吸水膨胀弹性体在不同介质中的溶胀行为

研究了由共硫化法制得的三种吸水膨胀弹性体（ＷＳＥ）在不同介质中的溶胀行为，得出了溶胀速率方程和动力学参数，确定了不同介质对平衡溶胀度（Ｑｅ）的影响规律．

CPE/P(AA-AM)吸水膨胀弹性体的研究

采用机械共混将氯化聚乙烯 (CPE)与自制的吸水树脂丙烯酸 -丙烯酰胺共聚物 (P(AA- AM) )共混 ,并且以合成的两亲聚合物为共混试样的增容剂实施增容 ,讨论了吸水树脂以及增容剂对共混试样的力学性能和溶胀性能的影响。结果表明简单共混时随吸水树脂量增大 ,共混试样的拉伸强度降低 ,其吸水率增大。CPE- g- PEG的加入改善了试样的力学性能 ,接枝物的量为 6份时 ,拉伸强度最大。添加不同量的接枝物 ,试样的平衡吸水率均增大 ,接枝物的加入 ,改善了共混试样的重复使用情况 。

CPE/P(AA-MPEGMA)吸水膨胀弹性体吸水性能的研究

采用机械共混将氯化聚乙烯(CPE)与自制的吸水树脂丙烯酸-甲基丙烯酸单甲氧基聚乙二醇酯共聚物[P(AA-MPEGMA)]共混合成了CPE/P(AA-MPEGMA)吸水膨胀弹性体.讨论了影响共混物吸水性能的因素.结果表明共混物吸水速度很快,在吸水25 min时即达到平衡,随吸水树脂量增加,其吸水率增大.考察吸水温度的影响时发现,温度低于20℃时,随吸水温度增加,共混物平衡吸水率随之增大,但温度超过20℃随温度增加,平衡吸水率反而减小,形成温敏性的水膨胀弹性体.共混物在各种电解质溶液中的吸水率只随盐的正离子价态的升高而降低,而与负离子的半径及价态无关,pH值对共混物吸水率也有较大的影响.

CPE/P(AA-AM-HMA)吸水膨胀弹性体的研究

采用机械共混将氯化聚乙烯(CPE)与自制的吸水树脂丙烯酸 丙烯酰胺 甲基丙烯酸羟乙酯共聚物[P(AA AM HMA)]共混,并且以合成的两亲聚合物为共混试样的增容剂实施增容,讨论了吸水树脂以及增容剂对共混试样的力学性能和溶胀性能的影响。结果表明简单共混时随吸水树脂量增大,共混试样的拉伸强度降低,其吸水率增大。CPE g PEG的加入改善了试样的力学性能,与氯化聚乙烯/丙烯酸 丙烯酰胺共聚物共混体系相比,CPE/丙烯酸 丙烯酰胺 羟甲基丙烯酸共聚物试样吸水慢,平衡吸水率较大,质量损失率较小,而且受盐的影响较小。

离聚物对热塑性聚醚酯基吸水膨胀弹性体吸水性能和力学性能的影响

以乙烯-甲基丙烯酸离子键聚合物Surlyn作为增容剂,选择交联聚丙烯酸钠(CPNa AA)作为吸水树脂,制备了热塑性聚醚酯(TPEE)基吸水膨胀弹性体(WSE),研究了CPNa AA含量对该WSE吸水性能和力学性能的影响,以及Surlyn树脂对该WSE的增容效果及力学性能和吸水性能的影响。结果表明,Surlyn能提高基体相和吸水树脂相的界面相容性和界面粘接力,减小CPNa AA在TPEE基体中的粒径,提高分散性,并减少CPNa AA从TPEE中的脱落,可同时提高该WSE的力学性能和吸水性能,并降低吸水后的质量损失。

交联型吸水膨胀弹性体的研究

采用氯化聚乙烯(CPE)和聚乙二醇(PEG)的钠盐发生偶联反应合成了交联型吸水膨胀弹性体,讨论了反应条件对共聚物中PEG含量的影响,并且讨论了其溶胀性能。结果表明,交联型吸水膨胀弹性体中PEG含量随反应时间的延长、反应温度的升高而增大。随环境温度的升高,该材料的平衡吸水率增大。交联聚合物随吸水时间的延长而增大,吸水5d就达到平衡,最大吸水率为208 2%,该聚合物的保水能力随时间的延长而降低,吸收的水分越多,失去的水分也越多。

CPE-g-(AM-co-MAH)增容氯化聚乙烯吸水膨胀弹性体的研究

采用机械共混法将氯化聚乙烯(CPE)与自制吸水树脂丙烯酸钠-丙烯酰胺-甲基丙烯酸羟乙酯三元共聚物P(NaAA-AM-HMA)共混合成吸水膨胀弹性体,讨论了吸水树脂用量、增容剂CPE-g-(AM-co-MAH)用量对吸水膨胀弹性体吸水性能、力学性能的影响。结果表明,未添加增容剂的共混物随吸水树脂量增大,吸水率增大,但是力学性能降低。将增容剂添加到共混试样中,改善了CPE与吸水树脂P(NaAA-AM-HMA)的相容性,提高了体系的力学性能和吸水性能,以加入3Phr的CPE-g-(AM-co-MAH)的增容效果最为明显。

