铝钛复合交联剂的合成及酸性交联瓜尔胶研究

以聚合氯化铝、钛酸四丁酯、乳酸、甘油、三乙醇胺、醋酸为原料,合成了大分子尺寸铝钛复合交联剂,制备了酸性瓜尔胶冻胶压裂液,考察了冻胶的耐温耐剪切性能以及粘弹性,表征了冻胶的微观结构,研究了冻胶破胶液的防膨性能和残渣含量。实验结果表明:以聚合氯化铝为原料制备的铝钛复合交联剂具有更大的分子尺寸,该交联剂在交联过程中扩散速率降低,可实现延迟交联,形成的冻胶微观网格尺寸有明显的增大,尺寸大小在44~51μm之间,冻胶具有较好的粘弹性和较强的耐高温耐剪切性能。破胶液在不加防膨剂的情况下防膨率达到65.1%,且残渣量较低,对储层伤害小。

用于自组装三维石墨烯的交联剂的研究进展

三维石墨烯不仅保持了二维石墨烯的优良特性,还具有密度低、孔隙率高、比表面积大等优点。但是随着石墨烯基复合材料的不断开发,迫切需要在三维石墨烯结构的基础上注入新型的功能成分,以实现不同领域的应用。交联剂的使用使宏观的三维石墨烯具有特殊的结构和优异的性能,以及多样化的应用前景。从交联机理、交联剂的种类以及交联剂对三维石墨烯性能的影响这三个主要方面综述了用于制备三维石墨烯复合材料的交联剂的研究进展。最后,总结了交联剂所面临的问题并对交联剂的未来发展方向进行了展望,期望能为研究人员探索新型交联剂提供参考作用。

柠檬酸对(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷改性木聚糖/聚乙烯醇复合膜性能的影响

为了改善木聚糖基薄膜易吸湿和力学强度低的缺陷,针对性提出柠檬酸(CA)与硅烷改性木聚糖(MSMX)协同作用的制备工艺。采用(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷(MPTMS)对木聚糖进行疏水改性,以柠檬酸作为交联剂或增塑剂,通过流延法制备硅烷改性木聚糖(MSMX)/聚乙烯醇(PVA)/柠檬酸(CA)复合膜,并研究CA含量对复合膜结构及包装性能的影响。结果表明:随着CA含量的增加,MSMX/PVA/CA薄膜的交联程度增强,内部结构变得更加致密,从而导致其力学性能和水蒸气阻隔性能显著增强,同时伴随着亲水基团的减少,复合膜的疏水性提高。当CA添加量为20%(质量分数)时,MSMX/PVA/CA薄膜的拉伸强度为41.8 MPa,水接触角为82°,水蒸气透过系数可达2.79×10^(-13) g·cm·cm^(-2)·s^(-1)·Pa^(-1),比不加CA降低了37.79%。CA的添加改善木聚糖基复合膜的阻湿性能和力学强度,使其在食品和药品包装领域具有潜在应用。

热塑性聚酯弹性体TPEE挤出发泡研究

通过单螺杆熔融挤出制备了热塑性聚酯弹性体(TPEE)发泡片材。研究了复合发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)/碳酸氢柠檬酸配比、发泡剂包覆体以及TPEE交联剂对发泡片材性能的影响。表观密度、力学性能和SEM结果显示:复合发泡剂AC/碳酸氢钠/柠檬酸的最佳质量比为15/5/5,丙烯酸酯包覆体可使TPEE发泡效果变好。凝胶含量和压缩永久形变结果显示:凝胶含量随交联剂用量的增加而增大,环氧交联剂用量为0.8份和异氰酸酯交联剂用量为1份时,发泡片材的压缩永久形变最小。动态力学分析(DMA)显示:交联发泡片材的损耗因子(tanδ)大于0.25,峰值温度130℃。扫描电镜和光学显微镜结果显示:异氰酸酯交联剂用量为1份时,发泡片材的泡孔直径大小均匀,分布集中。

