耐高温泡沫树脂低伤害均匀固砂技术

针对常规泡沫树脂体系耐温性较差和辽河油田疏松砂岩稠油油藏化学固砂储层伤害大与有效期短的问题,以环氧树脂、酚醛树脂、疏水纳米SiO_(2)、硅烷偶联剂等为原料制得纳米改性树脂基液,然后加入固化剂、乳化剂、起泡剂、稳泡剂等添加剂制得泡沫树脂固砂体系。评价了该体系的固化温度、固砂强度、渗透性能、耐温性能和非均质多层注入性能;研发了配套的泡沫发生器,形成了耐高温泡沫树脂低伤害均匀固砂技术,并在辽河油田进行了现场应用。结果表明,泡沫树脂固砂体系的最优配方为:20%~30%树脂基液+8%~12%酚醛胺类固化剂+0.3%乳化剂OP-10+0.5%起泡剂有机硅表面活性剂+0.1%固体稳泡剂纳米SiO_(2)+0.1%聚合物稳泡剂聚乙二醇+57%~71%清水。该体系的起泡体积约为发泡前的7倍、半衰期大于20 min,可在35℃以上固化,固化后耐温可达280℃,既具有低温固化的特点,又具有耐高温的特点。在不同温度下固化的泡沫树脂固结岩心的抗压强度达到5 MPa以上,固砂强度高,满足疏松砂岩固砂强度的要求。对用0.25~0.42 mm石英砂制得的固结岩心的固砂渗透率达到4.8μm2,优于常规树脂固砂剂(1.9μm~2)。在非均质多油层中可明显防止高渗透层突进,改善固砂剂注入剖面,实现均匀固砂。现场试验取得良好的防砂效果,验证了该技术可实现均匀固砂和低伤害特性。利用泡沫树脂流体特性实现非均质多油层均匀固砂,达到了提高化学固砂效果和防砂有效期的目的。

酚醛树脂泡沫充填材料反应温度和膨胀倍数影响因素研究

酚醛树脂泡沫快速的发泡性能和高膨胀倍数,能够使其在极短的时间将煤矿冒落区的大空穴充满,并具有一定的支撑能力,而发泡剂和助剂是影响酚醛树脂泡沫的主要因素,对物理发泡剂和化学发泡剂进行了比较,测试了膨胀倍数、最高反应温度、抗压强度、固化时间和泡孔结构等指标。研究结果表明,相同量的化学发泡剂要优于物理发泡剂,而将两者混合使用后可以取得更好的发泡效果;随着发泡剂添加酚醛树脂泡沫膨胀倍数逐渐增加,当膨胀倍数超过40倍后其抗压强度将低于标准指标要求,因此膨胀倍数在25~40倍时为最佳;添加高热容助剂可以有效降低最高反应温度,但添加量过大时会延长酚醛树脂泡沫的固化时间导致成型慢,进而影响施工效果,因此助剂添加量在10%~15%时,可以有效降低最高反应温度,并对固化时间影响较小。

三种矿井堵漏风用无机增韧酚醛泡沫的制备和特性研究

防治煤自燃常用的酚醛泡沫存在韧性差、抗压强度低的问题。为了改善酚醛泡沫力学性能差的问题,本研究制备了三种无机增韧酚醛泡沫,研究了其发泡性能、力学性能、热稳定性。结果显示:纳米黏土增韧酚醛泡沫的固化时间提高,固化温度降低,而玻璃纤维和改性玻璃纤维增韧酚醛泡沫的固化温度变化较小;纳米黏土能够降低酚醛泡沫的发泡倍数,而玻璃纤维和改性玻璃纤维对其发泡倍数影响较小,增韧酚醛泡沫的收缩率降低;三种增韧剂均能改善酚醛泡沫的粉化率,其中纳米黏土的改善效果最佳;随着增韧剂添量的增大,酚醛泡沫的抗压强度先增大后稳定,当纳米黏土、玻璃纤维和改性玻璃纤维用量分别为6%、4%、4%时酚醛泡沫的抗压强度最大;玻璃纤维和纳米黏土增韧酚醛泡沫的热稳定性增加。

