形成W/O乳状液。     

三元复合驱中原油乳化作用研究

通过乳状液稳定实验考察了大庆油田碱-表面活性剂-聚合物三元复合驱过程乳状液的形成机理、乳状液类型及稳定性。结果表明,大庆原油与碱反应1d时,测得其浓相体积分数为25%,所形成的乳状液为O/W型乳状液,而随着原油与碱作用时间的增加,其浓相体积分数达到40%以上,形成W/O型乳状液,且乳状液稳定性随作用时间增加而增强。大庆原油与水溶性表面活性剂ORS-41溶液作用时,所形成的乳状液为O/W型,且乳状液的稳定性与原油和ORS-41作用时间的长短关系较小。原油与NaOH和ORS-41混合溶液作用时,形成上层为W/O型乳状液,下层为O/W型乳状液的混合体系。     

SiO2改性聚丙烯纤维棉对油水乳状液的高效分离

利用纳米SiO2颗粒对聚丙烯(PP)纤维棉进行了亲(疏)水改性,构建了系列不同润湿性和粗糙度的PP纤维棉,探究了不同孔隙度和表面能的PP纤维棉对W/O及O/W型乳状液的分离性能.结果表明,经过亲(疏)水改性的PP纤维棉对水/正己烷和水/甲苯乳状液的分离效率都高于99.5％,分离通量高于700 L/(m2·h),并针对不同形式油-水乳状液阐释其相应的分离机制,为后续油-水乳状液分离材料的科学设计和可控制备提供了理论依据.     

纳米二氧化硅的表面疏水化改性及其乳化作用研究进展

综述了近年来SiO2纳米颗粒表面疏水化改性技术的研究进展,归纳了SiO2纳米颗粒的表面改性方法及其改性效果的表征技术;着重阐述了表面改性后纳米SiO2的乳化作用;最后介绍了纳米SiO2乳状液在石油开采中的技术应用现状,并展望了其发展前景。     

脲醛树脂包覆环氧树脂微胶囊的制备

以脲醛树脂为壁材,以被苯甲醇稀释后的E-44环氧树脂为芯材,采用原位聚合法制备了E-44环氧树脂自修复微胶囊。探讨了不同的乳化剂对环氧树脂乳化的影响,观察了微胶囊的形成过程;并对微胶囊的表面形貌、化学成分、热稳定性和粒径分布进行了分析。实验结果表明,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为乳化剂可以良好地乳化稀释后的E-44环氧树脂,制备的微胶囊呈规则的圆形,表面粗燥,粒径分布小,平均粒径为232.884μm,壁厚为3μm,热稳定温度为248℃,成功制备了脲醛树脂包覆环氧树脂微胶囊。     

石油醚W/O乳状液及其液膜稳定性

以破乳率为衡量标准,借助显微镜直接观察,探讨了乳状液含水量、表面活性剂用量、乳化时间、乳化强度等因素对石油醚W/O型乳状液体系稳定性的影响。在实验范围内,乳状液含水量的提高及表面活性剂用量的增加,有利于乳状液的稳定;存在较优的乳化时间20min和乳化强度4000rmin-1。选取脂肪烃、芳香烃、混合烃共6种不同油相制备乳状液,对比其稳定性的差异。此外,还初步考察了石油醚W/O/W液膜溶胀和泄漏问题,结果表明该乳状液膜泄漏率低于3.5%,表观溶胀率约为20%。     

油包水包油型多重结构乳状液稳定性的影响因素研究

运用两步乳化法制备油包水包油(O/W/O)型多重结构乳状液,研究了乳化剂种类、乳化剂用量、相体积比和添加剂等因素对O/W/O多重结构乳状液的形成和稳定的影响。实验结果表明,O/W脂肪醇聚氧乙烯醚-21EO (S21)、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物(F127)以及W/O环甲基硅氧烷(及)PEG/PPG-18/18聚二甲基硅氧烷(DC5225)的最佳质量分数均为5%;当内油相的Si-451质量分数为15%、水相的Si451质量分数为30%时是形成多重结构乳液的最佳质量分数;质量分数为2%的单甘酯(GMS)对多重结构的形成和稳定起着重要的作用;1,3-丁二醇的加入有效地提高了多重结构稳定性。     

