丙烯酰胺/二甲基二烯丙基氯化铵共聚物的反相微乳液聚合研究

以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)为单体,Span-80和Tween-60为复合乳化剂,液体石蜡为连续相,采用反相微乳液聚合方法,在氧化还原引发体系下,制备了AM/DMDAAC阳离子型共聚物P(AM-DMDAAC)。结果表明,在40℃下,运用HLB值法得出复合乳化剂HLB值在8.27~9.34时,能形成清亮透明稳定可聚合的微乳液体系。从反相微乳液聚合的机理出发,优化反应条件,阳离子度(质量分数)为29%的共聚物特性粘数可达1.812 4 L/g。     

Span-OP乳化体系下丙烯酰胺反相微乳液的制备

使用 Span80-OP7、Span80-OP10、Span80-OP15乳化体系制备了以柴油为连续相的丙烯酰胺反相微乳液,确定形成微乳的最佳 HLB 值为7.0。通过电导率法与目测法相结合绘制出体系的拟三元相图,表明以Span80-OP10作为复合乳化剂形成的反相微乳区面积较大,油相与乳化剂的最佳质量比为3:1。同时发现,在体系中添加质量分数为2%的乙酸钠可以提高丙烯酰胺单体溶液的增溶量,此时体系组成(质量分数)为:水相39.52%,油相45.36%,乳化剂相15.12%。     

反相乳液聚合法合成凝胶微球及其封堵性能评价

以丙烯酰胺（AM）和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）为原料,用反相乳液聚合法合成了凝胶微球（OBMG）。并采用红外光谱（FTIR）、核磁共振氢谱（1HNMR）对其结构进行了表征。详细考察了反相乳液体系中复合乳化剂的HLB值、油水比、单体物质的量比、单体总浓度、交联剂浓度对封堵效果的影响。结果表明,合成OBMG的最佳条件为：复合乳化剂的HLB值为5.0、油水比为0.64∶1、交联剂浓度为单体总质量的0.07%,单体总浓度为30%。在此条件下产物的单位压差漏失量降低率最大为80%。同时研究了凝胶微球加量对油基钻井液封堵性、电稳定性和表观黏度的影响。实验结果表明,凝胶微球加量为2%～3%时,钻井液的封堵效果最佳,说明其有利于提高乳液的稳定性。在油基钻井液中,OBMG封堵效果优于改性沥青和树脂微球。     

反相乳液聚合法合成凝胶微球及其封堵性能评价

以丙烯酰胺（AM）和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）为原料,用反相乳液聚合法合成了凝胶微球（OBMG）。并采用红外光谱（FTIR）、核磁共振氢谱（1HNMR）对其结构进行了表征。详细考察了反相乳液体系中复合乳化剂的HLB值、油水比、单体物质的量比、单体总浓度、交联剂浓度对封堵效果的影响。结果表明,合成OBMG的最佳条件为:复合乳化剂的HLB值为5.0、油水比为0.64∶1、交联剂浓度为单体总质量的0.07%,单体总浓度为30%。在此条件下产物的单位压差漏失量降低率最大为80%。同时研究了凝胶微球加量对油基钻井液封堵性、电稳定性和表观黏度的影响。实验结果表明,凝胶微球加量为2%～3%时,钻井液的封堵效果最佳,说明其有利于提高乳液的稳定性。在油基钻井液中,OBMG封堵效果优于改性沥青和树脂微球。      

甲醇柴油乳液的拟三相图

绘制了柴油、甲醇、乳化剂+助乳化剂的拟三相图,利用拟三相图中相区面积的变化研究 HLB 值、乳化剂和助乳化剂的复配等参数对乳液增溶甲醇量的影响。结果表明,乳化剂的类型、助乳化剂的类型、助乳化剂与乳化剂的质量比和 HLB 值对拟三相图及最大增溶甲醇量有很大影响。当乳化剂由 span80与 tween80复配,其 HLB 值为5.5;助乳化剂由正丁醇、正戊醇和油酸复配,其质量比为3∶4∶3;且助乳化剂与乳化剂的质量比为3∶7时拟三相图乳液区面积最大,增溶甲醇量最高。     

