聚醚羧酸盐表面活性剂作为稠油驱油降黏助剂的探索研究

针对目前在国内稠油油藏开发中,常用驱油剂存在驱油效率低、采出液油水分离困难、耐温性能不佳、不适应于高矿化度条件等问题,对新型聚醚羧酸盐表面活性剂作为驱油降黏剂的可行性进行了研究,对其乳化降黏性能、耐温性能、耐盐性能、界面活性和驱油性能进行了试验分析。结果表明:质量分数1.0%的聚醚羧酸盐具有良好的降黏性能,试验所考察的7种油水质量比条件下的油水乳状液黏度均可降低至100 mPa·s以内;自然沉降脱水率均可达80%以上;聚醚羧酸盐质量分数在0.2%～1.0%时界面张力在10^(-2) mN/m数量级;该表面活性剂耐温耐盐性能良好,具有较宽泛的温度及矿化度适用范围;200℃驱油试验结果显示,质量分数1.0%的聚醚羧酸盐溶液可提高驱油效率4.65个百分点,适宜作为稠油驱油降黏开采助剂。

全氟聚醚羧酸铵离子液体的润滑性能及润滑机理研究

设计制备了三种全氟聚醚羧酸铵离子液体,在微动振动摩擦磨损试验机上考察了其在不同温度下对钢/铜锡合金以及钢/钢摩擦副的润滑性能,并与全氟聚醚(PFPE)和全氟聚醚羧酸(PFPEC)进行了对比.通过测量接触角表征了所制备离子液体对金属表面的润湿性,通过测试摩擦试验过程中接触电阻的变化分析了摩擦过程中摩擦膜的变化;采用扫描电镜和X射线光电子能谱仪分别对磨斑表面形貌和元素状态进行了表征.结果表明:作为钢/铜锡合金摩擦副的润滑剂时,全氟聚醚羧酸铵离子液体在常温下的润滑性能与PFPE和PFPEC相差不大,但在高温条件下表现出更为优异的减摩抗磨性能;而作为钢/钢摩擦副的润滑剂,其在常温、高温条件下均表现出优于PFPE以及PFPEC的减摩抗磨性能.多种物理化学表征研究表明该类离子液体优异的减摩抗磨性能归因于其在金属表面优异的吸附性能以及稳定摩擦化学反应膜的形成.

用于残渣燃料油的聚醚羧酸型沥青分散剂合成与评价

针对调配的残渣燃料油在使用过程中出现的沥青质组分聚集沉淀的问题,制备了一种烷基酚聚氧乙烯醚羧酸沥青分散剂,并通过红外光谱确证了聚醚羧酸产物的化学结构。实验结果表明,目标产物的较佳合成条件为:n(NP-4)∶n(CEA)∶n(NaOH)=1∶2∶3、反应温度45℃,反应时间4 h,n(丙酮)∶n(NP-4)=6∶1,在该条件下,产物产率可达到86.2%。结合沥青质分子结构模型,分析了该聚醚羧酸型沥青分散剂的作用机理。总潜在沉淀物(热过滤法)测定试验表明,添加该剂0.3%(质量分数)的燃料油总潜在沉淀物降至0.05%以下,相应的沥青分散率达到99%以上,显示出良好的防沥青沉积性能。

全氟聚醚羧酸分子量的测定方法研究

全氟聚醚羧酸是合成全氟聚醚衍生物的关键中间体之一,平均分子量在500~15000之间,其分子量大小对后续应用至关重要。本文分别采用端基返滴定法和19F核磁共振法间接测定全氟聚醚羧酸的分子量,并对两种检测手段进行比较分析。结果表明,采用端基返滴定法测定全氟聚醚羧酸的分子量,方法可靠且稳定性好,结果准确度高、操作简便。

