有机锆交联魔芋葡甘聚糖凝胶的制备及性能

以正丁醇锆为中心离子试剂，分别以3-氨基-1,2-丙二醇(APG)和N-甲基二乙醇胺(MDEA)为有机配体制备两种正丁醇锆交联剂，用魔芋葡甘聚糖(KGM)溶液与正丁醇锆交联剂制备了一系列水基压裂液。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振波谱(NMR)、高分辨质谱(HRMS)、流变仪、扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热仪(DSC)系统地表征了压裂液的结构、形貌以及性能。讨论了锆酸盐与植物胶发生交联的反应途径，并运用Winter-Chambon公式准确确定溶胶-凝胶转变点。研究了反应物浓度、配体种类对储能模量(G′)、损耗模量(G″)和溶胶-凝胶转变时间(tcr)的影响。结果表明，相较于APG配体，以MDEA为配体的有机锆/KGM凝胶体系的延迟交联性能、耐温耐剪切性能更好，其tcr随KGM质量浓度的增大呈先减小后增大的趋势，并且随配体浓度和交联剂质量分数的增加呈减小趋势，KGM质量浓度控制在4.0 g/L时，凝胶体系的常温延时交联时间在7～45 min内可调节，溶胶-凝胶转变温度(T_sol-gel)为71.4℃，其耐温性能高达120℃，在170 s-1剪...