钻井液用超支化反相乳液聚合物的合成及其性能

以丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺为原料,采用氧化还原引发剂体系,在RAFT试剂存在下,通过反相乳液聚合制备了超支化P(AA-AM-AMPS)反相乳液聚合物。研究了引发剂比例及用量、油水体积比、乳化剂的HLB值及其用量等因素对共聚物的水溶液表观黏度及所处理钻井液的流变性和滤失量的影响。结果表明,当引发剂过硫酸铵/亚硫酸氢钠=1∶1,引发剂用量为0.16%~0.2%,油水体积比为0.875~1.0,复合乳化剂HLB值为6.9~7.1,复合乳化剂用量为7.6%~8.5%时,制得反相乳液聚合物的水溶液表观黏度为66~71 mPa·s,该超支化P(AA-AMAMPS)反相乳液聚合物在淡水、盐水、饱和盐水和复合盐水基浆中具有较好的增黏、降滤失能力,抗温、抗盐能力强,同时具有较强的润滑能力,在淡水基浆中加量为1%时润滑系数降低率为68.3%。     

醇对柴油微乳液组成及热力学参数的影响

 研究了不同碳链长度的几种正构醇作为助表面活性剂对油酸单乙醇胺盐-柴油-水体系形成的微乳液的影响。通过稀释法测定并计算了不同碳链长度的醇由连续相转移到界面层的自由能变化 。结果表明,在研究范围内只有碳原子数大于3的中长链醇才能与柴油体系形成稳定的微乳液。随着醇碳链增长,醇-油酸单乙醇胺盐-水-柴油微乳液体系拟三元相图中的微乳液区面积及体系的最大增溶水量均呈现增加的趋势。碳原子数为4~8的5种正构醇与柴油体系形成微乳液时的 都是负值,并随着碳数增加, 值减小。 与醇碳原子数n具有很好的线性关系： =0.1635n +6.2505。确定了制备柴油微乳液的最佳醇的碳链长度为7或8,亲水亲油平衡值（HLB）约为8.5。     

有机概念图在核壳微乳液聚合中的应用

实验以丙烯酸丁酯、丙烯酸、苯乙烯、可聚合型乳化剂等为原料,以种子微乳液聚合法制备了核壳型苯丙微乳液。利用有机概念图选择微乳液聚合用乳化剂,选用高效乳化剂MS-1(壬基酚聚氧乙烯醚-2-磺酸基琥珀酸单酯二钠盐)和聚合型乳化剂复配,在复配比为6:2,用量为体系的2.4%时,合成粒径为47.24 nm、吸水率8.09%的苯丙微乳液。探讨不同乳化剂配比对乳液性能和涂膜性能的影响,实验结果表明,当复合乳化剂(α角分别为72.98°和72.63°)与聚合体系(α角为72.91°)的α角(I/O值)相匹配时,得到性能较好的苯丙微乳液。     

乳化蜡的制备工艺条件研究

以58^#全精炼蜡为原料制备乳化蜡,考察了乳化剂的种类及其亲水亲油平衡值（HLB）、乳化温度、乳化时间、乳化水用量等工艺条件对乳化蜡稳定性的影响。结果表明,乳化剂可选用SP-80／TW-80或SP-60／TW-802种复配乳化剂;当选用SP-60／TW-80复配乳化剂时,在乳化温度为65～90℃、乳化时间为30～60min、乳化剂的HLB值为8—12、乳化水用量为70％～75％的条件下,可得到稳定的乳化蜡乳液。     

丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵反相微乳液体系的制备及表征

采用石油醚为连续相、失水山梨糖醇酐单油酸酯(Span80)和聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯(Tween80)为复合乳化剂、正己醇为助乳化剂,建立了丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)反相微乳液体系。使用Zeta电位/粒度/相对分子质量分析仪对该体系的形成及聚合过程中乳胶粒子粒径及其分布进行了测试。实验结果表明,当体系达到微乳液状态时,体系主要由10~100nm的单体微珠及少量粒径小于10nm的胶束组成;随聚合过程的进行,胶束消失,乳胶粒子体积增大。乳胶粒子体积的增大主要是通过扩散和碰撞两种机理完成的。最佳的复合乳化剂亲水-亲油平衡值为8.045,复合乳化剂在油相中的质量分数为33%,助乳化剂在油相中的质量分数为1.6%。在此条件下达到微乳液状态时的水相增容体积最大。     

