多孔型及空腔型聚合物乳胶粒形成机理的研究进展

从聚合配方、聚合工艺、热力学及动力学等几方面对多孔型及空腔型聚合物乳胶粒的形成机理进行了分析。 聚合配方、工艺及热力学条件决定了最终平衡时聚合物胶乳粒的结构形态,而动力学因素则决定达到这种平衡的乳胶 粒子形态的程度。简要指出了该领域急待解决的问题。     

从巨鲕的概念窥视碳酸盐岩包覆颗粒的研究

作为一种特殊的沉积颗粒类型,包覆颗粒以其特殊的形态非常引人注目.碳酸盐岩中的包覆颗粒大致分为鲕粒、豆粒、核形石3种,由于鲕粒迷人的碳酸盐组分及确切的成因机制未得到合理解释,使其受到沉积学家的青睐而被持续研究.多年来,粒径大于2 mm的鲕粒被称为豆粒,但随着新元古代和三叠系粒径大于2 mm乃至大于1 cm级的鲕粒的发现,碳酸盐岩中包覆颗粒的概念发生了变化:将粒径大于2 mm的淡水成因鲕状颗粒称为豆粒,而粒径大于2 mm的海相鲕粒被称为巨鲕.概念的转变,意味着沉积学家对成因尚未确定的鲕粒研究的深入,由此可以窥探碳酸盐岩包覆颗粒的研究进程.     

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。     

聚氨酯-氟化聚丙烯酸酯复合乳液的合成

首先制备了聚氨酯(PU)种子乳液,再以甲基丙烯酸十二氟庚酯和丙烯酸酯为单体,通过单体滴加法和单体预乳化法两种不同的乳液聚合方法制备了聚氨酯-氟化聚丙烯酸酯(FPUA)复合乳液。采用傅里叶变换红外光谱对FPUA复合乳胶膜的表面结构进行表征,利用激光粒径仪对FPUA复合乳液的粒子形态进行分析,探讨了引发剂种类对FPUA复合乳胶膜耐水性的影响、氟含量对FPUA复合乳胶膜与水接触角的影响和在不同制备工艺条件下含氟单体对FPUA复合乳液粒径及其分布的影响。实验结果表明,含氟单体成功接入了大分子链中;与单体滴加法相比,单体预乳化法制备的FPUA复合乳液的聚合稳定性更好,粒径更小、分布更均匀;与水溶性引发剂相比,采用油溶性引发剂制得的FPUA复合乳胶膜的吸水率更低;含氟单体的引入增大了FPUA复合乳胶膜与水的接触角。对两种聚合工艺的成核机理也进行了初步探讨。     

苯乙烯-对乙烯基苯磺酸钠乳液共聚物的研究

在十二烷基硫酸钠、十二烷基联苯醚二磺酸钠及辛基苯酚聚氧乙烯醚所组成的阴离子/非离子复合乳化剂存在下,用批量聚合法和半连续聚合法制备了苯乙烯(S t)-对乙烯基苯磺酸钠(NaSS)二元乳液共聚物,用动态激光光散射法研究了乳胶粒的粒径与聚合工艺及NaSS加入量的关系。依次以甲醇和水为溶剂,利用索氏提取器对共聚物试样进行纯化,并利用傅里叶变换红外光谱和元素分析法对提纯后的共聚物试样进行结构及组成分析。实验结果表明,当NaSS的摩尔分数为5%~20%时,乳胶粒的粒径随NaSS加入量的增加而增大。随NaSS加入量的增加,批量聚合法共聚物中NaSS单元的含量变化较小,半连续法共聚物中NaSS单元的含量则增加。     

磁性Fe_3O_4/TiO_2复合颗粒的研制

以纳米Fe_3O_4为磁核,分别采用溶胶-凝胶法和氟钛酸铵还原的液相沉积法制备了高磁性核壳式结构的Fe_3O_4/TiO_2复合颗粒;利用X射线衍射、透射电子显微镜、磁滞回线对制备的复合颗粒进行了表征,并考察了复合颗粒的包覆完整性。表征结果显示,液相沉积法制备的复合颗粒能够将磁核完全包覆。进一步研究了液相沉积法的原料配比、加料方式对复合颗粒的磁性和完整包覆率的影响。实验结果表明,当Fe与Ti的摩尔比为1:0.8且氟钛酸铵溶液和硼酸溶液分4次流加时,制得了高磁性的Fe_3O_4/TjO_2复合颗粒,其完整包覆率为13.4%,饱和磁化强度为22.86 emu/g。     