水性环氧乳化剂的研制

采用E-51环氧树脂和不同分子质量聚醚多元醇反应合成了反应性水性环氧树脂乳化剂,并用相反转技术制备了一系列水性环氧树脂乳液,考查了催化剂、聚醚多元醇的分子质量以及环氧基／羟基比等对环氧树脂乳液的离心、冻融、稀释稳定性的影响。结果表明,采用三氟化硼胺络合物为催化剂,聚醚多元醇相对分子质量为3000～6000,n环氧基／羟基为2：1,于120℃反应合成的乳化剂具有较好的乳化效果。乳化剂用量为20％时,在60℃所配制的乳液稳定性最好,乳液粒径约0．38μm,室温放置6个月乳液不分层。     

非离子型水性环氧树脂乳化剂的合成及特性研究

采用端甲氧基聚乙二醇-马来酸酐-E-44多元共聚物合成非离子型水性环氧树脂乳化剂。利用红外光谱对产物结构进行表征。以相反转技术乳化环氧树脂E-44,研究了乳化剂合成过程中酯化率与反应时间、乳化剂用量对乳液稳定性的影响,并对其固化性能进行了探讨。结果表明:端甲氧基聚乙二醇-马来酸酐与环氧树脂E-44在110~120℃反应5 h,酯化率达98%以上;乳化剂用量在16.5%~20.0%时其乳化效果及所制得乳液的稳定性最好。     

季铵盐型水性环氧树脂乳化剂的制备及特性研究

以二乙醇胺、环氧E-44树脂等为原料,合成叔胺结构中间体,与溴乙烷反应制得季铵盐型水性环氧树脂乳化剂,以相反转技术乳化环氧树脂E-44.研究了乳化剂合成过程中反应温度、反应时间和环氧基转化率的关系;探讨了乳化剂用量对水性环氧树脂水分散性,稳定性及固化性能的影响.利用红外光谱对产物的结构进行了表征.结果表明:二乙醇胺与环氧E-44树脂在80 ℃反应3 h,环氧基转化率可达98%以上;乳化剂用量为ω=22%时其乳化效果及所制得乳液的稳定性最好.DSC和TG分析结果表明,水性环氧树脂乳液和工业环氧树脂E-44比较,固化后热性能基本一样,分解温度约在350 ℃,但其玻璃化转变温度有所降低,说明其韧性有一定提高.     

水性环氧乳液的制备及性能研究

采用新型乳化剂及相反转法乳化环氧树脂,制备性能好的水性环氧乳液,讨论了原料的选择、乳化剂的用量、乳化温度、乳液固含等对乳液性能的影响。结果表明:以环氧树脂E-44为原料,乳化剂用量10%、反应温度60℃制备的固含50%的水性环氧乳液,其稳定性及涂膜性能良好。采用激光粒度分布仪和透射电镜对乳液进行粒径外观和分布分析。     

水性环氧乳液的研制及性能研究

采用环氧树脂E-44与不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)反应合成了高分子非离子型水性环氧树脂乳化剂,并使用相反转法制备了水性环氧树脂乳液,考查了PEG相对分子质量、乳化剂结构及其用量对环氧树脂乳液的离心、冻融、稀释稳定性及涂膜性能的影响。结果表明:采用聚乙二醇相对分子质量为6 000,n(羟基)∶n(环氧基)=1∶1.25,以叔胺为催化剂,于130～134℃反应合成的乳化剂具有较好的乳化效果;乳化剂用量在12%时,制得的涂膜综合性能最佳。     