合成橡胶工业

<正>TQ331.47 201009228苯丙微乳液的聚合工艺研究[刊]/张恒,纪秀丽…(青岛科技大学)//合成材料老化与应用.-2009,38(4).-7～11用半连续种子微乳液聚合法,制备了固含量为40%的聚丙烯酸酯微乳液,研究了乳化剂种类与用量、引用剂种类与用量、反应温度、搅拌速度和单体滴加速度对丙烯酸酯类聚合体系粒径和乳液性能的影响。结果表明,制备聚丙烯酸酯微乳液的最佳聚合工艺条件为:单体采用饥饿态连续滴加,滴加时间5h;ms-1为乳化剂,质量分数为6%～8%;     

油井水泥降失水剂ＦＰＱ－１的反向乳液聚合

采用反相乳液聚合法,以有机物Ｑ和Ｐ为原料,白油为分散介质,Ｓｐａｎ－８０和Ｔｗｅｅｎ－８０为复合乳化剂,合成二元共聚降失水剂ＦＰＱ－１。通过傅里叶红外光谱对ＦＰＱ－１的结构进行了表征,并研究了单体配比、引发剂加量和乳化剂加量对ＦＰＱ－１降失水性能的影响,当Ｑ和Ｐ的摩尔比为２∶３,引发剂加量为１．０％,乳化剂占乳液的质量分数为８％时,合成的降失水剂ＦＰＱ－１具有优良的降失水性能。对加有降失水剂ＦＰＱ－１的水泥浆进行了全面的性能评价,结果表明,当ＦＰＱ－１掺量为１．５％时即可把滤失水量控制在２０ｍＬ以下;在压力为３９．６ＭＰａ,温度为６０℃,ＦＰＱ－１掺量为１．５％的条件下,水泥浆稠化曲线具有“直角稠化”特点,满足现场固井施工要求;且ＦＰＱ －１具有较好的耐温耐盐性,与分散剂ＦＡＳＡ、缓凝剂ＭＡＭ的配伍性良好。     

油基钻井液用粉状乳化剂性能评价

采用2,6-二氨基吡啶、有机胺、有机酸合成了油基钻井液用固体粉状乳化剂,该乳化剂熔点为120℃,HLB值为1.7,为玻璃态固体,易于粉碎。通过红外光谱对该乳化剂分子结构进行表征,从—CONH2吸收峰看出,合成过程中发生了酰胺化反应。对乳化剂在不同油水比钻井液中的乳化能力和柴油基、白油基钻井液配制效果进行了性能评价。结果表明,乳化剂的加量为3%时,其在不同油水比钻井液中具有良好的乳液稳定性,当油水比为7∶3时,乳液破乳电压大于600 V,乳化率为100%;抗温达180℃,钻井液破乳电压为625 V,提高黏度和切力效果好,动塑比在0.30 Pa/m Pa·s以上;热稳定性好,在150℃下连续老化48 h,流变性基本无变化,破乳电压大于700 V,表明该固体粉状乳化剂具有良好的乳化和抗高温性能。     

微裂缝封堵护壁材料FPS的合成及其性能

以废泡沫、丙烯酸酯、丙烯酰胺为原料,通过乳液聚合方法制备了微裂缝封堵用胶乳护壁材料,考察了引发剂比例及用量、油水体积比、乳化剂的HLB值及其用量等因素对钻井液滤失量和流变性能影响。结果表明,当引发剂过硫酸钾/偶氮二异丁基脒盐酸盐(质量比)=1:1,引发剂用量为0.3%~0.5%、丙烯酸酯/废泡沫/丙烯酰胺(质量比)=(2.75~4.0)∶(1.0~2.0)∶(0.8~1.25)、复合乳化剂用量为2.0%~4.0%、乳液pH值7~8、反应温度80℃时,制得护壁材料抗温达200℃,具有较好降滤失和护壁成膜作用,在淡水钻井液中加量为2.0%时滤失量降低70%。     

低密度水泥浆体系的制备和室内性能评价

为改善固井质量,解决低压易漏井固井水泥浆漏失和对油气层的伤害,研制出一种漂珠微硅复合低密度水泥浆体系。确定了此水泥浆体系的最佳配方:漂珠加量90 g,微硅加量30 g,降失水剂加量1.7%,分散剂加量1.3%,早强剂CSA-1加量1.4%,消泡剂Fry加量0.2%。室内研究结果表明,当电压为7 V时,该水泥浆体系的稠度为27 BC,稠化时间为170 min(稠化时间较短);流动指数n为0.553,API失水量为90.0 mL,游离液含量仅为0.1 mL,24 h抗压强度为15.08 MPa,可满足低压易漏及欠平衡钻井的固井要求。     

