动态压力固井用疏水缔合聚合物防窜剂的合成与性能

针对调整井在动态压力作用下，水侵导致的环空窜流问题，以AMPS、 AM、 MA和St为原料，以自由基胶束聚合法，合成了一种固井水泥浆用水溶性疏水缔合聚合物HAWSP-L，其结构经IR和SEM表征。HAWSP-L的水泥浆性能评价结果表明：HAWSP-L具备良好的抗水侵能力，含HAWSP-L的水泥浆抗窜通压力达到5.3 MPa。      

固井用大温差低密度水泥浆悬浮稳定剂的制备与性能

针对低压易漏地层大温差条件下低密度固井水泥浆悬浮沉降失稳的问题，基于高分子悬浮稳定剂大温差下失效机理，以N-乙烯基己内酰胺（NVCL）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和丙烯酰胺(AM)为单体，用溶液聚合法制备了悬浮稳定剂PFH-118，其分子结构和性能经红外光谱分析、热重分析和流变性分析等表征。将PFH-118加入到低密度水泥浆中测定了综合性能。结果表明：在30~90 ℃大温差下，悬浮剂PFH-118的表观黏度会随着温度的升高而保持在一定值，且在30~90 ℃内可以将低密度水泥浆上、下密度差控制在0.03 g/cm³以内。     

固井用聚合物高温悬浮剂的合成及性能研究

针对目前超深超高温井固井过程中水泥浆悬浮稳定性差、综合性能不足的问题,基于水泥浆高温沉降失稳机理分析,用2-丙烯酰胺基- 甲基丙磺酸（AMPS）、丙烯酰胺（AM）、N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）和二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）合成了一种四元共聚物悬浮剂P(AADN),其结构和性能经红外光谱、热重分析及环境扫描电镜等表征。结果表明：悬浮剂水溶液呈现均匀的交联网架结构且热稳定性良好;在200 ℃下,P(AADN)加量为0.5%时,水泥石上下密度差小于0.02g/cm³;同时,水泥浆体系流变性、稠化性能等均良好,可满足现场施工要求。      

NaCl对疏水缔合聚合物溶液性质的影响研究

研究了NaCl对疏水缔合聚合物溶液性质的影响。结果表明,所合成的疏水缔合聚合物的特性粘数随NaCl浓度的增加而降低,其表观粘度则先降低后增加,继续增加NaCl浓度,溶液粘度降低,但仍保持很高的粘度。环境扫描电镜(ESEM)研究表明,疏水缔合聚合物在去离子水体系中会形成网状结构,而在NaCl浓度为5g·L-1的溶液中,ESEM照片显示疏水缔合聚合物的结构为致密的树枝状结构,且存在一临界缔合浓度。     

疏水缔合和静电作用调控P(DTAB-co-AM)与蠕虫状胶束自组装网络

由新型的阳离子疏水单体二甲基十四烷基(3-丙烯酰胺基丙基)溴化铵(DTAB)与丙烯酰胺(AM)共聚合成了阳离子型疏水缔合共聚物P(DTAB-co-AM),研究了该共聚物与蠕虫状胶束自组装后的协同增黏效应,及改变疏水单体含量对自组装体系黏度的调控作用.制备了十八烷基三甲基氯化铵(CTAC)/水杨酸钠和芥酸钾/三羟乙基苄基氯化铵两类稳定的黏度较大的蠕虫状胶束体系.共聚物P(DTAB-co-AM)与芥酸钾/三羟乙基苄基氯化铵蠕虫状胶束在疏水缔合和静电吸引双重作用下自组装可形成协同增黏的缔合体系,而与CTAC/水杨酸钠阳离子蠕虫状胶束进行自组装由于只有疏水缔合作用,增黏效果不及前者.表观黏度研究表明,随着疏水单体含量的增加,P(DTAB-co-AM)与芥酸钾/三羟乙基苄基氯化铵缔合体系的黏度先增加后降低,当疏水单体含量为0.15 mol%时,缔合体系黏度达到极大值;当疏水单体含量为0.3 mol%时,缔合体系黏度反而低于与阳离子蠕虫状胶束缔合后的黏度.对于共聚物与CTAC/水杨酸钠蠕虫状胶束缔合体系,随着疏水单体含量增加,由于疏水缔合作用与静电排斥作用的相互抵消,致使体系黏度有所下降.由此说明改变疏水单体含量可以达到调控自组装体系黏度的目的.     

