本体聚合法制备低分子量水基钻井液降粘剂

采用本体聚合的方法,以苯乙烯(St)和马来酸酐(MA)为原料制备苯乙烯-马来酸酐聚合物(SMA),采用氯磺酸进一步磺化后得到低分子量的水基钻井液降粘剂磺化苯乙烯-马来酸酐(SSMA)。研究了单体配比、聚合温度、引发剂用量以及链转移剂用量对产物降粘性能的影响。结果表明,SMA的最佳合成条件为:在St与MA的摩尔比为1∶1的条件下,聚合温度为65℃,引发剂的用量为单体总质量的1.5%,链转移剂的用量为单体总质量的4%,经磺化改性制得的SSMA降粘剂能显著降低钻井液的粘度。利用红外光谱仪、凝胶色谱仪和差热分析仪对聚合物进行表征,可知所合成的聚合物结构与设计结构基本一致,重均分子量在3 000~5 000之间,分子量较低;通过热重分析曲线可知,在289℃左右失重保持在90%以上,聚合物热稳定性能良好。     

SMA本体聚合的脱挥发份装置

把本体聚合得到的聚合熔融物分散成薄层状或微珠状,于一定的温度和真空度下脱除未反应的单体,使达到规定的残留量,必须使用脱挥发份装置。本文结合顺丁橡胶增韧的苯乙烯—马来酸酐(SMA)本体聚合过程研究使用的脱挥发份装置,对熔体温度、真空度、换热管长径比、交联热处理等关链环节作了讨论和比较,在熔体温度260℃、真空度2kPa条件下得到苯乙烯残留量低于600ppm的产品。     

甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-马来酸酐三元共聚物的本体转移悬浮聚合法

本研究采用本体转移悬浮聚合法合成苯乙烯(ST)-甲基丙烯酸甲酯(MMA)-马来酸酐(MAH)三元共聚物。本聚合法结合了本体聚合和悬浮聚合的优点,通过本体预聚降低马来酸酐水解程度,制备了高酸酐含量的三元共聚产物,研究了引发剂、分散剂用量和预聚转化率对反应的影响,并比较不同单体比例与最终产物的性能关系。     

SMA树脂的本体—悬浮法合成及表征研究

研究了本体 -悬浮聚合法合成SMA(苯乙烯 -马来酸酐无规共聚物 )树脂的工艺条件 ,考察了本体共聚阶段引发剂种类、引发剂浓度、聚合温度、马来酸酐加料方式、马来酸酐滴加时间、滴加液中马来酸酐与苯乙烯的配比等因素对共聚转化率和SMA组成的影响。加入PVA(聚乙烯醇 )水溶液和补加BPO(过氧化苯甲酰 )进行悬浮聚合 ,并进行了放大试验 ,合成出马来酸酐含量为 5 %～15 % (质量含量 ,下同 )的SMA和PS共混物 ,其中SMA约占 90 %～ 95 %。用双螺杆挤出机挤出造粒得成品SMA树脂。对合成出的SMA树脂进行了DSC、热变形温度及力学性能等的测试 ,分析了MA(马来酸酐 )含量对SMA树脂性能的影响     

苯乙烯高温热引发本体聚合的分子量及其分布

对加少量乙苯的苯乙烯高温热引发本体聚合体系进行了研究。测定了不同聚合条件下,不同聚合阶段的分子量及其分布。不同的温度,不同的乙苯加入量以及不同的聚合阶段,聚合产品的分子量及其分布都将发生不同程度上的变化,本文即对其变化规律进行研究,并建立了相应的经验模型,计算表明,模型与实验值吻合得较好。     

水基钻井液用降粘剂的研究进展

深井钻探时由于井下深层温度较高,导致钻井液粘度增大,流变性能下降,降粘剂可以使粘土粒子分散或阻止其网络结构,以降低液粘度,改善液自身的流变性能。通过对国内外有关资料的分析,对近年来我国钻井液降粘剂的发展状况进行总结,并将降粘剂分为二大类：合成聚合型和改性天然材料型。针对当前的问题,提出今后应该从分子水平上研究低成本、环境友好的、适合于高温、高盐度、高密度的钻井液的降粘剂,并重视对工业废弃物的资源化,并积极地将其与油田应用有机地结合起来,加速研究结果转化。目前对聚合物类降粘剂的研究最多,也是发展最快的一种降粘剂。     

