甲基丙烯酸酯-乙烯基吡啶-丙烯锌三元缔合型配位络合石油减阻剂的合成及其减阻和抗剪切性能的研究

配位络合石油减阻剂的主要合成方法为溶液聚合和乳液聚合, 为确定最佳聚合方法,以甲基丙烯酸和正十二醇合成了较纯的甲基丙烯酸十二酯。以苯乙烯与合成的甲基丙烯酸十二酯为原料、4-乙烯基吡啶和甲基丙烯锌为聚合极性单体,分别采用溶液聚合和乳液聚合的方法合成了缔合型配位络合石油减阻剂。利用红外谱图表征了缔合型配位络合石油减阻剂分子的结构,用热分析仪与动态光散射粒度分析仪对减阻聚合物进行了表征测试,采用减阻剂减阻效果环道测试评价系统,分别对两体系进行了减阻性能与抗剪切性能的比较研究。研究结果表明:两种方法均可获得有效的缔合型配位络合石油减阻剂,但是乳液聚合产物的流体力学半径更大,玻璃化转变温度 (glass transition temperature, TG)更高,表明缔合作用更强,减阻和抗剪切性能均优于溶液聚合产物,同时乳液聚合得到的减阻剂产率较高, 因此缔合型配位络合石油减阻剂的最佳聚合方法是乳液聚合。     

聚乙烯醇对硅丙乳液体系黏度的影响

采用AR500流变仪,在剪切速率为0—1 000 s-1范围内,研究了硅丙乳液体系在25℃,50℃和75℃下黏度随剪切速率的变化。结果表明:硅丙乳液体系呈现典型的剪切稀变的触变性流体;在温度相同时,随剪切速率的增加,表观黏度降低;在较高剪切速率范围内,剪切速率增加,表观黏度变化不大,表现为牛顿流体。随PVA含量的增大,表观黏度也随之升高,且含量越大,其表观黏度增大的越快;随温度的升高,硅丙乳液体系的表观黏度下降,触变现象逐渐减弱。黏度随剪切速率变化可用Herschel-Bulkley方程和Cross方程进行拟合,后者的拟合精度更高。     

缔合聚合物溶液岩芯剪切流变行为研究

针对疏水型缔合聚合物和普通线性高分子聚合物两种不同分子结构的聚合物,开展了岩芯剪切对聚合物溶液流变行为的影响研究.测试了剪切前两种聚合物溶液的流变曲线,分析了流变特性.用人造岩芯进行了岩芯剪切实验,测试了剪切后的聚合物溶液各自的流变曲线并进行了对比分析.将剪切后的聚合物溶液进行了阻力系数和残余阻力系数测试,以模拟经地层剪切后聚合物溶液在油层深部的变化状况.研究结果对聚合物驱具有重要参考价值和指导意义.     

硅烷处理氢氧化镁阻燃EVA的流变性能

采用毛细管流变仪对硅烷处理氢氧化镁阻燃EVA(乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物)的流变性能进行了研究。讨论了剪切速率、剪切应力和温度等因素对共聚物熔体表观黏度的影响,研究了黏流活化能随剪切速率的变化规律。研究结果表明:在实验温度范围内(190～230℃),熔体的表观黏度随温度的升高而降低,随剪切速率和剪切应力的增大而减小;黏流活化能随剪切速率的增大而降低。其非牛顿指数n小于1,说明硅烷处理氢氧化镁阻燃EVA为假塑性流体。当剪切速率无限小时,由Spencer-Dillon公式外推得到阻燃EVA的零切黏度。     

PP/Mg（OH）2/POE三元共混物的流变性能研究

在双螺杆挤出机上制备了乙烯-1-辛烯共聚物(POE)含量不同的PP/Mg(OH)2/POE三元共混物.分别采用HC-2型氧指数测试仪和XLY-Ⅱ型毛细管流变仪测试了共混物的氧指数和流变行为.主要分析了共混物的剪切应力与剪切速率,表观黏度与剪切速率以及表观黏度和温度之间的关系.研究结果表明:MH和POE的加入并没有改变PP的假塑性,呈现出切力变稀现象.随着POE含量的增加,体系的表观黏度下降粘流活化能也稍有下降但变化不大,说明熔体的流变性能对温度的敏感性不强,这对加工有益.     

基于离子液体的聚丙烯腈/纤维素共混体系溶解与流变性能研究

采用旋转流变仪对以1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（[EMIM]Ac）为溶剂的聚丙烯腈/纤维素溶液的流变性能进行了研究.结果表明,溶液表观黏度随浓度的升高而增大,但随剪切速率的增加而降低,为典型的切力变稀流体;单组分PAN溶液A黏度最低,单组分纤维素溶液F黏度最大,不同共混比溶液的黏度及对温度的依赖性均介于两纯组分PAN和纤维素Cell之间.     