不同因素对W/O型乳化压裂液稳定性的影响研究

研究了乳液油水体积比、乳化剂种类及其加量、油相粘度、水相粘度、盐及其加量、温度，乳液pH值以及破乳剂等因素对油包水型乳化压裂液稳定性的影响，结果表明：油水体积比、乳化剂和温度是影响乳液稳定性的主要因素，油水相粘度、盐、pH值等对乳液稳定起辅助作用。最后筛选出最佳的乳化压裂液配方：油水体积比为9：91、乳化剂加量0．3％、盐加量3％、油溶性稠化剂加量0．15％、水溶性稠化剂为0．1％，该配方的压裂液在90℃、170s^-1下连续剪切60min，压裂液的粘度仍然大于200mPa&#183;S。     

阴离子乳化剂-长链脂肪醇复合体系乳液的形成机理

应用透射电镜观察了十二烷基硫酸钠-十六醇复合物在稀水溶液中的结构形态。考察了苯乙烯逐渐加入到上述复台乳化剂分散液中时体系电导的变化规律,以及体系中粒子形态演变方式,提出了新的复合乳化剂体系乳液形成机理。     

用作延缓交联剂的多重乳液热稳定性研究

拟用作聚合物水基凝胶延缓交联剂的多重乳液按下述方法制备:1.5%醋酸铬水溶液与加入3%油包水乳化剂的柴油按体积比70∶30混合,制成W1/O乳液,后者与加有1%水包油乳化剂的矿化度32 g/L的模拟地层水按体积比70∶30混合,制成(W1/O)/W2多重乳液。用电导率法测定乳液静置30天析出水相中醋酸铬含量并计算乳液破裂率,结果表明多重乳液的稳定性远小于相应的W1/O乳液,使用油包水乳化剂T161(HLB值3.8)和水包油乳化剂Tween20(16.7)的多重乳液的稳定性好于使用Span80(4.3)和Tween20的多重乳液,30℃、50℃、70℃破裂率分别为11.5%,17.8%,28.0%和21.0%,56.0%,67.3%。加入T161的柴油与模拟地层水之间的界面剪切粘度ηs大于加入Span80时的相应值,表面活性剂加量0.3%时,30℃,50℃,70℃下60 minηs值(mN.s/m)分别为0.112,0.100,0.096和0.0442,0.0349,0.0257。在水相中加入0.02%和0.10%Tween20使加入3.0%T161的柴油与模拟地层水之间30℃、60 minηs值降低14.3%和27.3%,油包水乳化剂为Span80时则降低34.9%和65.4%。用T161/Tween20制备的多重乳液稳定性较好的原因,是油水界面的T161分子不易被Tween20分子顶替。图9表3参9。     

一种高效油基钻井液乳化剂的加量极限

介绍了一种具有超低乳化剂加量的新型油基钻井液,并对该油基钻井液的乳化剂加量极限进行了研究。结果显示,采用特种油包水乳化剂NR配制的油基钻井液,具有极低的加量和优异的乳液稳定效果。1.2%的乳化剂加量,在120℃×16h热滚老化后,钻井液体系的破乳电压可以达到520V,高温高压滤失量为4.7ml;在150℃热滚老化后,仍具有498V的破乳电压,体现了该油基钻井液乳化剂在体系中具有极低的乳化剂加量极限。该体系同时具有良好的抗海水、钻屑侵污能力。     

丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物絮凝剂的合成及性能研究

采用反相乳液聚合法,合成丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物絮凝剂,共聚单体丙烯酰胺与丙烯酸投料的摩尔比为1∶1,考察了单体浓度、引发剂浓度、乳化剂用量、亲水亲油平衡值(HLB值)、油水体积比及乙二胺四乙酸二钠用量对共聚物特性粘数([η])的影响。实验结果表明,在单体用量为52g/mL(以每毫升水中单体的克数计)、油水体积比为1.5时,体系最稳定;氧化剂的浓度为3.3mmol/L时,共聚物特性粘数最大;在HLB值为5.30、乳化剂质量浓度为4.5g/mL时,絮凝效果最好;乙二胺四乙酸二钠用量(占单体的质量)的最佳值为0.24%,共聚物特性粘数达到最大。