支状嵌段聚醚的界面聚集行为及对原油乳状液的破乳作用

合成了三种不同聚氧丙烯/聚氧乙烯(PPO/PEO)比例的含苯环支状嵌段聚醚, 通过界面张力、界面流变、表面压以及对原油乳状液的破乳脱水效果的测定, 考察了其界面聚集行为和破乳作用对PEO含量和分子量的依赖性, 并且对比研究了三种支状聚醚分子交联前后的破乳性能. 结果表明, PEO含量高且分子量大者,其单分子界面占据面积大, 在油/水界面达到吸附平衡的时间短, 其油/水界面扩张模量及扩张弹性均高于PEO含量较少者. 但是对原油乳状液的破乳脱水效果则是PEO含量居中的聚醚最好. 温度影响和交联与否的研究表明, 交联并不能提高分子量较大的聚醚对原油乳状液的破乳效果, 温度对聚醚分子交联前后的破乳效果有不同的影响规律. 本研究可为原油集输过程中化学品的选择与应用提供一定的依据.     

磁性金属镍纳米管的有效合成

以多孔氧化铝为模板, 三嵌段共聚物F127(EO108PO69EO108, EO: ethylene oxide, PO: propylene oxide)为添加剂, 采用电化学沉积技术, 制备了高度有序的磁性金属镍纳米管阵列. 该合成方法简单、有效、易操作, 特别是, 氧化铝模板的孔壁不需要进行任何修饰. 通过透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对产物的形貌、结构和磁学性质进行表征. X射线衍射(XRD)分析表明, 产物的晶型结构为面心立方. 利用透射电子显微镜研究了实验参数, 如电流密度、共聚物浓度和电沉积时间, 对产物形貌的影响, 结果表明, 镍纳米管的管壁厚度随着电流密度增大和电沉积时间的延长而变大, 但几乎不受F127浓度变化的影响. 以上的实验表明, 调节实验参数, 可以有效控制纳米管管壁的厚度. 磁性研究结果表明, 与块体镍相比较, 镍纳米管阵列表现出较大的矫顽力.     

溶致液晶模板电化学沉积束状铂纳米材料

以非离子型三嵌段共聚物EO106PO70EO106 (F127)/正丁醇/氯铂酸水溶液构建的溶致液晶层状相为模板, 电化学沉积制备铂纳米材料. 透射电镜和扫描电镜显示, 产物为具有高长径比的纳米线形成的束状结构, 能量弥散谱与电极电势分析证实产物为铂单质, 而循环伏安测量表明产物的比表面积约为53 m2•g−1. 对影响产物形貌的因素和产物生成的可能机理进行了分析.     

两嵌段共聚高分子在固液界面吸附的Monte Carlo模拟(Ⅰ)——吸附链的构型分布

用MonteCarlo方法对两嵌段共聚高分子在固液界面的吸附进行模拟,获得了固液界面区吸附链节的分布和吸附构型大小分布等微观信息.考察了吸附性链节的吸附能ε_Aa和两嵌段共聚高分子中吸附性链节比例f对固液界面区高分子链节的分布和各种吸附构型大小的影响.结果表明,吸附层厚度主要由两嵌段共聚高分子中非吸附性链段的长度决定.     

白油乳状液稳定性实验研究与机理分析

乳状液的微观特征影响着油包水乳状液的稳定性，从而影响油基钻井液的稳定性能。室内选用3^#白油、26%CaCl₂水溶液、JH主辅乳化剂，采用超声分散乳化方法，配制得到油包水型白油乳状液。采用显微图像技术，研究了JH主辅乳化剂加量、油水比、有机土对白油乳状液微观特性的影响；以油水界面张力、动态界面张力以及界面扩张粘弹性等为参数分析了乳状液稳定性的机理。结果表明：JH主辅乳化剂配比为4∶1,加量为4%,油水比为80∶20时，白油乳状液中的分散相呈球形液珠，直径为3.31～12.93μm;油水界面张力为0.559 mN·m^-1;JH主辅乳化剂形成的油水界面膜强度大，白油乳状液稳定性好；有机土与JH主辅乳化剂的协同作用使白油乳状液和油基钻井液的稳定性能显著提高。     