羧酸端基Y型全氟聚醚的氟谱解析及结构表征

全氟聚醚及其衍生物(PFPEs)是一类高附加值的含氟聚合物,特异的理化性质使其具有较好的商业前景。目前国内相关产品严重依赖进口,对PFPEs的研究比较缺乏,尤其对Y型PFPEs的研究非常少,亟需加强对相关领域的开发和研究。核磁共振氟谱(^(19)F NMR)是解析PFPEs结构的重要技术,但由于技术封锁、制备困难等原因,有关Y型PFPE羧酸(PFPE-CA)的^(19)F NMR谱图解析尚不完善。本研究采用合适的制样条件,得到了清晰的Y型PFPE-CA的^(19)F NMR谱图,并对主链和端基中不同化学环境的F原子化学位移进行归属。对谱峰进行积分可计算活性混合物的组成以及样品的数均分子量。该分析方法准确、快捷,可为Y型PFPEs的生产及分离技术的突破提供研究基础。

氨基酸表面活性剂及多元醇对月桂醇聚醚-6羧酸钠泡沫性能的影响

以月桂醇聚醚-6羧酸钠为研究对象,考察了复配不同种类的氨基酸表面活性剂及不同多元醇对其泡沫性能的影响。结果表明:月桂酰肌氨酸钠、椰油酰氨基丙酸钠与月桂醇聚醚-6羧酸钠复配具有较好的发泡力,而椰油酰谷氨酸二钠更有利于提升月桂醇聚醚-6羧酸钠的泡沫稳定性。在配方稳定性上,复配10%的月桂酰肌氨酸钠即可改善月桂醇聚醚-6羧酸钠的低温稳定性,使得样品在低温下仍为透明澄清液体。此外,不同多元醇的添加不会影响月桂醇聚醚-6羧酸钠的发泡力,而在泡沫稳定性上,添加甘油、麦芽糖醇则优于甲基丙二醇、聚乙二醇-8、丙二醇。

一种固态聚醚型聚羧酸减水剂的合成及其机理研究

采用自由基本体聚合方法合成了一种便于包装运输储存的固态高效高性能聚醚型聚羧酸减水剂,通过对比实验研究了不同合成因素对水泥净浆流动度的影响关系,并优化了合成工艺.最佳工艺确定为:引发剂用量0.15g,链转移剂用量0.15g,丙烯酸用量8.17g,反应时间2h时,合成的固态聚醚型聚羧酸减水剂的减水效果最佳.采用表面张力,Zeta电位和吸附量初步探究其作用机理,其优异的分散效果主要依靠空间位阻实现.

聚醚聚羧酸盐水煤浆分散剂的合成及其性能研究

采用一步合成法,以4种不同相对分子质量(即侧链长度不同)烯丙基聚乙二醇(APEG)、甲基丙烯酸(MAA)为单体,在引发剂过硫酸钾(K2S2O8)作用下直接聚合得到一系列烯丙基聚乙二醇聚醚聚羧酸盐分散剂。通过红外光谱及凝胶渗透色谱等手段对聚合物的结构、相对分子质量及其分布进行了表征和分析,并探讨了不同侧链长度的烯丙基聚乙二醇聚醚聚羧酸盐分散剂对彬长煤成浆性能及黏度的影响。结果表明,该分散剂的最佳合成条件为:引发剂为总单体质量的4%,烯丙基聚乙二醇和甲基丙烯酸物质的量比1∶1,反应温度80℃,反应时间5 h,得出侧链长度为27的烯丙基聚乙二醇聚醚聚羧酸盐分散剂对彬长煤具有更好的分散和稳定作用。

聚醚型聚羧酸减水剂的侧链结构对其性能的影响

采用烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)、丙烯酸(AA)、马来酸酐(MA)及甲基丙烯磺酸钠(MAS)为单体,以过硫酸铵为引发剂,在水溶液中共聚合成了具有不同长度侧链的聚醚型聚羧酸减水剂。利用凝胶渗透色谱(GPC)测定了不同侧链结构减水剂的分子质量,进而研究了不同分子质量的聚醚型聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面的吸附行为对水泥的分散性能和水泥早期水化的影响。结果表明,水泥颗粒对聚醚型聚羧酸减水剂的吸附具有选择性,在相同条件下,水泥颗粒会优先吸附单一侧链结构聚醚型聚羧酸减水剂中分子质量较高的减水剂分子;分子质量适中的复合侧链聚醚型聚羧酸减水剂比单一侧链和分子质量过大或过小的复合侧链聚醚型聚羧酸减水剂更容易在水泥颗粒表面上发生吸附,对水泥颗粒具有显著的分散性能,同时能够显著地延缓水泥早期水化。