制备聚合物冻胶用有机铬和有机铬铝交联剂组成研究

为了改善制备聚合物冻胶堵水调剖剂用的延缓作用有机铬交联剂的性能 ,合成了多种有机铬和有机铬铝交联剂 ,讨论了配方因素和操作条件的影响 ,考察了这些交联剂与HPAM (日本三菱公司的MO40 0 0 )形成冻胶的过程和冻胶强度 (粘度 )。成胶溶液中HPAM浓度 40 0 0mg/L ,Cr3 + 或Cr3 + +Al3 + 浓度 1.5mmol/L ,NaCl浓度 80 0 0mg/L ,pH≈ 6 ,室温成胶。实验研究结果如下 :①在单配体体系中 ,乳酸铬的延缓交联效果优于丙酸铬 ;②在双配体体系中 ,乳酸 /丙二酸铬的延缓交联作用优于乳酸 /丙酸铬 ;③加入乙二醇的三配体体系乳酸 /丙酸 /乙酸铬可使交联时间延迟 48小时以上 ;④Cr3 + 、Al3 + 摩尔比范围适当的乳酸 /丙二酸 /乙酸铬铝具有良好的延迟交联作用 ,可在很宽的 pH范围使用 ;⑤亚硝酸钠作为重铬酸钾还原剂的使用效果优于硫脲和亚硫酸钠 ,使用应过量 ;⑥有机酸、Cr理论摩尔比为 3∶1,实际摩尔比至少为 4∶1,计入调节 pH的廉价酸如乙酸时至少为 11∶1;⑦加入草酸盐离子可防止生成的HPAM /Cr3 + 冻胶发生失水收缩。

超高分子量聚乙烯复合材料的发展

阐述了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的优良性能和不足之处,讨论了以提高UHMWPE流动性和物理力学性能为目的的各种复合改性,对改性方式及流动改性剂、填料等进行列举分析,并提出进一步研究的方向。

聚乙烯/废纸复合发泡材料的研究

对聚乙烯和废纸复合材料发泡配方进行了研究。结果表明:发泡剂和交联剂的用量对发泡质量的影响比较大;聚乙烯.废纸复合发泡时控制的压力应远比纯聚乙烯发泡的压力要低;加入偶联剂后,复合发泡材料的性能大大得到了提高。

有机无机复合交联剂研制及性能评价

研制出了一种新型有机无机复合交联剂,该交联剂与主剂HPAM溶液形成一种复合交联聚合物凝胶体系,该体系成胶时间可调,成胶黏度大,抗温可达120℃,抗盐可达250000mg/L,稳定时间长达90d以上;同时,该体系堵水率大于90%,突破压力梯度大于5.0MPa/m,可用于油田开发深部调剖或堵水。

抗温疏水缔合聚合物弱凝胶调驱剂室内研究

针对新疆石南4井区三工河组油藏，在84℃考察了组分用量对有机交联疏水缔合聚合物AP-P4弱凝胶成胶性能，主要是48小时表观黏度的影响。成胶液用矿化度9．34g／L、含Ca^2＋336mg／L、含Mg^2＋174m／L的该油藏注入水配制。得到的基础配方为：AP—P41500～1800nag／L＋乌洛托品350mg／L＋苯酚300mg／L＋间苯二酚40mg/L，加入间苯二酚可缩短成胶时间。聚合物浓度为1500和1800mg／L的成胶液，在84℃放置15～30天后黏度达到最高，180天后黏度为最高值的1／2左右，且不脱水；强力剪切不影响成胶后的黏度及其老化稳定性；在岩心内成胶并在84℃老化180天后，岩心渗透率仅略有增大。注入0.3和0．5PV成胶液使水驱后岩心的采收率分别增加24．77％和34．9l％，如弱凝胶注入后在岩心内在84℃老化180天，则采收率增值略有增大，分别增加27．18％和36．45％。该弱凝胶在多孔介质内有良好的高温老化稳定性。图2表4参1。