CPE/PAAS-PEO吸水膨胀弹性体力学性能的研究

用丙烯酸-聚氧乙烯二元共聚吸水树脂(PAAS-PEO)与氯化聚乙烯(CPE)机械共混,添加不同PEO含量的两亲性接枝共聚物聚甲基丙烯酸甲酯接枝聚氧乙烯(PMMA-g-PEO)作为增容剂,制备了吸水膨胀弹性体,讨论了吸水树脂PAAS-PEO以及增容剂对共混试样的力学性能的影响。结果表明:未添加增容剂的共混物的力学性能随着PAAS-PEO用量的增加而降低;添加增容剂PMMA-g-PEO到共混试样中,改善了CPE与吸水树脂PAAS-PEO的相容性,提高了体系的力学性能,当增容剂用量饱和后,继续增大其用量,拉伸强度反而下降,以加入3份的PMMA-g-PEO的增容效果最为明显。

CPE-g-PEG在CPE/P(AA-AM)吸水膨胀弹性体中的增容作用

选择自制的吸水树脂丙烯酸／丙烯酰胺共聚物(P(AA-AM))与氯化聚乙烯(CPE)为共混原料,以 CPE-g-PEG两亲性接枝共聚物为增容剂,机械共混制备了增容型吸水膨胀弹性体(WSE)。对共混物的亚微形态、吸水膨胀特性以及力学性能进行了研究。TEM结果表明简单共混时,CPE／P(AA-AM)共混物试样的相容性差。添加CPE-g-PEG后CPE与P(AA-AM)相间有一定程度的连接。接枝物的加入,改善了共混试样的重复使用情况．降低了其质量损失率．提高了WSE的稳定性．改善了试样的力学性能,接枝物加入量为6 份时,拉伸强度最大。

聚醚型聚氨酯水膨胀弹性体防水材料的应用研究

聚醚型聚氨酯水膨胀弹性体是国内近年来出现的新型防水材料,其优良的性能得到防水界的关注,已开始用于制作盾构法隧道管片密封垫。通过对国内目前应用的这类材料国产和进口产品物理特性和止水性能的对比研究,指出了某些国产产品性能上存在的问题,以引起业界重视。

吸水膨胀弹性体PVA-g-PBA的研究

在水介质中.在氮气保护下以硝酸铈铵(CAN)为引发剂,将丙烯酸丁酯(BA)接枝到聚乙烯醇(PVA)上,制得水膨胀弹性体PVA—g—PBA。通过红外光谱证实了接枝物的形成。讨论了PVA浓度、单体浓度、引发剂浓度和反应温度对接枝物接枝率(G％)的影响。结果表明随PVC浓度增大,接技率降低.[PVA2.5×10-4mol/L.[BA]0.702mol/l、[CAN]0.01mol/L45℃接枝率较高.接枝率越高其吸水膨胀率越低,8h达吸水平衡,最大吸水率为165.1％。

CPE/P(AA-HEMA)吸水膨胀弹性体共混体系的性能研究

采用机械共混将氯化聚乙烯(CPE)、增容剂CPE接枝甲基丙烯酸-β-羟乙酯(CPE-g-HEMA)与自制的吸水树脂甲基丙烯酸-甲基丙烯酸-β-羟乙酯共聚物[P(AA-HEMA)]共混合成了CPE/P(AA-HE-MA)/(CPE-g-HEMA)吸水膨胀弹性体。讨论比较了未添加和添加增容剂CPE-g-HEMA 2种共混体系的吸水性能(吸水率、吸盐水率和质量损失率)。

CPE/P(AA-HEMA)吸水膨胀弹性体力学性能的研究

采用机械共混将氯化聚乙烯(CPE)与自制的吸水树脂丙烯酸-甲基丙烯酸-β-羟乙酯共聚物[P(AA-HEMA)]共混,并讨论了吸水树脂以及增容剂对共混试样的力学性能的影响,研究表明简单共混时随吸水树脂量增大,共混试样的力学性能降低,CPE-g-HEMA的加入改善了试样的力学性能;但当其用量过饱和后,共混体系的反而力学性能下降,以加入3 phr的CPE-g-HEMA的增容效果最为明显.

TPEE/P(AA-co-AM)吸水膨胀弹性体的制备及性能研究

针对吸水膨胀弹性体(WSE)在含盐溶液中膨胀倍率普遍不高、吸盐水性能和耐热性能不佳等问题,采用反向悬浮聚合方法,将丙烯酸(AA)单体与丙烯酰胺(AM)单体进行共聚,制备了新型聚丙烯酸-丙烯酰胺[P(AA-co-AM)]耐盐吸水树脂,并以热塑性聚醚酯弹性体(TPEE)为基体,制备了TPEE/P(AA-co-AM)吸水膨胀弹性体。研究了单体AA:AM质量比、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)含量对P(AA-co-AM)吸水性能的影响,并将TPEE分别与自制P(AA-co-AM)耐盐吸水树脂和市售吸水树脂CPNaAA共混制成的WSE的吸水性能和力学性能进行了比较。结果表明,当AA∶AM质量比为2.5∶1、NMBA含量为0.05%(质量分数,下同)、过硫酸钾(KPS)含量为0.70%、油相溶液与水相溶液质量比为2.5∶1时,P(AA-co-AM)吸蒸馏水和吸盐水综合效果最佳;P(AA-co-AM)对蒸馏水和对盐水的吸水倍率均高于市售吸水树脂CPNaAA,其中对盐水吸水倍率的增幅更明显;TPEE/P(AA-co-AM)的吸水膨胀性能优于TPEE/CPNaAA。