可发性钡酚醛泡沫树脂的合成与表征

以Ba（OH）2·8H2O为催化剂,通过逐步升温滴加甲醛的方法合成了低游离酚可发性钡酚醛泡沫树脂。探索了反应原料摩尔比、催化剂用量、反应时间、反应温度对可发性甲阶酚醛树脂游离酚和羟甲基含量的影响。确定合适的合成工艺为F/P为1∶1.3-1.6、反应温度80℃-85℃、反应时间2 h、催化剂用量5%,最终钡酚醛泡沫树脂游离酚含量为3%,残炭达44.3%,固含量为78%~85%,氧指数（LOI）为54.9,并通过红外光谱分析和热失重分析测试表征。

春光油田低温稀油油藏泡沫+树脂固砂技术

针对春光油田低温稀油油藏采油井细粉砂出砂严重的问题,研制了泡沫+树脂固砂体系。实验以改性三聚氰胺甲醛树脂为主剂,以抗压强度和渗透率为指标确定了固化剂、起泡剂、稳泡剂等组分质量分数,考察了气液体积比、扩孔方式等对固结性能的影响,形成了泡沫+树脂固砂体系。通过反向冲刷实验,确定了固砂深度。实验结果表明,以N_(2)为气相、SDS为发泡剂、CMC为稳泡剂、酸式盐和有机酸混合物为固化剂的泡沫+树脂固砂体系具有低密度、高强度和高渗透的特点,25℃时固结体密度为0.54~0.62 g/cm^(3),抗压强度达到6.12 MPa,渗透率达到1.76μm^(2)。截至2020年12月,在春光油田开展泡沫+树脂固砂技术现场试验27井次,平均检泵周期由35 d延长至112 d,取得了良好的防砂效果。

玻纤增强环氧树脂复合泡沫材料在酸碱腐蚀下的弯曲性能研究

制备了玻纤-空心玻璃微珠/环氧树脂复合泡沫材料试件。通过三点弯曲实验,得出了其载荷-位移曲线,研究了玻璃纤维含量对复合泡沫材料的弯曲强度、弯曲弹性模量的影响规律。通过浸泡实验,测量了试件在H_2SO_4和NaOH溶液中的吸湿率随时间的变化曲线。结合扫描电镜图片,分析了酸碱腐蚀对复合材料弯曲性能的影响原因。研究结果表明,当玻纤质量比为10%时,复合材料的弯曲强度达到最大值,较未添加纤维的试件增强了27%,但继续添加纤维,其强度则逐渐降低。酸碱浸泡腐蚀大幅度的降低了复合泡沫材料的弯曲强度,其直接原因是酸碱腐蚀了玻璃纤维与环氧树脂基体的界面,同时对树脂基体也有一定的腐蚀作用。

泡沫状树脂制备及其对消防废水的吸收性能

以马铃薯淀粉和丙烯酸为原料、过硫酸钾为引发剂和N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,部分交联(预交联)后,通过微波辐射完成交联、发泡和干燥,制备泡沫状高吸水树脂,并考察工艺条件对泡沫树脂性能的影响。结果表明:糊化时淀粉与水的质量比1∶10,预交联15 min,微波辐照能量7.5 kJ/g的条件下,得到的泡沫状高吸水树脂吸收化工消防废水的最高吸水倍率可达155.7 g/g,前2 min内吸水倍率可达101.6 g/g,与未发泡树脂相比,吸水速率提高了80%,可实现事故现场的化工消防废水快速固定化。

树脂/空心玻璃微珠复合泡沫塑料研究进展

介绍了树脂/空心玻璃微珠复合泡沫塑料国内外研究现状,概述了其力学性能、介电性能、热性能和吸水性能等主要性能,对其在浮力材料、航空航天用材料、隔热材料、雷达天线罩等方面的应用进行了总结,在此基础上展望了树脂/空心玻璃微珠复合泡沫塑料的发展方向。

基于网络交织复合材料预测泡沫铝/环氧树脂复合材料的有效弹性模量

为使泡沫铝孔隙中填充其它材料形成的新型复合材料的有效弹性模量得到定量预测,根据网络交织复合材料的细观力学胞元法,建立了泡沫铝/环氧树脂复合材料的有效弹性模量模型,并进行了预测。结果表明:该模型预测结果与试验结果基本吻合,证明了所建立模型的正确性。

