装配式建筑用聚合物乳液改性套筒灌浆料的制备及性能研究

本文利用醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液(EVA)、丙烯酸酯乳液(PAE)分别对装配式水泥基套筒灌浆料进行改性,制备了2种聚合物乳液改性套筒灌浆料。研究了聚合物乳液对套筒灌浆料流动度、抗压强度、吸水率、膨胀率、耐久性、拉伸性能和微观结构的影响,并进行了成本核算。结果表明:掺入聚合物乳液能显著改善灌浆料的流动度、抗压强度、吸水率、抗硫酸盐侵蚀和抗冻融侵蚀性能,而且PAE改性的套筒灌浆料的综合性能优于EVA改性;PAE改性能增强灌浆料整体内聚力和密实度,使得灌浆料的膨胀率基本无负面影响且无泌水现象,同时可以增强灌浆料接头的拉伸性能、抗拉强度以及黏结强度。当PAE掺量在0.3%~1.0%(质量分数)时,PAE改性灌浆料性能均满足相应国家标准要求,且制备成本较低。

渤海S油田在线调驱乳液聚合物凝胶体系筛选与性能评价

随着海上油田在线调驱调剖技术的应用和逐步推广,针对海上平台在线调驱调剖体系的研究成为一个重点。研发了一种适用于海上平台在线调驱的乳液聚合物凝胶体系,它是由高含量的油包水型乳液聚合物和交联剂组成。研究了乳液聚合物含量、交联剂含量、温度、钠离子和二价离子对其体系性能的影响,并通过室内物理模拟实验对体系进行了驱油性能评价。结果表明:乳液聚合物凝胶体系最佳体系配方为0.2%~0.5%EM533+0.2%~0.5%SLPF,成胶时间2~5 d可调,成胶黏度在185~5 893 mPa·s可控。乳液聚合物凝胶体系具有较好的耐温、耐盐和耐二价离子的能力,并且具有良好的驱油性能,措施后,注入压力上升,含水率下降,采收率增加20.34%。

基于亚克力回收液合成聚合物乳液及制备真石漆的研究

采用回收亚克力精馏液(MMA)为主要原料,在82℃、搅拌转速为550 r/min、引发剂(过硫酸钾)含量为0.4%、MMA/丙烯酸丁酯(BA)为2/3的条件下,合成了黏度为1478 MPa/s的聚合物乳液。利用该乳液作为胶黏剂,加入0.14%羟乙基纤维素、0.67%成膜助剂、0.08%消泡剂、17.44%蒸馏水、75.32%天然彩砂制备出真石漆。该真石漆的耐水性符合GB/T 1733—1993的要求,耐碱性符合GB/T 9265—2009的要求,耐温变性达到了JG/T 24—2000的标准要求。

聚合物乳液改性水泥基材料阻尼性能研究进展

总结了不同聚合物乳液改性方式对水泥基材料阻尼性能的增强效果,分析了聚合物乳液增强阻尼性能的机理,并提出了聚合物乳液改性水泥基材料阻尼性能存在的问题与研究方向。

聚合物乳液对自密实混凝土性能的影响

研究了乙烯-醋酸乙烯共聚乳液、苯丙乳液和丁苯乳液对自密实混凝土工作性能、静态稳定性、力学性能和体积稳定性的影响。结果表明:三种聚合物乳液均可增加自密实混凝土扩展时间T500,降低自密实混凝土J环障碍高差、贯入度和干燥收缩率,显著提高自密实混凝土黏结强度,且均可满足Q/CR 659—2018《高速铁路混凝土结构用修补砂浆》中28 d龄期黏结强度大于2.0 MPa的要求,但会不同程度降低自密实混凝土抗压强度,其中掺入乙烯-醋酸乙烯共聚乳液的自密实混凝土抗压强度降幅最小,且其强度可达到C55混凝土强度要求,因此该自密实混凝土可用于钢管混凝土拱桥拱肋脱空修补。

聚合物乳液防水涂料物理性能研究——基于JC/T 864—2008《聚合物乳液建筑防水涂料》修订的探索

为了拓宽水性防水涂料的聚合物乳液种类及提高防水涂料性能,达到提升产品标准的目的,以传统聚合物乳液、新型聚氨酯乳液及其防水涂料为研究对象,研究其物理力学性能,并进行相关标准指标的分析及确定。通过对多种类的样品进行规范的验证试验,得到制定聚合物乳液防水涂料各物理力学性能指标的依据,为完成相关标准的修订工作打下坚实的基础。

