双亲粒子聚合物随钻堵漏剂的合成与性能评价

首次将双亲粒子应用于随钻堵漏的研究。用浓乳液聚合界面引发制备疏水性核/亲水性壳双亲粒子。首先,通过浓乳液聚合得到聚苯乙烯胶体粒子,作为疏水性的核;然后通过界面引发使丙烯酰胺在核的表面聚合包覆,形成亲水性的聚丙烯酰胺壳层。该双亲粒子呈微粒状,并存在轻微的相互粘连或串状结构,平均粒径21.36μm。双亲粒子在淡水基浆中抗温可达180℃。含1%双亲粒子基浆的堵漏效果明显,并随粒子加量的增加,基浆漏失量减少,堵漏能力提高。随着挤注量的增加,挤注压力逐渐增大,挤注量为700 mL时的挤注压力可达14 MPa。双亲粒子可降低体系API滤失量。在加量不高于2%时,基浆流变性变化不大,可用于高温地层的随钻堵漏。

基于Janus双亲粒子的超疏水粉末涂料的制备与性能研究

以Janus双亲粒子为疏水助剂,采用邦定技术,并以聚酯树脂为成膜物,β-羟烷基酰胺(HAA)为固化剂,制备了超疏水粉末涂料。通过场发射扫描电子显微镜、表面粗糙度测试仪和疏水角测试仪对粉末涂料颗粒和涂层性能进行测试和表征。研究了Janus双亲粒子的添加方式、用量及邦定时间对涂层疏水性能和机械性能的影响。结果表明:以超细砂纹粉末涂料为底粉,采用邦定技术将0.5%的Janus双亲粒子与底粉相结合,匹配0.1%的聚酰胺类蜡粉,可赋予涂层优异的疏水性能(静态水接触角164°、滚动角6°)和机械性能。

逆浓乳液法制备具有亲水性核/亲油性壳的嵌套型双亲胶体粒子

首先以 Span80的正己烷溶液构成连续相 ,然后向连续相中滴加分散相丙烯酰胺 (AAM)及其交联剂 N,N′-亚甲基双丙烯酰胺 (MBA)的水溶液 ,得到逆浓乳液。然后再滴加引发剂、氧化剂过硫酸铵 (APS)与还原剂焦亚硫酸钠(SMBS)的水溶液。聚合反应在室温进行 ,几秒钟内即可完成 ,生成白色糊状产物。得到的体系用正己烷稀释后 ,加入亲油性单体甲基丙烯酸丁酯 (BMA )及其交联剂 1,4-二乙烯基苯 (DVB) ,再加入可溶于连续相的氧化剂过氧化羟基异丙苯 (CHPO)。在适当条件下 ,可以在亲水性粒子表面形成网状或泡孔型亲油性壳层。这种结构保证了里面的亲水性核仍然可以与外界相接触 ,这种具有亲水性核 /亲油性壳的嵌套型双亲胶体粒子可以悬浮于水中及有机溶剂中 。

具有疏水核/亲水壳的双亲胶体粒子的制备

制备了具有疏水性聚苯乙烯核 /亲水性聚丙烯酰胺壳的双亲粒子 .疏水核通过超浓乳液聚合制备 ,亲水壳层通过过氧化羟基异丙苯和硫酸亚铁的界面引发制备 .控制条件可得到网孔 (半包覆 )、褶皱 (全包覆 )两种形态的壳层 .壳层孔的存在使得核层聚合物能够与外界接触 .

双球状双亲纳米SiO2粒子的合成

以纳米SiO_2粒子为原料,六甲基二硅氮杂烷(HMDS)和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)分别作为亲油改性剂和亲水改性剂,采用溶胶-凝胶法制备了亲油和亲水纳米SiO_2粒子.通过亲油SiO_2和亲水SiO_2粒子表面化学键的偶合,将亲油粒子和亲水粒子偶联,制备了粒径为30 nm的双球状双亲纳米SiO_2粒子.以双球状双亲纳米SiO_2粒子作为稳定剂,制备了环己烷/水Pickering乳液,证明了双球状纳米SiO_2粒子具有较好的双亲性能.

反向浓乳液聚合制备嵌套型双亲胶体粒子

通过反向浓乳液聚合在亲水的聚丙烯酰胺 (PAAM)核表面包盖亲油的聚甲基丙烯酸正丁酯 (PBMA)壳层来制备嵌套型双亲胶体粒子。壳层的网状或泡孔型结构使得亲水性核可与外界接触 ,从而使粒子与水相和油相都相容。以粒子对水和柴油的吸收率来表征其双亲性 ,壳层结构通过扫描电子显微镜 (SEM)观测。改变聚合体系配方和反应条件可调节壳层厚度及其结构。壳层由于交联剂作用及分子链间缠结而有很好稳定性。