硅树脂基复合泡沫在水下多相流量计保温中的适用性分析

合理的水下保温措施可防止海底管道内水合物的形成,是水下生产系统流动安全保障须重点考虑的问题。基于所研发的国产水下多相流量计的结构特点,建立了以50.8 mm厚的硅树脂基复合泡沫作为保温层的水下多相流量计保温效果分析模型,分别进行了内部流道介质最高温度(110℃)和最低温度(77℃)2种工况下的稳态及停机5 h的传热仿真分析,结果表明:2种温度工况下无论是稳态还是停机5 h时,水下多相流量计内部介质温度均高于水合物形成的临界温度(11℃),同时水下多相流量计伽马探头处的最高温度也在允许范围内,满足设计要求。在此基础上,通过理论计算验证了所选用的硅树脂基复合泡沫的涂层厚度也满足相关规范的要求。所研发的国产水下多相流量计在油田现场应用良好,充分说明采用50.8 mm厚度的硅树脂基复合泡沫作为水下多相流量计湿式保温材料的适用性。本研究成果为水下多相流量计的保温设计提供了参考。

酚醛树脂泡沫的发泡及其应用研究

就泡沫酚醛树指的发泡过程及其影响因素进行了研究。表面活性剂用量低于１％、催化剂用量低于５％、发泡温度低于１０°Ｃ，发泡过程均不能顺利进行；表面活性剂用量高于８％时，导致体系塌泡；催化剂用量高于２０％导致泡沫体焦心；发泡温度高于６０°Ｃ将引起泡沫穿孔。同时对泡沫体的性能进行了考察。

硬脂酸改性密胺树脂泡沫的制备及性能

通过简单的一步浸渍法将硬脂酸(SA)涂覆到具有3D多孔结构的密胺树脂(MF)泡沫表面,制备出可用于油水分离的疏水性泡沫。采用红外吸收光谱仪、扫描电子显微镜(SEM)对SA改性泡沫的结构进行了表征,测试了SA改性泡沫的接触角,并且研究了其对不同油品的吸附性能以及循环使用性能。结果表明:SA成功涂覆到MF泡沫表面上,与水的接触角由0°增加到147°,对不同油品的吸油倍率达到22~30(m/m),并且通过挤压的方式循环使用,说明制备的SA改性泡沫具有良好的疏水性、优异的油吸附能力和循环使用性能。

微波发泡法制备的脲醛树脂泡沫塑料建筑用保温材料

选用微波发泡技术方法制备脲醛树脂泡沫塑料;采用电子显微镜(SEM)、热重分析仪-红外联用(TG-FTIR)、导热系数测定仪、极限氧指数测试仪等,对发泡材料的力学性能、热性能、表观形态、微观结构、燃烧性能进行系统表征,分析微波辐射功率、辐射时间对泡沫结构与性能的影响。结果表明:微波发泡法制备的脲醛树脂泡沫保温材料,在微波功率为输出功率的100%时综合性能较好,力学性能达243 kPa,达到建筑保温材料的要求;从热性能看,脲醛树脂泡沫材料的主要质量损失的温度为272℃,最终的残余量为18.6%,热稳定性较好;微观结构表征表明,泡沫材料的泡孔结构较均匀;氧指数性能表征显示,制备的发泡材料具有难燃性能,满足建筑材料B1级别要求。

稠油蒸汽吞吐井高温泡沫树脂防砂剂的研制与应用

为解决稠油蒸汽吞吐井出砂问题 ,利用室内实验研制出高温泡沫树脂防砂剂 ,确定了防砂剂的技术指标 ,并对其性能进行了测试。该防砂剂在现场应用 80多井次 ,施工成功率为10 0 %,防砂总有效率达到 85 %以上。