疏水缔合聚合物稳定乳状液的研究*

本文综述了近年来疏水缔合聚合物稳定乳状液的研究进展。论述了疏水缔合聚合物水溶液的性质,由于其较复杂的分子结构以及其分子主链上疏水基团的缔合作用,使其水溶液增稠的能力比小分子表面活性剂的增稠能力强的多。另外,对疏水缔合聚合物单独稳定乳状液的研究现状进行了介绍,其稳定乳状液的机理与小分子表面活性剂不同。同时讨论了疏水缔合聚合物与表面活性剂的相互作用,此类聚合物可与小分子表面活性剂通过静电和疏水缔合发生强烈的相互作用形成复合体系,并评述了其复配体系稳定乳状液的情况。最后总结了疏水缔合聚合物稳定乳状液的机理。     

低温非水环境中疏水缔合聚丙烯酸钠与两性离子表面活性剂的相互作用

疏水缔合聚合物和表面活性剂是构建黏弹性流体的重要物质, 二者的相互作用对流体性质具有显著影响, 一直是该领域的研究热点, 但此前的研究仅聚焦于水溶液中室温及以上温度范围, 而零下极端低温环境中的相互作用尚未涉及. 本文以疏水缔合聚丙烯酸钠(HMPA)为模型聚合物, 研究了低温(-20~20 ℃)环境中其与两性离子表面活性剂N-(顺-二十二碳-13-烯酸酰胺基丙基)-N,N-二甲基羧酸甜菜碱(EDAB)在乙二醇/水混合溶剂中的相互作用及混合体系的流变性质. 先后考察了HMPA溶解于纯水和乙二醇/水混合溶剂时的流变行为和HMPA-EDAB在乙二醇/水混合溶剂中的流变行为及自组装结构形貌. 研究发现, 加入50%(体积分数)的乙二醇会阻碍HMPA疏水支链形成缔合结构, 减弱其增黏性能, 但同时也会大幅降低体系的冰点. 在HMPA- EDAB混合体系中, HMPA疏水支链会进入EDAB胶束内核自组装形成混合胶束. 混合胶束的形貌取决于 HMPA和EDAB的浓度及环境温度, 进而影响体系的流变行为. 零下的低温有助于EDAB形成蠕虫状胶束, 因此HMPA与EDAB表现出更强的协同增效作用.     

疏水基含量和微嵌段长度对缔合聚合物溶液弹性的影响

研究了疏水基含量和微嵌段长度对缔合聚合物,聚(丙烯酰胺-丙烯酸钠-十六烷基二甲基烯丙基氯化铵)[P(AM-NaAA-C16DMAAC)],弹性行为的影响规律。研究结果表明,对于结构类似且具有相近零剪切粘度的缔合聚合物,疏水基含量越高,聚合物分子链间形成稠密网络结构的疏水缔合能力越强,其第一法向应力差N1越大,N1出现拐点处对应剪切速率越小,缔合聚合物溶液弹性越好;并且缔合聚合物溶液的弹性随着疏水微嵌段长度的增加先增加后降低,存在最佳微嵌段长度。因此,可以通过调整分子结构有效改变缔合聚合物溶液的弹性行为。     

微嵌段疏水缔合聚合物/十二烷基硫酸钠溶液体系的流变特性

研究了疏水微嵌段长度和阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对聚/表体系的流变性的影响。研究表明,微嵌段长度对疏水缔合聚合物溶液的粘性有较大影响,嵌段越长聚合物越容易发生分子间缔合其溶液粘度越大。随着SDS的加入,各聚/表体系粘度短期内出现一个极值,然后降至一个稳定值,嵌段长度越长,其极值点越大。聚合物与SDS体系表现出的剪切增稠和粘弹性特征也随嵌段长度增加而增大。通过研究不同体系平台区模量(G0)和特征松弛时间(TR)的变化规律,发现嵌段长度和SDS含量对聚/表体系物理交联缔合点的密度有较大影响,对缔合点强度影响较小。本文有助于更好地解释微嵌段疏水缔合聚合物与表面活性剂相互作用的内在因素。     

水溶性疏水缔合聚合物-膨润土纳米复合材料的研究

以有机改性膨润土、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）、 N,N-二甲基丙烯酰胺（DMAA）和季铵盐单体D-C₁₆Br为原料，通过原位聚合制备了一种新型水溶性疏水缔合聚合物-膨润土纳米复合材料。利用红外光谱、X-射线衍射仪对产物结构进行表征，并通过与纯共聚物AMPS/DMAA/D-C₁₆Br相比，研究了纳米黏土材料的引入对共聚物性能的影响。结果表明：在膨润土促进聚合物分子形成疏水缔合结构的作用下，具有复合插层结构的复合材料在热稳定性、耐温性、抗剪切性和黏弹性方面均优于纯聚合物，表明该纳米复合材料较纯共聚物具有良好的应用前景。     

聚丙烯酰胺对粘土悬浮体的絮凝与稳定作用

研究了分子量为220万的10种水解度的PAM对高岭土的絮凝动力学曲线和对钠蒙脱土泥浆的稳定作用，发现各项性能都存在一个水解度最佳区，对高岭土的絮凝能力下在34％－41％处，钠蒙脱土悬浮体的宾汉姆屈服值τ0最大值在30％－40％处，凝胶强度τs在15％－20％处，本文从大分子形态和分散相电性质，对结果进行了讨论，指出了30％左右的水解PAM可以在钠蒙脱土和高岭土的悬浮液中，选择絮凝高岭土。     