驱油用聚合物PF1的合成与性能评价

鉴于部分水解聚丙烯酰胺在高温、高矿化度油藏中聚合物溶液的增粘作用明显丧失，且柔性链易于剪切降解的缺陷，采用加入增强聚合物链刚性与耐温性的长链疏水单体以及强极性单体的方法，改善聚合物的水溶性与耐温抗盐性，合成了三次采油用聚合物PF1，研究了引发温度对聚合物分子量的影响，以及极性单体、疏水单体的浓度对聚合物在复合盐水溶液中表观粘度的影响，进一步评价了聚合物的抗剪切性。当疏水单体与极性单体的含量分别在0．5％、6％及引发温度在11℃时，该聚合物驱油剂PF1具有很好的增粘性与抗剪切性，其性能可满足不同矿化度油藏聚合物驱油要求。     

甲基丙烯酸十二酯基二元共聚制备缔合减阻剂的合成与性能研究

在石油管道运输中应用最广泛的减阻剂是直链共聚烯烃类聚合物,但是其极易因分子链的断裂而使其分子量降低,以至失去减阻功能,即通常所说的剪切降解.本文主要合成一种新型抗剪切减阻剂,并对其合成方法、引发剂对聚合单体转化率的影响、缔合减阻剂减阻率及抗剪切性能的比较等进行了实验研究.研究结果表明:该合成反应温和同时反应过程易控制;其抗剪切降解性能好于直链共聚烯烃类高分子减阻聚合物;聚合物的减阻率随加剂浓度的增加而增加,但呈现上升变缓的趋势.同时随着加剂浓度的增加,剪切后加剂与未剪切加剂减阻率变化曲线呈现出吻合的趋势.     

PP/POE共混材料的流变行为

利用RH2000毛细管流变仪研究了聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯共聚物(POE)共混体系的流变性能,讨论了温度、剪切速率及POE用量对共混体系流变性能的影响。结果表明,共混物熔体表现为假塑性流体行为。温度的升高使共混物的黏度略有下降,剪切速率的增大使共混物的表观黏度明显降低。POE含量的增加使共混物熔体的表观黏度增大。在POE用量一定的条件下,随着剪切速率的增大,共混物的黏流活化能则表现出逐渐减小,PP与POE之间存在一定相容性。     

乳化沥青的流变行为初步研究

制备了沥青质量分数分别为0.60和0.70的阳离子乳化沥青试样。采用旋转黏度计测定了不同温度和剪切速率下试样的表观黏度,拟合了试样的表观黏度与温度的关系,计算了试样流动的表观活化能。结果表明,在试验条件下,乳化沥青试样为假塑性流体,表观黏度与温度的关系可由幂律关系描述,表观活化能分别为22.607 4kJ/mol和31.363 7kJ/mol。     

甲壳素溶液的流变性质及其可纺性

用旋转粘度计测量了不同浓度的甲壳素溶液的流动曲线,分析了CS2体积分数、温度对流变性质的影响。研究表明：各种浓度的甲壳素溶液的非牛顿指数n均小于1,是切力变稀型流体。CS2最佳体积分数为2%。为改善可纺性,需调整纺丝成型条件。     

甲壳素溶液的流变性质及其可纺性

用旋转粘度计测量了不同浓度的甲壳素溶液的流动曲线 ,分析了CS2 体积分数、温度对流变性质的影响。研究表明 :各种浓度的甲壳素溶液的非牛顿指数n均小于 1,是切力变稀型流体。CS2 最佳体积分数为 2 %。为改善可纺性 ,需调整纺丝成型条件     

基于流变学方法的沥青中高温性能及胶浆抗剪强度研究

为了探究不同改性剂对基质沥青各项性能指标的改性效果,选取三种不同的改性沥青,SBS改性沥青、TPE改性沥青和高黏高弹改性沥青,进行室内试验研究对比。通过改性沥青胶浆锥入度试验、PG高温分级试验、温度扫描试验和MSCR试验,从抗剪强度、中高温性能、抗永久变形及变形恢复等方面系统地评估三种改性沥青的路用效果。研究结果表明:改性沥青及胶浆的制备,需要将制备时间、剪切速率、温度等参数严格控制在合理的范围之内,保证材料满足要求;各种沥青胶浆抗剪强度与温度呈现良好的相关性,并且各个回归方程的相关系数R²非常高,TPE改性沥青胶浆有着较高的抗剪强度;三种改性沥青流变试验显示,TPE改性沥青的中高温抗变性能力和高温蠕变恢复能力最佳,高黏高弹改性沥青次之,SBS改性沥青低于前两种沥青。     

超稠油掺稀降黏实验研究

随着全球对能源需求的不断增加, 轻质原油的消耗量日益增多, 而常规原油的产量逐年减少, 因此稠 油作为常规原油有效的补充资源逐渐受到人们的关注, 如何高效、 经济地输送超稠油也引起了人们的重视。利用 R S 3 0 0旋转流变仪及凝点温度计, 对某油田掺柴后的超稠油进行了黏温特性、 流变特性、 凝点及稳定性实验。实验结 果表明, 柴油的体积分数达到2 5%时, 掺柴油的超稠油凝点较低, 具有较好的流动性, 且具有较好的稳定性。当进一 步增加柴油的体积分数时, 其凝点未发生变化。     