低温合成改性聚醚型聚羧酸减水剂的工艺研究

低温合成了聚醚型聚羧酸减水剂,对合成产物进行红外表征和性能测试。最优合成工艺条件是:以过硫酸铵/H2O2为引发体系,用量分别为单体总质量的1.5%和3.0%;甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG)与丙烯酸(AA)的摩尔比为1∶4;以巯基乙酸作链转移剂,用量为单体总质量的1.6%;聚合温度为40℃,聚合反应时间5 h。当减水剂折固掺量为0.2%,水灰比为0.29时,水泥净浆流动度可超过280 mm,60 min流动度无损失,减水率达27.5%,合成的聚羧酸减水剂具有良好的分散性和分散保持性。

一种聚醚型聚羧酸减水剂对石灰石粉复合胶凝材料的适应性研究

针对石灰石粉在掺合料混凝土中的应用所产生的外加剂与胶凝体系的适应性问题,采用减水剂掺量饱和点和净浆流动度的方法研究了聚醚型聚羧酸减水剂与不同复合胶凝材料体系的适应性影响规律。此试验结果表明:聚醚型聚羧酸减水剂对不同复合胶凝材料组成的体系适应性存在显著差异,石灰石粉的掺入能够降低聚羧酸高效减水剂的饱和点;粉煤灰和矿渣的掺入使得胶凝材料体系中的水泥含量减少,对改善聚羧酸高效减水剂与石灰石粉—水泥胶凝体系的适应性有利;硅灰由于其比表面积大,会吸附大量的减水剂与游离水,使得聚羧酸高效减水剂与石灰石粉—水泥胶凝体系的适应性变差。

月桂醇聚醚-6羧酸对皂基洁面泡沫的影响

洁面泡沫以其使用方便、泡沫细腻绵密等优点受到消费者的青睐。文章主要以皂基体系为基础洁面泡沫配方,研究了月桂醇聚醚-6羧酸以及pH对体系的发泡力和泡沫稳定性的影响,同时研究了月桂醇聚醚-6羧酸对皂基洁面泡沫体系的使用肤感方面的影响。结果表明,在月桂酸、肉豆蔻酸和月桂醇聚醚-6羧酸总质量分数为9%,月桂酸和肉豆蔻酸质量比为2∶1条件下,月桂酸、肉豆蔻酸、月桂醇聚醚-6羧酸的质量分数分别为4%,2%和3%时,体系的发泡力和泡沫稳定性较佳;pH对体系的影响较小,在pH=9.55时,具有较佳的发泡力和泡沫稳定性;经过消费者调研,发现月桂醇聚醚-6羧酸能够明显改善皂基洁面泡沫洗后的干涩肤感,促进了皂基洁面泡沫的应用。

聚醚聚羧酸磺酸钠对β-半水石膏水化进程与性能的影响

本实验设计并合成三种聚醚聚羧酸磺酸钠(PC-1、PC-2和PC-3)大分子表面活性剂,以木质素磺酸钠(SLS)为对照,研究了分子结构对β-半水石膏水化过程及分散性的影响。结果表明,三种羧基含量不同的聚醚聚羧酸磺酸钠与SLS对β-半水石膏的凝结时间及分散性与PC系列物和SLS的掺量正相关,且其缓凝能力及其分散性的大小与羧基含量亦正相关。与SLS相比,聚醚聚羧酸磺酸钠能有效延长β-半水石膏的凝结时间,提高β-半水石膏的可操作性。PC与SLS均具有延缓水化的能力,但不会影响其最终的水化度。