苯乙烯热引发本体聚合动力学

研究了加少量乙苯的苯乙烯热引发本体聚合于120～170℃聚合速率在0～95%转化率内的变化规律,建立了如下聚合动力学模型:(dx)/(dt)=A[M]_0~(382)(1-x)~(5/2)/(1+∈x)~(3/2)其中 A=[]A_0+A_1x+A_2x~2+A_3x~3,x 表示转化率A_i(i=0,1,2,3)是温度和乙苯含量的函数。实验测定了不同聚合阶段的转化率,并进行了参数回归。     

连续本体法聚合ABS树脂的研究进展

概述了丙烯腈-丁二烯一苯乙烯（ABS）的技术概况及ABS本体聚合工艺特点和关键技术,重点阐述了连续本体ABS的研究进展,并对国内本体ABS的发展进行了展望。     

一种超高温钻井液降粘剂的合成及性能研究

研究了水基钻井液降粘剂磺化苯乙烯-衣康酸共聚物的合成方法。以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,在衣康酸与苯乙烯摩尔比为1∶1.2、引发剂偶氮二异丁腈用量为0.6%、溶液共聚反应温度为90℃、共聚反应时间为5 h的条件下,得到苯乙烯-衣康酸共聚物,并用红外光谱对其结构进行了表征。该共聚物与过量20%发烟硫酸在50℃进行磺化反应2 h,生成降粘剂磺化苯乙烯-衣康酸共聚物(SSHIA)。在淡水钻井液中加入0.3%SSHIA,降粘率可达54%;且在260℃老化16 h后,降粘率仍达44%。     

水基聚合马来酸的研究

研究了马来酸（酐）水溶液共聚体系通过改变共聚单体及其比例,催化剂系统,聚合工艺等,马来酸（酐的聚合活性和产品质量有较大提高。     

钻井液用降黏剂P的合成与表征

采用溶液聚合反应合成了2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)与单体I的二元共聚物,用作钻井液降黏剂,通过正交实验,确定了共聚物的合成条件为反应温度55℃,引发剂用量1%,单体配比AMPS:I=1:1(质量比),用红外光谱和差热分析法表征了共聚物的组成特征及其热稳定性。结果表明,共聚物的抗温能力可达到200℃以上。     

水基钻井液降粘剂JNG-1的合成与性能评价

以苯乙烯磺酸钠（SSS）、丙烯酰胺（AM）和丙烯酸（AA）为原料,合成了SSS/AM/AA共聚物降粘剂,并对其在泥浆中的降粘性能进行了评价。最佳合成方案为：n（苯乙烯磺酸钠）∶n（AM）∶n（AA）=2∶1∶4,单体质量为15%,反应温度80℃,反应时间3 h,引发剂用量为2%。在此条件下,合成的聚合物降粘剂结构和预计的结构一致,具有较好的抗温能力,在盐浓度为30%的盐水泥浆中,降粘率为62.71%。     

低分子量壳聚糖的制备

利用H2O2的强氧化性制备低分子量分布的壳聚糖是将虾皮用HC l浸泡去除碳酸钙盐;再用稀碱除去蛋白质得甲壳素;然后浓碱在50℃与其反应,并控制反应时间,分别制备出脱乙酰度为85%,93%,99%的壳聚糖,最后用H2O2氧化不同脱乙酰化壳聚糖,得到不同低分子量的壳聚糖。其中,脱乙酰度为85%壳聚糖用不同浓度的H2O2降解,得到了4.7×105,3.5×105,2.5×105,1.2×105,8×105等5个不同分子量段的壳聚糖产品。H2O2浓度越大,降解所得壳聚糖的分子量就越小。     

Intrinsic viscosity dependence on polymer molecular weight and fluid temperature

Experimental solution intrinsic viscosity responses to temperature and polymer molecular weight variations were used to test the modeling capability of a simplified intrinsic viscosity equation. The multiple linear equation contains three parameters that are related to the thermodynamic properties of a polymer solution. Simple linear regression was used to produce an intrinsic viscosity equation containing unique fitted parameters for each of three solutions. These parameters describe the polymer coil size at unperturbed conditions and the polymer coil expansion capabilities of the solvent as a function of fluid temperature and molecular weight. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 89: 2831–2835, 2003     

低聚壳聚糖的复合酶法制备研究

通过对黏均分子量、酶活力、水解率和还原糖浓度的测定,研究了由商业α-淀粉酶、纤维素酶和果胶酶1∶1∶1(m/m/m)组成的复合酶降解壳聚糖的最佳工艺条件,结果表明:复合酶在酶底物比为1∶5(m/m)、pH 5.3、温度56℃的条件下,酶解2 h可得到分子量为1 000～4 000的低聚壳聚糖,且通过傅里叶红外光谱分析酶解后的产物结构无明显变化。     