PET/纳米SiO2复合物的流变性及纺丝性能

聚合物纳米复合材料是现代材料学的重点研究内容之一,对于开发高性能、多功能性材料具有重要意义.本研究采用在合成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)时直接添加纳米SiO2,制备了可用于纺丝的PET/纳米SiO2复合物.对复合物的流变性、可纺性及纤维力学性能的研究表明:PET/纳米SiO2复合物的熔体流变性属切力变稀流体,随剪切速率的增加,SiO2的增稠作用缓解,熔体粘度下降较大;升高温度也可使熔体粘度有较大下降.因此,可通过提高剪切速率或提高温度改善熔体的流动性能;在SiO2添加量小于2%时,可制得分子量较低、熔体粘度适宜于纺丝的聚酯复合物,该复合物可纺性良好,可用于制备抗起球聚酯纤维.     

河道淤泥气泡混合轻质土剪切流变特性及模型

利用剪切流变试验对以水泥为固化剂的河道淤泥气泡混合轻质土的流变特性进行了试验研究。试验结果表明,经固化处理的河道淤泥气泡混合轻质土在荷载作用下具有类似于硬粘性土的流变特征。剪切流变可以分为3个阶段：在剪应力水平较低时,剪切流变曲线呈衰减稳定型;随着剪应力水平的提高,剪切流变曲线呈非稳定的等速型;当剪应力水平增大到一定程度时,剪切流变曲线呈加速型。河道淤泥气泡混合轻质土的流变性随着混合轻质土强度的提高而降低。根据试验所呈现的剪切流变规律,可以发现河道淤泥气泡混合轻质土的剪切流变符合七元件黏弹塑性剪切流变模型,模型能够比较好地描述河道淤泥混合轻质土在各种剪应力水平下的衰减、等速以及加速流变过程。     

粘弹性流体流变特性的研究

以粘弹性流体聚丙烯酰胺水溶液为研究对象，用ＲＰＸ—７０５型高级流变仪，对不同配比（重量浓度小于８％）的聚丙烯酰胺水溶液体系进行了流变行为的测定，实验结果表明：当聚丙烯酰胺的含量在５００ｐｐｍ左右时，流体已有明显的弹性，但流体的粘度恒定，即为典型的Ｂｏｇｅｒ流体。当浓度超过１％时，已为典型的粘弹性流体。浓度为２％～８％范围内，聚丙烯酰胺溶液的粘度及第一法向应力差系数与剪切速率之间的关系均服从幂律关系。     

软土的等效时间线剪切流变模型

为反映软土剪切流变的非线性特性,建立剪切流变模型,修正了Singh-Mitchell提出的指数型剪切蠕变经验公式,使之适用于低修正应力水平工况.根据黏塑性剪应变-耗散剪应力-等效时间之间的关系方程推导出黏塑性剪应变速率与剪应力和黏塑性剪应变之间的函数表达式.把该表达式和剪切弹性模型相结合,建立了剪切弹黏塑性模型.以此模型为基础,不但获得了有效围压恒定时单级和多级荷载作用下的剪切流变解析解,而且还获得了有效围压和剪应力均随时间变化时的剪切流变积分解答.结果表明,流变模型能够较好地定量模拟三轴固结排水试验中多级加载作用下的剪切蠕变发展过程,合理地反映剪应变随修正应力水平(或剪应力)、有效围压和持续时间等影响因素变化的流变规律.     

柴油机油降凝剂的合成及其效果

详细叙述聚甲基丙烯酸酯系列降凝剂的合成方法、物理性质,并评定它对柴油机油的降凝效果。实验表明,合成的甲基丙烯酸十四酯的均聚物和甲基丙烯酸十四酯与甲基丙烯酸十二酯的共聚物都是柴油机油的高效降凝剂。     

载银沸石/稀土/尼龙共混物的性能

以沸石为载体,AgNO3溶液为交换液,通过离子交换法将Ag离子交换进入沸石中,制成了载银沸石,并将其与稀土添加入尼龙(PA)中共混制备了载银沸石/稀土/PA复合材料。对复合材料进行力学性能和流变性能分析。结果表明,随着添加组分质量分数的增加,改性纤维的拉伸强度降低,当载银沸石和稀土质量分数达3%时,断裂强度明显大幅度下降。共混体系的流变曲线表现出明显的切力变稀行为,表明共混体系为假塑性流体。其表观黏度随剪切速率的增大而减小,随温度升高而降低,随着添加组分质量分数的增加而减小。共混体系的非牛顿指数随添加组分质量分数增加而降低,流变性能得到改善。