聚醚聚羧酸磺酸钠表面活性剂的结构对分散性能的影响

制备和选取了共9种聚醚聚羧酸磺酸钠大分子表面活性剂,考察了聚醚聚羧酸磺酸钠表面活性剂结构对分散炭黑、酞菁蓝、重质碳酸钙和二氧化硅性能的影响,特别是对分散炭黑的能力影响;考察了聚醚聚羧酸磺酸钠大分子表面活性剂的结构与其分散能力之间的关系。结果表明,该类表面活性剂对炭黑和重质碳酸钙的分散力均优于市售聚丙烯酸钠。Mn为38000左右的聚醚聚羧酸磺酸钠表面活性剂分散炭黑性能最佳,增加其分子量分布值、聚醚侧链的长度和支链化程度,其稳定水性炭黑色浆的能力更高。

共聚羧酸高效减水剂的合成与性能评价(第一部分)

通过分子设计 ,研制出一类带有长侧链聚醚基团、羧酸基团、磺酸基团、羧酸酯基团的共聚羧酸高效减水剂 (CoPoCa Ⅰ ) .这类高效减水剂的减水率可达到2 5%左右 ,改善了新拌混凝土坍落度经时损失 ,混凝土 2 8d抗压强度增加 53 % .

全氟羧酸的合成方法

全氟羧酸在表面活性剂、聚合用乳化剂、含氟医药及农药中间体、含氟材料单体等领域有广泛的应用。总结了全氟羧酸的合成方法,主要涉及三氟乙酸、全氟聚醚羧酸和其他直链全氟羧酸的合成方法,对各方法存在的问题进行了讨论,并对其研究方向进行了展望。

含异丁烯醇聚氧乙烯醚侧链的聚羧酸减水剂与水泥的相容性研究

采用新型聚醚异丁烯醇聚氧乙烯醚(MPEO)结合甲基丙烯酸(MA),苹果酸,甲基顺丁烯二酸,甲基丙烯磺酸钠(SMAS)等不同功能单体,进行分子结构设计,在引发剂及链转移剂的作用下通过共聚反应,制得了新型聚醚型聚羧酸高性能减水剂;通过减水剂对水泥净浆流动度及其经时损失值的影响确定了合成减水剂的原料比例。通过减水剂在不同型号水泥中的胶砂减水率和抗压强度分析,研究了减水剂的适应性。表明合成的聚醚型减水剂,在不同型号水泥中都能显著提升其分散保持性和胶砂减水率,同时能增强水泥的后期强度,降低减水剂的敏感性,具有良好的适应性。

温和低刺激皂基洗面奶的配方设计

通过脂肪酸盐与月桂醇聚醚羧酸钠不同浓度比对玉米醇溶蛋白的刺激性表征实验,以及角蛋白的溶胀实验,确定皂基与月桂醇聚醚羧酸钠的添加比例,从而得到温和低刺激皂基洗面奶配方。结果表明,该配方洗后不干燥,泡沫丰富,耐热耐寒的稳定性好。

盐溶液条件对边界润滑添加剂在带电表面吸附行为的影响

为揭示盐溶液条件对边界润滑添加剂聚醚接枝聚羧酸盐(Poly(carboxylate ether), PCE)吸附行为的影响,利用表面力仪在一种商业PCE的多种水溶液中直接测量带电云母表面之间的法向作用力。力—距离测量表明PCE从0.1 mol/L K2SO4溶液中微弱地吸附于云母表面,其边界吸附薄膜(厚度约50?)在相当于三四个大气压的载荷条件下即从两表面间完全挤出。解吸附之后,PCE能立即实现相同的再吸附。在相同离子强度的0.1 mol/L Ca(NO3)2溶液中,PCE却不吸附于云母表面。但是,在低浓度的5 mmol/L Ca(NO3)2溶液中,PCE在云母表面建立厚度约40?的牢固边界吸附层。二价Ca2+离子能桥接两PCE边界吸附层,而单价的K+离子不能。二价阳离子桥接吸附机理只能在有限的离子浓度范围内发生。