双功能膨胀弹性体制备与性能评价

双功能膨胀弹性体的耐温抗盐性能决定该类封隔器的密封效果。利用丙烯酸钠与丙烯酰胺共聚制备出吸水树脂,将其与氢化丁腈橡胶混制得到耐盐吸水双功能膨胀弹性体。室内评价了盐溶液种类、浓度以及环境温度对该类弹性体吸水膨胀倍率的影响。结果表明:合成的交联型双功能膨胀弹性体耐温抗盐性能良好,在矿化度40000 mg/L的地层水(油)中的吸水倍率达到195%,吸油膨胀率为300%;盐溶液中阳离子浓度越大、化合价越高,双功能膨胀弹性体的吸水性能越差;在120℃下,弹性体的吸水膨胀性能较好,当温度升至175℃时,其达到失水平衡。

吸水自膨胀聚氨酯弹性体的合成与制备

采用三官能度的聚氧化丙烯醚醇、聚乙二醇,合成了吸水膨胀率在0～200%的聚氨酯弹性体。探讨了游离—NCO、聚醚多元醇种类及分子量、氧化乙烯醚(EO)与氧化丙烯醚(PO)链节比、扩链剂对聚氨酯弹性体吸水膨胀率的影响。

不同流体界面上大豆11S球蛋白吸附膜膨胀黏弹性的比较研究

采用轴对称滴形分析法（ADSA）检测了空气／水、正十二烷／水和大豆油／水界面上不同浓度（0．00l％-0．1％）的大豆11S球蛋白吸附膜的表面膨胀黏弹性随吸附时间的变化。研究表明，在体相蛋白溶液pH8．0和离子强度0．05mol／L的恒定条件下，随着吸附时间的延长，表面膨胀弹性增大，膨胀弹性明显大于膨胀黏性。从表面流变学的角度分析，空气／水和大豆油／水界面上大豆11S球蛋白吸附膜实际上是弹性的，膨胀弹性随液滴体相蛋白浓度的增加而增大，受界面类型的影响很大。空气／水界面上吸附膜的膨胀黏弹性最大，而大豆油／水界面上吸附膜的膨胀黏弹性最小。

高温高压凝析气藏物质平衡方程的建立——考虑气藏气相水蒸气含量及岩石颗粒的弹性膨胀作用

分析高温高压凝析气藏开发动态时,必须考虑气相中水蒸气及岩石变形的影响。为此,在引入气藏内部烃类摩尔质量平衡原理及广义凝析气藏物质平衡原理的基础上,考虑气藏气相水蒸气含量及岩石颗粒的弹性膨胀作用,推导了气相水蒸气含量、天然水驱、注气及带油环条件下的高温高压凝析气藏物质平衡方程通式。实例证明,利用忽略气相水蒸气含量或岩石变形的凝析气藏物质平衡方程和容积法计算的高温高压凝析气藏的储量均偏大,其误差大于5%,这说明新建立的考虑气藏气相水蒸气含量及岩石颗粒的弹性膨胀作用的高温高压凝析气藏物质平衡方程是可靠和准确的。

压实与弹性膨胀对孔隙度和饱和度影响的研究

孔隙度和饱和度是储量计算工作中的两项重要参数。这两项参数都是指在地层条件下的数值,而不是地面条件下测量的数值。由于地下孔隙度和饱和度的确定有一定的难度,因而,以前是将地面测定的孔隙度和饱和度直接用于储量计算,这必将引起储量计算结果偏大。本文利用多孔介质弹性理论,对地下孔隙度与地面孔隙度,以及与有效上覆压力和埋藏深度的关系进行了系统的推导,并得到了由地面孔隙度确定地下孔隙度的不同方法。同时,对地下饱和度和地面饱和度的关系也进行了理论上的推导,得到了由地面饱和度和孔隙度确定地下饱和度的方法。

弹性膨胀自密封水泥浆技术研究与应用

涪陵焦石页岩气田是我国第一个投入商业化开发的国家级页岩气示范区。涪陵页岩气井地质构造特殊，普遍采用大型体积压裂技术完井，水泥环的完整性极易在压裂施工中受到破坏。井口带压问题不仅影响着后期的施工作业，也增大了完井风险。因此，提高水泥环的整体密封性，防止环空气窜是改善页岩气井井口带压问题的关键。笔者通过对水泥环密封失效的原因分析，提出了膨胀弹性自密封水泥浆体系的设计原理和思路，通过实验评价和现场应用发现，膨胀弹性自密封水泥浆在气井中具有明显的封固和密封作用。