阳离子淀粉改性阳离子乳液聚合物及其絮凝性能研究

通过阳离子淀粉对阳离子乳液聚合物功能化改性,研究阳离子淀粉功能改性对阳离子乳液聚合物性能的影响,得到改性阳离子乳液聚合物絮凝剂对再生纸废水和含油污水进行絮凝性能。结果显示,CS投加量为6%,改性阳离子乳液聚合物絮凝剂用量为28 mg/L时,再生纸废水COD去除率达95%,SS去除率达94%;CS改性阳离子乳液聚合物絮凝剂添加量为6 mg/L时,含油污水脱油率为97.78%;并用红外光谱、核磁共振、热重分析和电子显微镜对改性后的阳离子乳液聚合物絮凝剂结构进行了表征,得出阳离子淀粉改性阳离子乳液聚合物性能突出。

抗高温超支化乳液聚合物的中试生产及应用

随着国家“深地”战略行动的开展,石油钻探朝着深层、超深层发展,研究高性能处理剂和提高现有处理剂的综合效果(抗温抗盐、高温稳定性、剪切稳定性等),对于推动处理剂技术进步、满足高温高压钻井需求具有重要作用。中石化中原石油工程有限公司采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合方式,突破聚合物受线性结构的限制,合成钻井液用抗高温超支化乳液聚合物,并实现工业化生产。结果表明:相同化学组分的超支化乳液聚合物相对于线性聚合物黏度效应低,抗温、抗盐能力大幅度提升,现场应用300余井次,表现出良好的抗温、抗盐、抗剪切能力,且加量低、维护周期长,有效解决了深井超高温高密度钻井液悬浮稳定性、盐钙及碳酸根污染等技术难题。

基于乳液型聚合物的一体化粘弹性压裂液体系研究

在当前石油行业对节能减排和环境保护的要求下,对具有压裂和驱油双重作用的流体进行了研究。在油田开发过程中,高温、高矿化等苛刻且复杂的地质环境对其水溶性聚合物的需求更加苛刻。为增加油田的产量,提高油田的生产效益,往往要进行压裂施工。然而,在压裂工艺中,压裂流体起着扩大裂缝、支撑裂缝和传递压裂能量的作用。文章主要对以乳化高分子为基础的粘弹复合压裂液体系进行研究。该体系可显著增加液相系统的粘弹性,增加地层流体携砂性能,降低储层中砂层易发生淤堵的风险,还具有耐高温、高压等特点,保证了压裂液体系的正常性能。

NaOH和聚合物乳液复合改性橡胶混凝土的性能研究

为了研究NaOH和聚合物乳液复合改性橡胶混凝土的性能,对橡胶颗粒采用浓度为4%的NaOH溶液进行12 h浸泡处理,然后将其等体积取代9.5%的河砂,并掺入不同种类(丁苯乳胶、合成树脂、乳化沥青)和掺量(1%、2%、3%、4%、5%)的聚合物乳液对橡胶混凝土(CRC)进行复合改性,研究了聚合物乳液的种类和掺量对CRC力学、抗冻性能的影响。结果表明:随着聚合物乳液掺量的增加,试件的抗压、抗折强度先增大后减小,其中,2%合成树脂对试件抗压、抗折强度的提高效果最好;对于CRC的抗冻性能,3种聚合物乳液的最佳掺量均为3%,其中,丁苯乳胶、合成树脂对CRC抗冻性能的改善效果相对较好,乳化沥青的改善效果相对较差。

钢纤维和聚合物乳液对混凝土力学性能及微观结构特征影响研究

通过掺入钢纤维和聚合物乳液改善混凝土的微观结构及力学性能,测试得到钢纤维混凝土、聚合物乳液改性混凝土和钢纤维聚合物混凝土工作性能及3 d、28 d、90 d力学性能。利用氮吸附试验、压汞试验及密度法测试得到混凝土的总孔隙体积、体积中值孔径、闭口孔隙率等微观孔结构特征参数,分析钢纤维和聚合物乳液对混凝土微观结构特征及力学性能的影响规律。研究结果表明:在混凝土中复掺钢纤维和聚合物乳液后,抗压强度变化不大,但3 d、7 d及90 d抗折强度分别提高了24.1%~69.5%、34.3%~70.5%、3.4%~43.7%,压折比从6.37~8.34变化到3.99~5.93;混凝土总孔隙体积、总比表面积、平均孔径及体积中值孔径下降,闭口孔隙率增加;钢纤维掺量宜为0.6%~0.9%,乳液最佳掺量为6%~9%。钢纤维和聚合物乳液有效改善了混凝土的韧性和微观结构特征,且复掺作用效果明显优于单掺。

