水泥浆体屈服应力和黏度与其测试分析影响因素研究

采用RHEOLAB QC型旋转黏度计,分别以转速与剪切速率为控制变量测定了水泥浆体稳态流变曲线,分别用Couette转换与流变模型研究了水泥浆体屈服应力和黏度与测试及分析影响因素之间的关系.结果表明:Couette转换能反映测试条件变化对屈服应力和黏度的影响;增大试样筒与转子的间距,由转速转化的剪切速率增大,颗粒迁移作用增强,动态屈服应力递减,塑性黏度递增;增大试样筒外壁的摩擦系数,浆体与外筒壁间相对运动情况不发生变化,对动态屈服应力与塑性黏度基本无影响;依据拟合相关系数,流变模型中Herschel-Bulkley模型的吻合程度最好;依据结果标准差,Herschel-Bulkley模型的动态屈服应力结果稳定性最好,Bingham与改进Bingham模型的塑性黏度结果的稳定性相差不大.     

界面剪切黏度对原油乳状液稳定性的影响

对孤东一号联合站及孤东四号联合站(简称孤东1#及孤东4#)两种原油及其分离组分(饱和分、芳香分、胶质、沥青质)配成模拟油,测定了模拟油与碱水〔w(Na2CO3)=1 2%〕体系的界面剪切黏度。原油浓度越大,界面剪切黏度越大;沥青质模拟油/碱水界面剪切黏度最大,在油/碱水间形成了一定强度的界面膜,膜的强度大于饱和分、芳香分、胶质的界面膜强度;孤东4#沥青质模拟油/碱水的界面剪切黏度大于孤东1#沥青质的界面剪切黏度。在剪切速率为0 3rad·s-1时,原油及胶质的油/碱水界面剪切黏度不随时间变化。     

不同种类硫化剂对氢化丁腈橡胶性能的影响

研究了硫化剂过氧化二异丙苯（DCP）、双叔丁基过氧化异丙基苯（BIPB）和2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧化)己烷（DHBP）对氢化丁腈橡胶性能的影响。结果表明,在分解出相同自由基数量的情况下,使用DCP胶料的门尼黏度增值最小,焦烧时间最短、硫化速率最快,硫化胶的拉伸强度最小,耐老化性能最好;使用DHBP胶料的焦烧时间最长、硫化速率最慢,硫化胶的硬度和定伸应力都更低,拉伸强度和扯断伸长率均为最高,压缩永久变形和耐油性能都是最差;使用BIPB橡胶的焦烧时间、硫化速率和拉伸强度均居于前二者中间,压缩永久变形最小,耐老化性能最差,门尼黏度增值与使用DHBP相当,其他物理机械性能和耐油性能与使用DCP相当。     

原油沥青质分子结构与乳化特性的关联研究

以核磁共振氢谱为基础,用改进的Brown-Ladner法计算六种原油沥青质的平均结构参数和平均分子式,关联原油水乳状液的表观黏度。结果表明:沥青质的芳香取代率在0.37～0.54之间,芳香环系周边碳的取代率在0.40～0.53之间,RA/RN均大于1。与穆尔班原油沥青质相比,胜利、文森特原油沥青质的芳香核结构较小,而支链烷烃数量较多;达里亚沥青质芳香核结构较少,支链数目较多;新文昌的支链比穆尔班沥青质的要长;巴林沙中沥青质的芳香结构较为致密。可以推测:沥青质分子结构中含硫官能团在原油水乳状液反相时起到交联作用,增大了沥青质界面膜强度;含氧官能团是亲水基团。     

苯乙烯-丁二烯橡胶门尼黏度标准物质定值不确定度的评定

依照GB/T 1231.1-2000进行实验,利用JJF 1059-1999]对苯乙烯-丁二烯橡胶门尼黏度标准物质定值过程中的不确定度分量进行了分析和评定。该测定过程中所产生的不确定度主要由多家实验室测量重复性和定值样品均匀性、稳定性引入。定值样品苯乙烯-丁二烯橡胶SBR 1502的门尼黏度ML(1+4)100℃测量值49.1的不确定度为±0.8。     

结合苯乙烯质量分数对丁苯橡胶1778力学性能的影响

以2种组分的丁苯橡胶(SBR)1778(门尼黏度为47、环烷油质量分数为27.14%的SBR-1和门尼黏度为49、环烷油质量分数为27.18%的SBR-2)为研究对象,考察了SBR 1778的结合苯乙烯质量分数对其25 min 300%定伸应力(M_(25))、35 min 300%定伸应力(M_(35))、50 min 300%定伸应力(M_(50))、拉伸强度及扯断伸长率的影响。结果表明,随着结合苯乙烯质量分数的升高,SBR 1778的M_(25)、M_(35)、M_(50)及拉伸强度均线性升高,但扯断伸长率线性下降。结合苯乙烯含量每升高1%,SBR-1的M_(25)、M_(35)及M_(50)分别增加0.07,0.04,0.05 MPa,拉伸强度增加约0.08 MPa,扯断伸长率降低约0.49%;SBR-2的M_(25)、M_(35)及M_(50)分别增加0.06,0.04,0.05 MPa,拉伸强度增加约0.08 MPa,扯断伸长率降低约0.57%。     