泡沫铝/纳米环氧树脂新型复合材料设计

介绍了新型功能材料泡沫铝的发展现状,在其基础上,依据功能结构一体化思路,提出设计泡沫铝/纳米环氧树脂新型复合材料,并对其性能进行了预测。

木质素基酚醛树脂泡沫的制备及性能研究

在碱性条件下,先利用木质素部分替代苯酚与甲醛反应合成酚醛树脂,然后利用酚醛树脂经发泡工艺制备木质素基酚醛树脂泡沫,当木质素替代量为0%、10%、20%和30%时,分别记为LPF-0%、LPF-10%、LPF-20%和LPF-30%。对泡沫的性能研究结果表明:木质素可部分替代苯酚,与甲醛发生缩合反应生成酚醛树脂;当木质素替代量为20%(LPF-20%)时,泡沫热解具有最大的残炭率54.60%,其热稳定性优于其它酚醛树脂泡沫;随着木质素替代量的增加,木质素基酚醛树脂泡沫的颜色由黄色渐变为褐色,其表观密度由0.05 g/cm^3增加至0.11 g/cm^3,压缩强度从0.26 MPa增加为0.56 MPa,表面粉化程度由13.73%降低至3.48%,吸水率由3.73%降低至1.92%;木质素基酚醛树脂泡沫具有良好的阻燃性,LPF-30%的氧指数最大为33.67%。

脲醛树脂泡沫保温材料的研究与发展

脲醛树脂泡沫材料保温性能好,阻燃性能优异,符合国家对外墙外保温材料发展的要求。概述了脲醛泡沫材料的发泡工艺及改性方法,并指出了今后对脲醛泡沫材料研究及改进的方向。

三聚氰胺改性脲醛树脂泡沫保温材料性能研究

脲醛树脂泡沫材料阻燃性能优异,作保温材料适用于外墙外保温系统。本文以提高脲醛树脂泡沫材料的硬度为出发点,采用三聚氰胺、脲醛树脂作为原料制备三聚氰胺改性脲醛树脂泡沫材料。采用万能力学仪器、显微镜、导热系数仪和热重-红外连用等仪器对三聚氰胺改性脲醛树脂泡沫材料的压缩强度、粉化率、泡孔形态、导热系数及氧指数进行探讨,并对其热分解特性进行深入分析。结果表明,三聚氰胺的引入可以有效的提高脲醛树脂泡沫材料的压缩强度,同时提高其耐热性及阻燃性。

三聚氰胺甲醛树脂/酸化蛭石硬质泡沫制备与性能

通过盐酸处理膨胀蛭石得到酸化蛭石,利用酸化蛭石、多聚甲醛和三聚氰胺原位合成具有有机无机连续结构的三聚氰胺甲醛树脂(MF)/酸化蛭石,然后使用MF/酸化蛭石、石油醚、辛基苯酚聚氧乙烯醚、二甲硅油和甲酸制备硬质三聚氰胺甲醛(RMF)泡沫。研究酸化蛭石对RMF泡沫的力学性能、阻燃性能、热稳定性、热导率和微观形态的影响。结果表明,酸化蛭石表面存在羟基,酸化蛭石与三聚氰胺和甲醛反应形成具有连续结构的MF/酸化蛭石,Si-O-C结构把蛭石和三嗪环有效地结合在一起,增大了三嗪环之间的距离,提高了RMF泡沫的压缩强度,同时有利于燃烧时炭层的生成;添加2份酸化蛭石的RMF泡沫的综合性能最为优异,其压缩强度可达到293.81 kPa、极限氧指数为34.5%、粉碎率为2.22%、热导率为0.0363 W/(m·K)。

杨木粉液化树脂泡沫夹芯复合板性能的研究

采用三层胶合板、中密度纤维板和PVC扣板3种贴面材料与杨木粉液化树脂泡沫复合,以保证复合板尺寸稳定性和本体材料的界面性能达到最优,并对复合后的泡沫夹芯板的力学性能及尺寸稳定性,保温、吸声和阻燃性能进行分析。结果表明:3种夹芯复合板中,三层胶合板泡沫夹芯复合板的压缩强度(063 MPa)较好;中密度纤维板泡沫夹芯复合板的弯曲性能和尺寸稳定性最好;PVC扣板泡沫夹芯复合板的阻燃性能最优,吸声性能较好,且中高频区的吸声系数更高,降噪系数也优于其他两种复合板。因此,泡沫夹芯复合板相比传统人造板具有轻质、环保、节能和阻燃等良好的性能,且符合建筑领域应用材料的要求。