增黏助排一体化聚合物分散液制备及性能评价

速溶耐盐聚合物是高矿化度地层水和返排水有效利用的关键产品,实现增黏助排一体化是稠化剂研发的主要方向。设计合成了一种弱疏水缔合聚合物,优化形成了增黏助排一体化分散液,并对压裂液的综合性能进行了评价研究。该聚合物分散液可满足194557.93 mg/L的超高矿化水在线配制要求,在分散液用量0.1%~1.2%情况下可以实现黏度2~106 mPa·s可调;分散液用量大于0.4%以后压裂液破胶液表面张力小于27 mN/m;90℃下,剪切1h后增黏助排一体化压裂液黏度大于50 mPa·s;1.0%聚合物分散液在80℃下破胶2 h,破胶液黏度为4 mPa·s左右;在聚合物分散液用量为0.1%时,压裂液减阻率大于65%。该聚合物分散液可以满足超高矿化度地层水及返排液配液要求,可以实现在线变黏及助排一体化,大幅度降低压裂液成本,简化现场配液流程,具有广泛应用前景。

水玻璃种类对聚合物改性碱激发矿渣性能的影响

从水化过程、力学性能、收缩性能等方面系统研究了2种水玻璃对苯丙乳液(SA乳液)改性碱激发矿渣(AAS)性能的影响及其作用机理,以期指导SA乳液在AAS中的应用.结果表明:钾水玻璃(PWG)加速矿渣水化进程的能力强于钠水玻璃(SWG);SA乳液不影响AAS的水化进程,不会阻碍水化硅酸钙/水化硅铝酸钙的生成,但会抑制水滑石的生成;SA乳液显著降低了AAS的抗压强度,并且对PWG激发AAS的影响强于SWG激发AAS;AAS的抗折强度随着SA乳液掺量的增加呈先增大后减小的趋势,在SWG与PWG激发AAS中,SA乳液的最佳掺量分别为2.5%与5.0%;PWG激发AAS在14d内的总变形量高于SWG激发AAS,SA乳液可显著降低硬化浆体的总收缩量.

基于聚合物塑性双液浆的管片抗浮性能分析

利用阴离子型聚丙烯酰胺有机高分子溶液的增稠保水特性,结合双液浆制备方式,研制了一种新型聚合物塑性双液浆。首先对该单液浆和塑性双液浆的凝结时间、沉入度及扩展度进行了测定,然后设计了管片上浮模型试验,对比分析了单液浆及塑性双浆液的浮力特性。结果表明:与单液浆相比,双液浆呈塑性状态,初凝时间延长了4.8%,终凝时间延长了2.2%,沉入度和扩展度分别降低了44.6%和60.0%;小球在单液浆和塑性双液浆中广义浮力分别为2.22、-35.15N,卸载后小球在单液浆中上浮,在塑性双液浆中仍浸没。经在成都轨道交通19号线二期工程盾构隧道中应用,与注单液浆段相比,注塑性双液浆段管片上浮量减小了约80%,抗管片上浮性能优良。

难破乳采出液的乳化影响因素及量化分析

聚合物驱采出液的乳化程度提高、破乳脱水难度增加。以胜利油田孤岛聚合物驱难破乳采出液和正常破乳时的采出液为研究对象,通过油水样性质参数对比分析、交叉乳化及破乳实验和乳状液微观形态变化分析导致聚合物驱采出液破乳难度增加的关键因素,同时借鉴胶体聚沉理论,量化了其内在因素对乳化的影响程度。研究结果表明:高价金属阳离子和烷基苯磺酸盐表面活性剂的相互作用是导致破乳困难的关键因素;降低高价金属阳离子浓度,原油乳状液的破乳脱水率大幅度提高;以十二烷基苯磺酸钠为乳化剂配制的O/W型乳状液,加入Fe^(3+)后O/W乳状液稳定性变差,出现向W/O型乳状液变化的趋势。参考胶体聚沉理论定义了金属阳离子影响参数M,孤岛原油乳状液M的临界阈值为214 mmol/kg,表面张力的临界阈值为45 mN/m,当M大于214 mmol/kg且表面张力小于45 mN/m时孤岛乳化体系难破乳。

