甲基硅酸钾页岩抑制剂的性能评价与作用机理

通过线性膨胀实验、膨润土造浆实验以及热滚回收实验对甲基硅酸钾的页岩抑制性能进行了评价。结果表明,甲基硅酸钾具有优异的页岩抑制作用,明显强于目前油田常用的另一种有机硅类页岩抑制剂——甲基硅酸钠。此外,通过X射线衍射、红外光谱以及水接触角测定等表征手段对甲基硅酸钾的抑制机理进行了分析。研究结果表明,甲基硅酸钾的黏土水化抑制作用来自钾离子和甲基硅酸根阴离子的协同作用。甲基硅酸根阴离子能够吸附在蒙脱石颗粒的边、角位,使原本相对亲水的蒙脱石颗粒表面转变为相对疏水,从而阻止水向蒙脱石层间的侵入,起到抑制膨润土水化膨胀的作用。

甲基硅酸钾页岩抑制剂抑制蒙脱石水化机理的分子模拟

有机硅页岩抑制剂相较于传统的KCl抑制剂具有不会腐蚀钻具、更加环保等优点,因此有机硅钻井液体系得到广泛应用。利用分子模拟方法,选择甲基硅酸钾、甲基硅酸钠、KCl和NaCl作为研究对象,构建了四种抑制剂的分子模型和钠蒙脱石晶体模型。通过分子动力学方法模拟发现,甲基硅酸钾能够抑制蒙脱石层间Na^+的水化作用,限制水分子和Na^+的自扩散运动,并提高钠蒙脱石晶体的力学性能。对比四种页岩抑制剂的各项模拟结果发现,甲基硅酸钾的抑制效果最佳,其次是甲基硅酸钠和KCl,NaCl的抑制效果最差。从离子的角度看,K^+的抑制效果优于Na^+,甲基硅酸根的抑制效果优于Cl^-,这是由于K^+能镶嵌于钠蒙脱石晶层表面的硅氧六元环中,而甲基硅酸根能够通过氢键吸附于硅氧六元环上,它们均能使蒙脱石晶层发生不完全水化从而抑制蒙脱石的水化膨胀。

甲基硅酸钾改性磷石膏对水泥基湿拌砂浆力学性能的影响

采用甲基硅酸钾对经石灰中和后的磷石膏进行表面改性,与水泥、机制砂、化学外加剂配制成湿拌砂浆,通过XRD及SEM分析改性磷石膏水泥基砂浆的矿物组成及微观形貌,考察甲基硅酸钾改性磷石膏对砂浆力学性能的影响。结果表明:甲基硅酸钾粘附在磷石膏晶体表面,部分阻断了水分子对磷石膏颗粒的溶蚀作用。与未掺甲基硅酸钾改性磷石膏相比,掺0.4%、0.6%甲基硅酸钾改性磷石膏中SO离子饱和浓度分别下降了40%和42%。甲基硅酸钾改性磷石膏对水泥中C3A水化反应的阻碍作用减弱,砂浆凝结时间缩短,出机稠度逐渐增大。掺0.4%、0.6%甲基硅酸改性磷石膏砂浆的28 d抗压强度分别为11.4、11.9 MPa,符合JC/T230—2007《预拌砂浆》中WP M10强度等级要求。

甲基硅酸钾在油田钻井中的应用

研究了甲基硅酸钾的合成方法及其在油田钻井中的应用。

甲基硅酸盐抑制粘土水化性能及机理

泥页岩水化分散是引起钻孔孔壁失稳,导致缩径、掉块、坍塌等孔内事故的主要原因,泥页岩抑制剂一直是复杂地层钻进技术研究的热点。通过对甲基硅酸钾、甲基硅酸钠、氯化钾、硅酸钠、硅酸钾5种抑制剂对粘土沉降稳定性、水化膨胀及造浆效果等性能测试,结果表明甲基硅酸盐具有良好抑制性;通过红外光谱、X射线衍射、水接触角和光学显微镜对甲基硅酸钾的抑制性作用机理进行了探讨。明确了钾离子的抑制性与表面疏水膜结构协同是甲基硅酸钾抑制粘土水化和防塌作用的原因。

新型硅酸锂富锌涂料合成方法

无机富锌涂料在重防腐施工中应用较广 .寻找一种既能降低生产成本 ,又能提高其综合性能的添加剂具有重要意义 .系统研究了以高模数硅酸锂 硅酸钠、硅酸锂 硅酸钾、硅酸锂 甲基硅酸钠、硅酸锂 甲基硅酸钾四种硅酸盐复合物质作为无机富锌涂料粘结剂的制备方法、影响因素和防腐性能 ,通过分析和比较 ,得出了一条新的制备硅酸锂富锌涂料的工艺路线 .