三嵌段共聚物刷诱导乳液自组装制备响应性多孔结构色微球

我们近期报道了两亲性嵌段共聚物刷(聚降冰片烯-g-聚苯乙烯)-b-(聚降冰片烯-g-聚环氧乙烷)(PS-b-PEO)诱导的"有序自发乳化机制",简便地制备了多孔结构色微球.在此基础上,本工作中设计合成了含聚丙烯酸叔丁酯(PtBA)中间嵌段的三嵌段共聚物刷,探究其对界面自组装行为的影响规律.实验结果表明,PtBA嵌段会使水-油界面过渡层厚度增加,而显著影响聚合物刷在W/O界面上的排列方式.此外,PtBA可在酸性条件下水解生成聚丙烯酸(PAA),与有机碱作用后成盐,使孔内壁亲水性增加、微球体积膨胀、结构色红移,从而制备出刺激响应性结构色微球.     

脂肪醇对环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚物破乳效果的影响 Ⅱ.O/W型乳状液的破坏

环氧乙烷(EO)环氧丙烷(PO)的共聚物有较好的破乳效果,是目前较理想的破乳剂,已在油田得到应用。这类表面活性剂的特点是只要适当调节EO和PO的比例,就既可用作W/O型乳状液的破乳剂,也可用作O/W型乳状液的破乳剂,但关于后者的研究很少。前已报导加入脂肪醇可显著提高这类表面活性剂对W/O型乳状液的破乳效果。本文继续研究脂肪醇对这类表面活性剂破坏O/W型乳状液的影响。     

均聚物/两嵌段共聚物/均聚物三元聚合物共混体系界面性质的Monte Carlo模拟

利用格子Monte Carlo(MC)模拟方法研究了两嵌段共聚物增容剂AB的链长及浓度对不相容性均聚物A/B共混体系界面性质的影响.研究结果表明,当两嵌段共聚物的体积分数φC=0.05时,随着两嵌段共聚物分子链长NC从10增至20,界面厚度剧烈减小,而当两嵌段共聚物的分子链长NC进一步增加到60时,界面厚度轻微增加;两嵌段共聚物的取向参数q随着分子链长的增长而增加,即共聚物分子在垂直界面方向的拉伸程度增大.当两嵌段共聚物AB的分子链长NC固定为10时,随着链浓度增大,界面厚度增加,共聚物分子链取向参数q减小,共聚物分子在垂直界面方向的拉伸程度减小.     

阳离子碳氢/碳氟表面活性剂与中性高聚物相互作用的研究

研究了阳离子碳氢表面活性剂十二烷基三烷基溴化铵[C12H25N(CnH2n＋1)3Br, n＝1, 2, 3, 4]和阳离子碳氟表面活性剂F[CF(CF3)CF2O]2CF(CF3)CONH(CH2)3N(C2H5)2CH3I (FCI-2)分别与中性高聚物聚氧乙烯(PEO, 分子量20000)和聚氧乙烯-聚氧丙烯三嵌段共聚物[(EO)76(PO)29(EO)76, F68]的相互作用. 结果表明, 所用的碳氢阳离子表面活性剂与PEO和F68均无相互作用, 但碳氟阳离子表面活性剂FCI-2与PEO和F68均具有明显的相互作用, 而且F68与FCI-2的相互作用强于PEO与FCI-2体系. 结果也初步表明碳氟表面活性剂与高聚物的相互作用强于碳氢表面活性剂-高聚物体系.     

Zeta电位和界面膜强度对水包油乳状液稳定性影响

通过对表面活性剂、聚合物溶液和煤油体系油水界面剪切黏度和油珠的Zeta电位的测定,考察了界面膜强度和Zeta电位对水包油乳状液稳定性的影响。在煤油、表面活性剂、聚合物聚丙烯酰胺(3530S)或其氧化降解聚合物体系中,含有3530S时,界面膜强度值最大,最大值大于0.10 mN/m,Zeta电位为-18.4 mV,绝对值最大,乳状液最稳定。结果表明,油水界面膜强度和油珠表面的Zeta电位对水包油乳状液稳定性影响较大。界面膜强度和Zeta电位绝对值较大时,乳状液最稳定;当界面膜强度相差不大时,Zeta电位绝对值大的乳状液较稳定,此时双电层对乳状液稳定性起主要作用;当Zeta电位相差不大时,界面膜强度大的乳状液较稳定,此时界面膜强度对乳状液稳定性起主要作用。研究还表明,机械或氧化降解后的聚合物体系,界面剪切黏度和Zeta电位绝对值变小,乳状液稳定性变差。