超临界CO2压裂液增黏剂的长管实验评价及增黏机制探讨

针对超临界CO₂压裂中CO₂黏度低、携砂困难等问题,开展6种超临界CO₂压裂液增黏剂的性能研究。分析增黏剂聚乙酸乙烯酯、聚苯乙烯、氟化丙烯酸酯、聚甲基倍半硅氧烷、聚甲基倍半硅氧烷-乙酸乙烯酯以及氟化丙烯酸酯-苯乙烯的分子结构,测试其增黏效果及热稳定性,评价温度、压力、增黏剂注入量对超临界CO₂压裂液黏度的影响,测试不同管径中压裂液的阻力系数,并探讨超临界CO₂增黏的机制。实验结果表明,在温度为50℃、压力为12MPa、注入增黏剂质量分数为3%时,氟化丙烯酸酯-苯乙烯对超临界CO₂的增黏效果最好,增黏倍数为316.7倍,黏度值为15.202mPa·s;改善增黏剂在CO₂中的溶解性可以有效提高超临界CO₂压裂液的黏度;具备两亲特性、具有无定形、无规则结构特征以及分子上既存在路易斯酸又有路易斯碱的共聚物能有效提高其在CO₂中的溶解性,并形成大分子相互缠绕的空间网络结构,达到增黏的效果。该研究对超临界CO₂增黏剂的研制以及超临界CO₂压裂施工具有重要的现实意义。     

喷嘴结构改进及其液体射流过程颗粒团聚研究

在重质原料液的射流阶段降低反应温度会导致液体呈现不同的黏度,促使颗粒聚集形成不同尺寸的团聚结构,阻碍了原料液的热量传递,减缓了裂化反应的速率,颗粒团聚是流体焦化反应工艺面临的一个重要而又具有挑战性的问题。选用水-沙系统模拟热态沥青-焦炭系统,利用气罩装置改进喷嘴结构,基于电导信号法测量多黏度液体射流过程的电导信号随时间的变化规律,研究不同条件下流化床内颗粒团聚过程。研究结果表明：多孔气罩装置可以为喷嘴射流创造理想的稀相环境,避免了液滴在射流空腔以及交换区域的聚集和压缩;液体射流在床层扩散过程中可以观察到不同的流化阶段,即颗粒润湿阶段、团聚形成阶段、团聚隔离阶段;较高的气液比可以有效地阻止颗粒团聚,相比于较低的流化气速,较高的气速条件允许高黏度糖水溶液参与液体射流。本研究为多黏度液体射流过程颗粒团聚现象的在线监测提供了理论研究基础,确保了流化床内射流液滴与颗粒表面的良好接触。     

高性能工艺助剂降低HTPB推进剂药浆黏度新技术

对降低端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂药浆黏度进行研究,采用加入反应型活性键合工艺助剂,设计推进剂中活性工艺助剂交联网络模式,经装药试验验证,机理符合交联网络模式;加入微量的SU—2键合工艺助剂可使药浆黏度降低35%～55%,并获得良好的药浆使用期和优异的推进剂力学性能。SU—2助剂适用性强,可用于多种HTPB推进剂。     

水煤浆的流变参数及水力坡度研究

以月桂醇聚氧乙烯醚为分散剂,海泡石为稳定剂,进行了水煤浆流变参数和管道输送实验研究。分析了分散剂质量分数、水煤浆质量分数及稳定剂质量分数变化对极限沉降浓度等的影响,并从理论上给出了假塑性及胀塑性流体水力坡度计算方法。颗粒级配实验和流变参数数据分析结果表明:分散剂质量分数为1.000%时,最高制浆质量分数达到72%,小于极限沉降浓度;质量分数66%的水煤浆中,分散剂质量分数为1.000%时,极限沉降浓度和表观黏度分别取得最大值(78.03%)和最小值(442.31×10~(-3) Pa·s);表观黏度随水煤浆质量分数的增加而增加;随着稳定剂质量分数由0%增加到0.7%,质量分数66%浆体的析水率先降低,后维持0.2%不变;稳定剂的加入在很大程度上可增加水煤浆的表观黏度;煤浆管道输送数据的分析及理论计算结果表明,分散剂质量分数越大,则质量分数66%水煤浆的水力坡度值越小;水煤浆质量分数越大,水力坡度值就越大;质量分数66%水煤浆的水力坡度值随稳定剂质量分数的增大而增加,且增量有降低趋势。水煤浆输送水力坡度可用基于流变参数的均质浆体水力坡度公式计算,计算值与实测值偏差不大于18%。