莠灭净悬浮剂物理稳定性

通过颗粒平均粒径测定和形貌表征研究了分散剂种类和用量对莠灭净悬浮剂物理稳定性的影响。 结果表明,相同条件下,双子型分散剂马来松香聚氧丙烯-氧乙烯醚磺酸盐（SC-3）可以在农药颗粒表面形成双层吸附,产生双层屏蔽结构,有效阻隔了颗粒与水的接触,抑制了颗粒团聚和奥氏熟化引起的结晶长大。 其用量(质量分数)大于4.0%时,所制备的莠灭净悬浮剂热贮前后颗粒粒径及形貌基本不变,其结晶长大现象得到有效地抑制,体系物理稳定性较好。     

Time-Dependent and Shear-Dependent Transient Viscosity of an Alumina Suspension

The transient viscosity of a well-dispersed Alumina–polyvinyl butyral tape-casting slurry have been investigated at the shear domain of 1–8 s^?1 with the help of a conventional Couette device. The slurry under these shear rates shows a combination of shear dependence and time dependence based upon the applied shear. Attempts have been made to explain the diverse rheological behavior of the slurry. Many studies involving powder loading, milling time, extended shear up ramp, extended shear down ramp, time- and shear-dependent viscosities of the supernatant, and continual shearing have been conducted to explore the probable reasons behind such diverse behavior of the slurry. The findings of these studies strongly suggest that at the shear rates, shear-induced hydrodynamic diffusion plays a major role in dictating the time-dependent viscosity profile of the suspension. Further analysis of the results points out that the observed viscosity profiles are the resultant of the two major competitive processes of shear-induced hydrodynamic disffusion and shear rejuvenation. The results obtained in the present investigation also strongly indicate that the time-dependent behavior of the suspensions under shear opens up an alternative route of characterization of well-dispersed ceramics suspensions.     

石墨烯分散液及其组装膜的性能

通过对比表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和聚乙烯醇(PVA)对石墨烯的分散能力,发现SDS可有效避免石墨烯片层之间的团聚,使得石墨烯在水溶液中分散得更加均匀.将浓度分别为0.39和0.30 mg/m L的石墨烯(G)和石墨烯片(GF)的SDS分散液旋涂在ITO电极表面制备出G膜和GF膜.透射电子显微镜和原子力显微镜观测结果表明,两类石墨烯膜均呈现出纱状透明的片状结构,同时具有石墨烯特有的褶皱.在石墨烯膜上继续进行钌配合物分子膜的自组装实验,得到G/Ru复合膜和GF/Ru复合膜.采用循环伏安法及紫外-可见吸收光谱法对石墨烯复合膜进行光电化学分析,结果表明石墨烯膜与钌配合物分子膜的复合可有效加强薄膜对太阳光的吸收.     

Rheological Behavior Investigation of Concentrated Coal-Water Suspension

The Haake rheometer is used to determine the rheological property of coal-water suspension (CWS) made up from Datong coal, and the obtained rheological curves are fitted using power-law, Binghamplastic, Herschel-Bulkley, Casson, and Sisko models, respectively. The fitted parameters indicate that the Herschel-Bulkley model has the maximum correlation coefficient of all the rheological models, so the Herschel-Bulkley model is selected to study the rheological property of the prepared CWS. By means of the Herschel-Bulkley model, the effects of coal concentration, dispersant dosage and electrolyte addition on rheological property of CWS are studied. The results show that CWS with higher coal concentration tend to be pseudoplastic behavior, and CWS prepared using excessive dispersant show shear-thickening flow characteristic. The addition of high-valence cationic electrolyte increase the yield value and the pseudoplastic behavior of CWS, while the addition of anionic adjusting agent decrease the yield value of CWS, and the CWS tend to be shear-thickening flow characteristic.     

Suspension of water droplets on individual pillars

We report results of extensive experimental and numerical studies on the suspension of water drops deposited on cylindrical pillars having circular and square cross sections and different wettabilities. In the case of circular pillars, the drop contact line is pinned to the whole edge contour until the drop collapses due to the action of gravity. In contrast, on square pillars, the drops are suspended on the four corners and spilling along the vertical walls is observed. We have also studied the ability of the two geometries to sustain drops and found that if we compare pillars with the same characteristic size, the square is more efficient in pinning large volumes, while if we normalize the volumes to pillar areas, the opposite is true.     

阳离子淀粉/Mg-Al类水滑石悬浮体系的粘度行为

阳离子淀粉;Mg-Al类水滑石;流变性;粘度     

N—苯基马来酰亚胺与苯乙烯共聚合的研究

对Ｎ－苯基马来酰亚胺与苯乙烯悬浮聚合体系作了系统的研究，找到适合该体系的最佳反应温度，单体用量化，引发剂用量，搅拌速度以及水油比。通过采用聚乙烯醇，ＣＭＣ－Ｎａ盐，无机粉末混合分散剂，得到稳定的悬浮体系，产物为颗粒起先均匀分布在０．５－０．７ｍｍ范围内的ＩＰ树脂。     

壳聚糖对药用膨润土悬浊液的絮凝效果

絮凝作用;壳聚糖对药用膨润土悬浊液的絮凝效果