复合乳化剂在苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯细乳液聚合中的应用

研究了由两种可聚合型乳化剂马来酸酐单十六酯羧酸钠(HEC16)和马来酸酐单甲基丙烯酸羟乙酯羧酸钠(MAEM)组成的复配乳化剂在St/MMA细乳液聚合中的应用。考察了复合乳化剂的比例、浓度对单体转化率和乳胶粒径大小及形貌的影响。研究结果表明,复合乳化剂在细乳液中的cmc较其在水中的cmc大。在复合乳化剂浓度不变的情况下,随MAEM比例的增加,复合乳化剂的cmc逐渐增大,复合乳化剂的转化率在单体聚合的前、后期均逐渐提高,单体液体粒径及乳胶粒径逐渐增大,小粒子逐渐增多,乳胶粒径分布逐渐变宽,单体聚合速率逐渐降低。     

钢制储罐的玻璃钢修复技术

石油工业中各种金属储罐腐蚀损坏后的修复较难,尤其是一些特殊部位的修复则更难。胜利油田与河南四方防腐公司针对罐顶等特殊部位的腐蚀特点,联合开发了玻璃钢包覆泡沫夹芯层复合结构修复罐顶新技术。文章着重介绍了用于罐顶修复的玻璃钢包覆泡沫夹芯层复合结构的结构形式及结构设计、修复程序及要点。说明了该技术在实际应用中应注意的事项,并结合工程实例分析了玻璃钢包覆泡沫夹芯层复合结构修复技术的特点和应用前景。     

核壳型高交联聚硅氧烷/丙烯酸酯复合乳液粒径分布

以苯基三乙氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为单体合成了高交联聚硅氧烷乳液,然后与丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝共聚,得到具有核壳结构的高交联聚硅氧烷/BA/MMA 复合乳液。考察了乳化剂的种类与用量、单体加料方式、单体总浓度对乳胶粒粒径分布的影响。实验结果表明,采用辛基苯酚聚氰乙烯醚/十二烷基苯磺酸复合乳化剂合成聚硅氧烷乳液,BA 和 MMA 加入前补加十二烷基苯磺酸钠乳化剂且两单体以半连续法加入,可得到较均匀的复合乳液。当复合乳化剂用量为硅烷单体质量的10%、十二烷基苯磺酸钠补加量为 BA 和 MMA 总质量的1.5%、单体总量为体系中水质量的35%时,乳胶粒的体积平均直径约为71 nm。     

聚甲基丙烯酸甲酯/硅灰石复合粒子的制备与表征

采用无皂乳液聚合制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/硅灰石复合粒子。研究了甲基丙烯酸甲酯与硅灰石的质量比、引发剂用量、反应温度及反应时间对包覆率和水接触角的影响,通过FTIR、SEM和TG-DTA分析了改性硅灰石的结构,探讨了PMMA包覆硅灰石的反应机理。实验结果表明,在甲基丙烯酸甲酯与硅灰石的质量比为8∶10、引发剂用量为0.4%的条件下,于70℃下反应2 h后,硅灰石包覆率可达31.57%,水接触角增至130.1°,硅灰石表面的亲油性明显提高;PMMA通过化学键接枝包覆在硅灰石表面,形成了以硅灰石粒子为"核"、PMMA为"壳"的复合粒子。     

室温引发苯乙烯超浓乳液聚合的研究

以十二烷基硫酸钠 (SDS)和十六烷醇 (CA)为复合乳化剂 ,聚乙烯醇 (PVA)为液膜增强剂 ,以过氧化氢二异丙苯 (CHPO)和四乙烯五氨 (TEPA)为引发剂 ,室温下引发苯乙烯超浓乳液聚合 ,制备了聚苯乙烯乳胶粒子。探讨了引发剂种类、引发剂用量及配比、单体体积分数、乳化剂用量对聚合反应的影响 ,在实验范围内 ,乳胶粒子大小随单体浓度减小而变小 ,而单体体积分数为 85 %时 ,乳胶粒子的分散性最小     

室温自交联含氟丙烯酸酯乳液的合成与性能

以甲基丙烯酸全氟辛基乙酯(PFEA)为含氟丙烯酸酯单体,双丙酮丙烯酰胺(DAAM)为功能性单体,采用预乳化、半连续法聚合方式合成了含有酮羰基的核壳型含氟丙烯酸酯共聚乳液,添加己二酸二酰肼(ADH)构成自交联体系。考察了DAAM和PFEA用量对乳胶粒粒径及分布、乳胶膜性能的影响。采用全反射红外光谱(ATR)、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)等手段对乳液及乳胶膜性能进行了表征。结果表明:当w(DAAM)=4.5%,w(PFEA)=6%时,得到的乳液粒径分布窄,稳定性好,乳液成膜后吸水率为6.7%,对水的接触角达到104.5°。     