丙烯酸酯类乳液对聚合物基抹面胶浆力学性能影响研究

受限于聚合物胶粉的用量,水泥基抹面胶浆存在抗裂性能低、吸水性高的特点。文章制备一种聚合物基外墙外保温抹面胶浆,研究聚合物乳液组分对乳液胶浆性能的影响。实验结果显示,随着PrimalAC-261乳液占比的提高,体系的拉伸粘接强度提高,抗拉强度、断裂伸长率降低。抹面胶浆的拉伸粘接强度(原强度、耐水强度以及耐冻融强度)随着复配乳液用量的增加而提高。抹面胶浆的吸水率随着复配乳液用量的增加而降低。抹面胶浆浸水前后的抗冲击强度都随着复配乳液用量的增加而提高,且浸水前后抗冲击性能稳定。

抗盐聚合物乳液的性能与现场应用

针对常规滑溜水减阻剂在高温、高矿化度下性能严重下降的问题,研制了免混配抗盐聚合物乳液为减阻剂,并开展聚合物乳液配方优选研究。通过室内实验研究了清水和玛18水配制压裂液的流变性、黏弹性、降阻性能、破胶性能及对岩心伤害情况,并进行了现场应用。研究表明:质量分数为0.05%~1.2%的抗盐聚合物乳液,在高矿化度(21 159.88 mg/L)下黏度保持率在32.5%~62.5%之间,质量分数在0.2%~0.5%之间时能达到低矿化度下质量分数为0.1%~0.2%的压裂液体系性能,且流体的弹性模量占主导地位。抗盐聚合物乳液降阻率比常规聚合物乳液高4百分点以上。压裂液破乳液的表面张力小于28 mN/m、与煤油间的界面张力不高于2 mN/m,残渣含量低于50 mg/L,对岩心伤害较低。现场应用时采用聚合物浓度阶梯式增加的思路,砂浓度在30~270 kg/m^(3)时,聚合物质量分数范围应在0.15%~0.2%,砂浓度在300~360 kg/m^(3)时,聚合物质量分数范围应在0.2%~0.35%。进一步优化聚合物质量分数为0.15~0.35%,施工时降阻率可达到85%左右,试验井投产后效果较好,为玛湖油田水平井有效使用聚合物压裂液体系提供一种合理技术方案。

单组分聚合物乳液防水涂料吸水率的影响因素研究

介绍了一种低吸水率的单组分聚合物乳液防水涂料的制备方法。实验表明,在单组分聚合物乳液建筑防水涂料的制备过程中,按照纯丙树脂乳液添加量48%(质量分数,后同)、去离子水为3%、400目重钙为16%、800目重钙为15%、1 250目沉淀硫酸钡为17%、消泡剂为0.3%、杀菌剂为0.2%、增稠剂1为0.3%、铵盐分散剂2为0.3%制备涂料,控制涂膜厚度为1.5mm,制备的涂膜吸水率最低,可达到7.6%,可满足标准≤10%的要求。

聚合物乳液对伸缩缝锚固复合材料性能的影响研究

混凝土作为广泛采用的建筑材料之一,在实际应用中经常由于设计、施工以及环境因素导致裂缝出现,快速修补时经常向伸缩缝锚固材料加入聚合物乳液以改善性能,改善程度的大小,取决于聚合物乳液的种类和掺量。实验证明,聚合物乳液对伸缩缝锚固复合材料的含气量、初始流动度、凝结时间、抗折强度、抗压强度均具有显著影响,但是丙烯酸乳液与丁苯乳液相比,丙烯酸乳液使砂浆含气量增加的更为明显,减水作用相对较小,但是缓凝作用明显低于丁苯乳液,两种聚合物乳液材料抗折、抗压强度的影响基本是一致的。

《聚合物乳液防水涂料》行业标准修订解读

介绍了行业标准JC/T 864《聚合物乳液防水涂料》修订的目的和意义、修订内容与依据、与国外同类产品性能水平的比较。新标准结合聚合物乳液防水涂料的产品特性与技术现状,按强规GB 55030—2022《建筑与市政工程防水通用规范》要求,从产品的种类及其性能指标方面进行了全面规范,将促进聚合物乳液建筑防水涂料的技术进步。