Preparation of high molecular weight monodisperse polystyrene latexes by concentrated emulsion polymerization

The preparation of high molecular weight monodisperse polystyrene (PS) latexes by the concentrated emulsion polymerization is investigated. The PS latexes thus obtained have diameters in the range of 0.1–0.3 μm. The average size and the dispersity of the latexes are dependent on the concentration of surfactant (SDS), the monomer volume fraction, and the amount of monpolymerizable additive (decane). The ionic strength does not seem to affect the size but affect the dispersity of the latexes. Under proper conditions, monodisperse particles can be prepared with a quite small standard deviation. © 1993 John Wiley & Sons, Inc.     

低黏度、快固化聚氨酯注浆液的研制

以PAPI(多苯基甲烷多异氰酸酯)、聚醚二醇、聚醚三醇及小分子扩链剂1,4-丁二醇为主要原料,加以增塑剂、偶联剂、疏水剂及催化剂等助剂,制备出了一种新型低黏度、快固化的聚氨酯注浆液,并与参比样进行了对比试验。研究结果表明:自制的注浆液能充分反应,固化时间短,施工性能好,力学性能较佳;其中2 h抗压强度达到43 MPa,2 h拉伸强度达到17.4 MPa,2 h断裂伸长率达到33%,7 d的粘接强度达到5.43 MPa。     

The viscosity of concentrated polymer solutions containing low molecular weight solvents

The zero shear rate viscosities of polystyrene/ethylbenzene solutions having polymer weight fractions ranging from 0.5 to 1.0 have been measured using a novel sealed rheometer cell over a temperature range of 50 to 200°C. The concentration and temperature dependence of the solution viscosity has been found to be well described by the relation η₀ = K c^aM_w ^3.4ζ(c, T) where the monomeric friction coefficient ζ is determined by the free volume of the solution. Following the procedure of Berry, the free volume parameters, α_f(c)/γ and T_∞ (c), and the fractional free volume, f(c,T)/γ, have been determined. After using these parameters to account for the concentration dependence of the friction coefficient, the concentration exponent a has been evaluated and found to be in reasonable agreement with the value of 3.4 obtained by Berry and Fox for other polymer/solvent systems. A comparison of the relative conributions made by the friction coefficient and the term c^3.4 to the overall concentration dependence of the viscosity of these highly concentrated solutions shows the friction coefficient to be the dominant factor     

马明兰,马兴元*

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃二醇(PTMEG)为原料,通过预聚体法合成了端NCO双组份低粘度微孔聚氨酯(LVMPU)预聚体,以1,4-丁二醇(BDO)、三羟甲基丙烷(TMP)为扩链剂,空气中微量水为发泡剂,室温浇注在模具中静置消泡后在高温（130℃）下反应固化得到力学性能、耐黄变、耐光性能优异的双组份低粘度LVMPU弹性体。探讨了不同IPDI:PTMEG质量比、TMP:BDO质量比、剩余NCO含量对双组份低粘度LVMPU弹性体性能的影响。结果表明:当IPDI:PTMEG的质量比小于250:300,剩余NCO含量小于2.4%时,可以得到无NCO的双组份LVMPU弹性体;当IPDI和PTMEG质量比为200:300,TMP:BDO质量比0:1,剩余NCO含量为1.4%时,双组份LVMPU弹性体的力学性能最佳;随着剩余NCO含量的增加,双组份LVMPU弹性体的表面无泡孔结构,截面泡孔逐渐增多,且多为圆形闭孔结构,孔径较大;当TMP:BDO的质量比逐渐增加时,双组份LVMPU弹性体的表面出现大量开孔结构,截面的圆形开孔结构逐渐增多,孔径分布较为均匀,平均孔径降低。     

疏水纳米SiO_2在泥页岩水基钻井液中的应用

在水基钻井液钻井过程中泥页岩易发生水化膨胀、掉块等井壁失稳问题,在泥页岩水基钻井液引入疏水性纳米SiO_2TSP-L20,TSP-L20可以提升水基钻井液对泥页岩的降滤失性、封堵性以及抑制性。介绍了疏水纳米SiO_2的抑制防塌机理,通过测试TSP-L20浆及加有TSP-L20的水基钻井液的失水量、压力传递、泥岩钻屑的滚动回收率和线性膨胀率,评价了TSP-L20的降滤失性、封堵性及抑制性。结果表明:疏水性纳米SiO_2TSP-L20具有较好的降滤失性能、封堵性及抑制性,可以提高水基钻井液对泥页岩的抑制防塌性能。