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针对胶乳种类对油井水泥浆性能的影响；胶乳加量对油井水泥浆性能的影响；降失水剂对胶乳水泥浆体系性能的影响；胶乳对水泥石强度的影响。实验研究了国产丁苯胶乳对油井水泥浆的失水、流变性、自由液和水泥石抗压抗折强度的影响。结果表明 ,随胶乳加量增大，胶乳对水泥浆体系的流变性影响不大，但使体系的失水量及自由液明显降低，对水泥石的抗压强度减小而抗折强度增大。理论分析了胶乳对油井水泥浆性能影响的因素。     

高透明耐冲击聚氯乙烯(HTI-PVC)接枝用乳液的制备

用苯乙烯（Ｓｔ）和丙烯酸丁酯（ＢＡ）制备的乳液，通过控制乳液粒子大小及采用乳液粒子聚集技术，将乳液接枝氯乙烯（ＶＣ）单体，制备出冲击性能和透光性两者兼优的ＨＴＩ－ＰＶＣ。讨论了乳化剂、引发剂、交联剂对乳液粒子结构和形态及接枝聚合物性能的影响。     

油液黏度对脉冲电场最佳破乳频率的影响

通过建立油中乳胶粒子在脉冲电场作用下的非线性振动动力学模型,研究了粒子非线性参激共振及其条件,得出脉冲电场最佳破乳频率关系式。结果表明,油中乳胶粒子最佳破乳频率及其共振振幅随油液黏度的增大而减小。利用模型得出的乳胶粒子振动幅频特性关系在理论上解释了油液黏度对最佳破乳频率产生的影响,以及最佳破乳频率偏离粒子振动固有频率的成因。     

电场作用下乳化液中乳胶粒子的稳态变形力学模型

 摘要：以乳化液中乳胶粒子稳态变形力学的一般模型为基础,利用面元积分法计算外电场对被极化乳胶粒子产生的作用力。根据变形乳胶粒子的受力平衡,推导出电场中乳胶粒子变形力学模型的解析表达式。基于该模型解析表达式分别计算了均匀电场作用下4种油的乳化液中乳胶粒子的变形拉伸比,得到的变形乳胶粒子在电场中拉伸比的数值解与Eow的实验结果基本吻合,表明建立的稳态变形力学模型表达式可准确地预测电场破乳过程中油液乳胶粒子的变形。     

BA/ST/MA/MMA/AA/AM复合乳液的研究

采用半连续乳液种子聚合法合成了丙烯酸丁酯(BA)/苯乙烯(ST)/丙烯酸甲酯(MA)/甲基丙烯酸甲酯(MMA)/丙烯酸(AA)/丙烯酰胺(AM)复合乳液,根据正交试验结果,得出复合乳液的最佳配方。考察了丙烯酸用量对乳液电解质稳定性的影响、引发剂用量对聚合反应转化率的影响及乳化剂用量对粘度的影响。采用离心法测得乳液的乳胶粒径分布,并对胶膜的耐水性及拉伸强度进行了考察。结果表明,采用最佳配方可制得粘度适当、固含量适中、稳定性好、粒径分布较窄、转化率较高的BA/ST/MA/MMA/AA/AM复合乳液。由该复合乳液制得的胶膜具有较好的机械性能。     

可再分散乳胶粉对低温固井水泥浆性能的影响

对比分析了添加可再分散乳胶粉前后低温固井水泥浆常规性能、渗透率、界面胶结强度以及微观形貌的变化。实验结果表明,可再分散乳胶粉能显著降低水泥石渗透率,提高界面胶结强度,加量为4.0%时,渗透率降低了94.2%,一、二界面胶结强度分别提高了66.4%、84.1%;通过微观形貌分析可以看出,可再分散乳胶粉能改善水泥石本体、界面处微观结构,使其更加致密、平整。乳胶粉加量小于3%时,对水泥浆稠化时间、流动度、抗压强度等常规性能影响较小,加量大于3%时,有一定增稠、缓凝、延缓强度发展现象。     

可再分散乳胶粉对低温固井水泥浆性能的影响

对比分析了添加可再分散乳胶粉前后低温固井水泥浆常规性能、渗透率、界面胶结强度以及微观形貌的变化。实验结果表明,可再分散乳胶粉能显著降低水泥石渗透率,提高界面胶结强度,加量为4.0%时,渗透率降低了94.2%,一、二界面胶结强度分别提高了66.4%、84.1%;通过微观形貌分析可以看出,可再分散乳胶粉能改善水泥石本体、界面处微观结构,使其更加致密、平整。乳胶粉加量小于3%时,对水泥浆稠化时间、流动度、抗压强度等常规性能影响较小,加量大于3%时,有一定增稠、缓凝、延缓强度发展现象。