星型环氧乳化剂合成及乳液的性能研究

采用自制星型乳化荆合成水性环氧乳液,考察了乳化剂的结构与环氧乳液稳定性及涂膜性能的关系,优化了乳化荆在制备环氧乳液过程中的主要参数。研究结果表明：聚乙二醇和环氧树脂E-20中环氧基与羟基的物质的量比为1．5：1．0、聚乙二醇的相对分子质量为4000、乳化剂用量为10％时,制备的环氧乳液稳定性高、成膜性能优良。     

耐指纹涂层用聚合物乳液成膜物的制备与性能研究

以丙烯酸酯类为主要单体,环氧树脂和有机硅大分子乳液为改性剂,R303为主要乳化剂,通过乳液聚合方法合成了耐指纹涂料用聚合物乳液成膜物,讨论了乳化剂、环氧树脂和有机硅对乳液及涂膜性能的影响。结果表明,采用阳/非离子复合乳化体系可以制得酸性环境下使用的聚合物乳液,涂膜烘烤过程中活泼的环氧基团与其它基团的交联会大幅度提高涂膜的耐腐蚀性和硬度,有机硅参与聚和后会进一步改善涂层的耐水耐腐蚀性,当m(R303)∶m(OP-10)为3∶1,E-51质量分数为10%,乙烯基有机硅乳液质量分数为5%时,合成的乳液成膜物有较好的综合性能。     

环氧树脂改性水性聚氨酯的合成研究

合成了环氧树脂E-44改性的水性聚氨酯（WPU）乳液。通过改变n（—NCO）/n（OH）的比值（R）和E-44的添加量,得到不同的乳液。对它们的各种性能加以对比得出最佳的R值为3,E-44的适宜添加量为7.5%（质量分数）,此时所合成的乳液的外观和稳定性较好,且耐水性和耐热性都得到较大改善。     

反应型非离子水性环氧乳液的制备及性能

选用环氧树脂E-51、邻苯二甲酸酐(PA)和聚乙二醇单甲醚(MPEG)为原料,合成了反应型非离子水性环氧树脂乳化剂,然后通过相反转法制备了水性环氧树脂乳液,研究了MPEG相对分子质量乳化剂用量对乳液稳定性和涂膜固化性能的影响。采用红外光谱(FT-IR)对乳化剂进行结构表征,通过透射电镜(TEM)观察了乳液中乳胶粒的形貌及其分布状态。结果表明:当MPEG相对分子质量为2 000,乳化剂用量为10%时,乳液稳定性良好,且制得的水性环氧树脂乳液的涂膜固化物具有优良的涂膜性能,铅笔硬度达2H,柔韧性为2 mm,耐冲击性达50 cm;耐水性优良。     

重防腐涂料用水性环氧乳液的制备

采用固体双酚A型环氧树脂与高分子量聚醚反应合成水性环氧树脂专用非离子型乳化剂,然后结合相反转技术制备水性环氧乳液。讨论了催化剂三氟化硼乙醚(BF3-乙醚)的用量对环氧树脂CYD011和聚乙二醇PEG6000反应体系环氧值的影响,并利用红外光谱和凝胶渗透色谱对合成乳化剂的结构进行表征,探讨了环氧树脂与PEG6000的摩尔比、乳化剂质量分数、乳化温度及不同分子量的环氧树脂对乳液性能的影响。结果表明,当环氧树脂的环氧当量为450～500,乳化温度为75℃、催化剂用量为0.40%、n(环氧树脂)∶n(PEG6000)=1∶1、乳化剂质量分数为15%时,所制得的水性环氧乳液粒径小于1μm,稳定性高。由此乳液制备的涂料涂膜柔韧性为1mm,冲击强度为50kg·cm,浸泡在质量分数为5%的NaCl溶液中17d完好,耐盐雾480h完好。该乳液可应用于重防腐涂料。