复合硅酸盐成膜冲洗液在砂岩型铀矿钻探中的应用

松辽盆地保康区块具有铀矿开发的巨大潜力和空间,但由于勘探施工频遇钻孔缩径,铀矿勘查项目进展缓慢,因此对该区块地层岩心进行了系统表征。岩性分析结果表明缩径地层存在大段泥岩层、砂泥岩混层,微裂隙发育,水化膨胀严重。优选了有机-无机复合硅酸盐抑制剂,进一步研制了抑制性良好的冲洗液体系。结果表明,当甲基硅酸钾(PMS)加量为2.5%、硅酸钾加量为0.5%时,冲洗液能有效抑制岩心水化膨胀;通过配方优化,最终获得了流变性能稳定、滤失量低、泥饼韧性强的冲洗液配方。该技术在保康区块两个试验钻孔成功应用,顺利钻穿易缩径地层,未发生缩径、钻头泥包等问题,取得良好应用效果,初步形成了针对该地区的强抑制性冲洗液技术。

PMS改性硅溶胶的制备及其在无机涂料中的应用研究

选择硅溶胶为研究对象,通过甲基硅酸钾(PMS)对其进行原位改性制得疏水改性硅溶胶,利用SEM、TEM、纳米粒度分析仪、FT-IR、XPS表征改性前后硅溶胶的微观形貌和化学结构,并探究了不同质量分数PMS改性硅溶胶对硅溶胶涂料疏水、耐水性能的影响。结果表明,PMS通过脱水缩合接枝到Si—O—Si网状涂膜结构中,促进硅溶胶成膜并显著提升了涂层的力学性能和疏水、耐水性能;当PMS质量分数为5%时,涂层表现出较好的性能,铅笔硬度达到6 H,表面接触角为152°,吸水率仅为0.9%。

水性无机膨胀型防火涂料的制备及性能研究 第二部分——膨胀阻燃过程的研究

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和热重−差式扫描量热(TG–DSC)分析了主要由碱性硅溶胶和甲基硅酸钾为基料,钛白粉、滑石粉、白云石、绢云母、可膨胀石墨为颜填料所制备的水性无机膨胀型防火涂料的膨胀阻燃过程。结果表明:在灼烧前期,甲基硅酸钾和可膨胀石墨协同阻燃。甲基硅酸钾受热分解生成的CO2和水蒸气可稀释可燃气体,水蒸气还具有一定的冷却、抑烟作用;可膨胀石墨受热膨胀形成的蠕虫状多孔炭层能够有效延缓热量及氧气的传递。在灼烧中期,主要是白云石发挥阻燃作用。在520~720°C,白云石剧烈分解成CO2,其主要产物──MgO和CaO起到阻燃作用。在灼烧后期,体系在800~1000°C发生了相变化,由固态变为液态并吸收热量后形成玻璃相。

改性硅溶胶无机涂料在建筑空间设计中的应用

针对硅溶胶无机涂料施工性能和成膜性能不足的问题,提出用甲基硅酸钾(PMS)对硅溶胶进行改性,并以此为基础制备了PMS-Si-SAE杂化乳液。通过对该乳液性能进行研究,得到的具体结论为:当PMS用量为5%,硅丙乳液用量为4%时,杂化乳液的平均粒径约为100 mm,黏度为8.3 Pa·s,铅笔硬度为3 H,柔韧性为6 mm,具有良好的附着力。与无机底漆搭配使用,当PMS质量分数为2%~3%,硅丙乳液质量分数为4%时,PMS-Si-SAE杂化乳液与无机底漆适配良好。

石材护理知识讲座(八)——建筑装饰石材的化学防护

8．2．4水性甲基硅酸钾防护剂的使用它是一种用水稀释的甲基硅酸钾溶液。一般成品以40％的浓度（溶于水中）提供。使用前，通常将浓度稀释为3％或更低。这种硅酸盐与空气中的CO2反应，在24h内形成不能溶解的防水层。具体使用为：8．2．4．

硅溶胶改性无机涂料的研制

为提高材料与基材的结合力,对无机涂料中的硅溶胶进行改性。试验表明,采用甲基三乙氧基硅烷和甲基硅酸钾2种不同方式对硅溶胶进行改性后,所得涂料对基材的附着力加强,结皮腐败加快,沉降稳定性上升,除样品A20外,其他样品燃烧性能分级能保持A1级。