木粉填充聚乙烯复合材料的研究

研究了线型低密度聚乙烯(LLDPE)/木粉复合材料的力学性能及改性方法。结果表明,随木粉含量的增加,LLDPE/木粉复合材料的冲击强度和拉伸强度均下降。用过氧化二异丙苯(DCP)引发聚乙烯交联能显著提高复合材料的力学性能。用表面活性剂对木粉进行预处理后,在改善复合材料加工性能的同时,使复合材料的冲击强度略有提高,但拉伸强度下降。不饱和聚酯与DCP并用有良好的协同性。

聚烯烃基木塑复合材料增强改性的研究进展

综述了近年来聚烯烃基木塑复合材料增强改性的研究方法,主要从界面相容性和力学性能增强两个方面,对木塑复合材料的界面相容性和力学性能的改性方法进行了述评,并对木塑复合材料的未来发展趋势作了展望。

模压法制备高发泡聚丙烯/木粉复合泡沫材料

为制备出高发泡倍率的聚丙烯(PP)/木粉复合泡沫材料,对其在制备过程中所面临的发泡剂分解温度太高、PP熔体强度过低及木粉与PP界面相容性差这三大关键难题进行分析并解决。结果表明:当活化剂ZnO添加量为发泡剂AC的0.3倍时,AC分解温度符合发泡过程的要求,提高温度有利于缩短发泡剂分解前诱导期及发泡剂的分解时间;交联剂添加量为9份,助交联剂添加量为7份时,材料的交联效果最好,交联时间控制在7min左右最佳;当偶联剂添加量2份时处理木粉最为合适,此时木粉与PP的界面相容性的改善效果最佳。

新型PVA/CS/SA复合水凝胶的制备与性能

以聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖(CS)、海藻酸钠(SA)等天然物料制备PVA/CS/SA复合水凝胶。通过实验推断出不同质量比、不同剂量的交联剂、不同pH、不同反应温度对复合凝胶的作用,结果表明当PVA∶CS∶SA为8∶4∶1时,水凝胶的品貌最优,综合性能达到最佳。红外分析表明,PVA与CS以及SA之间形成了较强的氢键;DSC分析结果表明,PVA/CS/SA复合膜的热稳定性比壳聚糖膜更强。

交联剂对PAA-AM高吸水保水复合材料性能影响研究

针对交联剂与PAA-AM复合材料吸水性能和凝胶强度的关系,从基本原理方面进行了分析,并在不同交联剂用量条件下,通过溶液聚合法合成出PAA-AM高吸水保水复合材料。对所得复合材料的吸水能力和凝胶强度进行了测定、观察和讨论,得到了交联剂用量对高吸水保水复合材料吸水性能和凝胶强度影响的基本规律。

中高温可控延迟合成聚合物压裂液的研制

采用自由基水溶液共聚法，以丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）等为功能单体合成了AM/AA/AMPS三元共聚物稠化剂（BHY9-6）。以BHY9-6为基液，加入一种中高温复合交联剂（QI-23）及其他添加剂得到了一种可控延迟的合成聚合物压裂液（简称B-Q压裂液）。研究了B-Q压裂液的交联性能、耐温耐剪切性能和破胶性能等。实验结果表明，通过控制交联剂静置时间、交联剂pH或基液pH中的一个或几个因素，可将B-Q压裂液的交联时间控制在合适的范围内（如40～120 s）。B-Q压裂液中各添加剂之间的配伍性好，对压裂液的交联时间及挑挂性能基本无影响，对耐温耐剪切性能的影响较小。B-Q压裂液经破胶后，破胶液黏度均小于3 mPa·s、破胶液表面张力均低于22 mN/m、无残渣、对地层伤害较小、破胶性能良好。B-Q压裂液与华北油田、东北油田、胜利油田等压裂用水配伍性好，性能优良，具有广泛的应用前景。

脱气处理对XLPE及MAH/XLPE复合介质直流电场下空间电荷分布的影响

为了研究脱气处理对XLPE及其复合介质中空间电荷的影响,采用螯合剂与线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐(MAH)作为填料,与XLPE共混制成掺杂浓度为0.5wt%的MAH/XLPE复合介质,并用电声脉冲法(PEA)测量了XLPE及MAH/XLPE复合介质在不同脱气时间下的空间电荷分布。通过实验发现,增加脱气处理的时间可以减少所制各样品内交联副产物的残余量。此外,空间电荷注入阈值随着脱气时间的增加而升高。从不同短路时间下的空间电荷分布可以看出,在正极性电场下,交联副产物对外主要表现为负电荷。从XLPE与MAH/XLPE复合介质中的空间电荷分布还可以发现,MAH的加入,提高了束缚杂质离子的缺陷的能级,抑制了杂质离子在介质中的迁移,并使MAH/XLPE复合介质中空间电荷分布更均匀。同时,还发现脱气时间的长短与向XLPE中添加填料后能否有效地改善XLPE中空间电荷的分布有着密切的关系。经过较长时间的脱气处理后,掺杂少量的螯合剂MAH也可以有效改善XLPE复合介质内空间电荷的分布。

硼钛复合交联剂的合成及交联瓜尔胶研究

以钛酸四异丙酯、乳酸、甘油、三乙醇胺、硼酸、氢氧化钠为原料,合成了硼钛复合交联剂,表征了交联剂结构,制备了瓜尔胶压裂液,考察了中性条件下硼钛复合交联剂与压裂液形成冻胶的耐温耐剪切性能以及粘弹性,研究了冻胶的微观结构。室内实验结果表明:从核磁共振波谱推断出了硼钛复合交联剂的结构,通过交联剂粒径分布确定了硼钛复合交联剂的最佳合成工艺,该交联剂与瓜尔胶交联形成的冻胶,既有硼交联的粘弹性,又有钛交联的耐高温耐剪切性能,可在中性条件下实现有效的交联,为压裂返排液的再利用提供了有效的技术支撑。

低温复合交联凝胶调剖剂配方的研制

针对低温环境下普通凝胶体系成胶困难,强度低,注入能力差,难以有效封堵裂缝窜流通道等问题,研究了一种低温复合交联凝胶调剖剂。该调剖剂采用有机铬作为第一交联剂,酚醛树脂作为第二交联剂,醋酸氨作为促凝剂,硫脲作为稳定剂,其最优配方为聚合物HPAM(0.300%)+交联剂J1(0.050%~0.075%)+交联剂J2(0.020%~0.030%)+促凝剂CSA(0.020%~0.030%)+除氧剂LN(0.020%)。该体系初始黏度190 m Pa·s,凝胶体系成胶后强度可以达到H级,能够有效封堵裂缝窜流通道,满足现场施工要求。

纳米淀粉/乙烯-乙酸乙烯酯橡胶复合材料的制备及性能研究

通过一步法制备纳米淀粉/乙烯-乙酸乙烯酯橡胶(EVM)复合材料,研究偶联剂KH570对复合材料性能的影响。结果表明:在不添加偶联剂KH570时,复合材料的物理性能明显提高,但纳米淀粉与EVM基体的相容性较差;偶联剂KH570的加入可以改善纳米淀粉与EVM基体的相容性;随着偶联剂KH570用量的增大,复合材料的硬度、300%定伸应力和拉伸强度逐渐增大;在本试验范围内,偶联剂KH570用量为2份时,复合材料的物理性能最佳。

改性淀粉对水样中铜离子的吸附性能研究

以可溶性淀粉为原料,加入一定比例的β-环糊精,在高温水浴中使其糊化,得到水相;其次以大豆油作为油相的主要成分,并加入一定的复配乳化剂;然后向油相中逐渐滴入水相,在搅拌的作用下加入一定量的环氧氯丙烷交联剂,通过反相悬浮聚合法制得复合淀粉微球。对淀粉微球的溶解性和溶胀度进行了测试,发现经交联制得的淀粉微球溶解性和溶胀度均降低,表明部分淀粉发生了交联反应,对淀粉粒子遇水膨胀有抑制的作用。通过考察不同条件下复合淀粉微球对铜离子的捕集性能,复合淀粉微球在36℃,铜离子初始浓度为6 mg/L,吸附时间为125 min,pH值为6的条件下,吸附效果最佳。