聚苯乙烯磺酸盐的合成及水泥浆减阻性能的研究

聚苯乙烯磺酸盐的合成及水泥浆减阻性能的研究

周勇[1]2000年在《聚苯乙烯磺酸盐的合成及水泥浆减阻性能的研究》文中进行了进一步梳理本文分别采用液态三氧化硫磺化法、三氧化硫溶液磺化法和三氧化硫络合磺化法磺化低相对分子质量聚苯乙烯,比较了上述三种方法对聚苯乙烯磺酸盐产品的磺化度和交联度的影响。 磺化原料聚苯乙烯的相对分子质量用链转移剂2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯控制,采用本体和悬浮自由基聚合,产品的粘均相对分子质量为4000~15000。选定的最佳磺化条件为:(1)三氧化硫溶液浓度为25%;(2)三氧化硫与聚苯乙烯单元摩尔比为1.1:1;(3)络合剂磷酸三丁酯与聚苯乙烯单元摩尔比为0.05:1。在此条件下,可得磺化度大于85%,特性粘数小于0.16的聚苯乙烯磺酸钙盐和钠盐。液态三氧化硫磺化与发烟硫酸磺化相比,前者的废渣硫酸钙大大减少。作为混凝土减水剂,聚苯乙烯磺酸钙盐优于钠盐,重均相对分子质量为15000,磺化度为85%的聚苯乙烯磺酸钙的性能优于市售萘磺酸钠甲醛缩合物(MT-100)。作为油井水泥减阻剂,聚苯乙烯磺酸钠盐优于钙盐,重均相对分子质量为15000,磺化度为85%的聚苯乙烯磺酸钠性能优于市售萘磺酸甲醛缩合物(93L)。在吸附温度和时间相同的条件下,聚苯乙烯磺酸钙盐和钠盐在525普硅水泥和G级油井水泥上的表观吸附量均大于萘磺酸钠甲醛缩合物,可以说明聚苯乙烯磺酸盐性能优于萘磺酸钠甲醛缩合物的原因。

郝霞[2]2016年在《聚电解质与表面活性剂的相互作用以及环糊精超分子识别在电化学传感器中的应用》文中研究说明论文基于竞争作用,采用电化学方法,分别利用聚电解质与表面活性剂和染料之间的静电作用和疏水作用,以及环糊精与生物小分子和染料之间的主客体包合作用和疏水作用,构建了四种新型的电化学传感器,探索并发展了一些利用电化学方法分析检测电化学惰性物质的简单有效新方法。主要研究内容如下:1.基于阴离子交换原理使用曙红Y/聚乙烯亚胺修饰电极构建的十二烷基磺酸钠电化学传感器聚乙烯亚胺(PEI)是一种含有丰富氨基的高枝化黏性聚合物,成膜性能好,在酸性溶液中容易质子化带正电荷。与曙红Y和阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)之间存在着不同程度的静电作用和疏水作用。利用曙红Y和SDS之间的竞争作用,构建电化学传感器,通过修饰电极表面曙红Y的电化学信号的降低,建立了电化学检测环境中SDS的方法。实验结果表明,该方法具有线性范围宽(1-40μg mL-1),稳定性高,响应快速、灵敏等特点,线性方程为Δip=0.23298c+0.19847(R2=0.998),检出限是0.9μg mL-1,并且成功地应用于实际样品中SDS的检测。2.基于阳离子交换原理使用吖啶橙/聚苯乙烯磺酸修饰电极构建的十六烷基三甲基溴化铵电化学传感器聚苯乙烯磺酸(PSS)是一种水溶性阴离子聚电解质,广泛应用于制备聚电解质薄膜。与吖啶橙和阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)之间存在着不同程度的静电作用和疏水作用。利用吖啶橙和CTAB之间的竞争作用,构建电化学传感器,通过修饰电极表面吖啶橙的电化学信号的降低,建立了电化学检测CTAB的方法。该实验线性范围为0.5-20μg mL-1,线性方程为Δip=0.3256c+0.12588(R2=0.993),检出限是0.3μg mL-1。同时,利用PSS与不同链长的季铵盐表面活性剂之间不同的亲和力,该方法也可以用来检测具有相同结构的季铵盐表面活性剂。3.基于竞争性主客体作用使用亚甲基蓝/β-环糊精/聚乙酰苯胺修饰电极构建的金刚烷胺电化学传感器环糊精因其特殊的空腔结构,使其在水溶液中可以包合和识别一系列的有机和无机底物,使其成为电化学分析的一种便宜易得、稳定性和生物相容性良好的重要的主体分子,广泛用于食品、化学、生物医药、传感器等方面。因此,基于竞争的主客体作用,利用β-环糊精(β-CD)与亚甲基蓝(MB)和金刚烷胺(AMD)之间不同的包合能力,通过修饰电极表面亚甲基蓝的电化学信号的降低,建立了电化学检测金刚烷胺的方法,线性范围为0.2-6mM,线性方程为Δip=2.73c+0.56(R2=0.995),检出限是0.09 mM。并且应用于实际样品中金刚烷胺的检测,得到了满意的结果。4.基于竞争性主客体作用使用罗丹明B/β-环糊精/聚乙酰苯胺修饰电极构建非酶的胆固醇电化学传感器胆固醇属于甾醇类物质,与其它脂质类物质相比,β-CD对甾醇类物质具有高亲和力,因此,基于竞争性主客体作用,利用β-CD与罗丹明B(RhB)和胆固醇之间不同的亲和力,通过修饰电极表面罗丹明B的电化学信号的降低,建立了电化学检测胆固醇的方法,线性范围为20-150μM,线性方程为Δip=0.043c-0.163(R2=0.991),检出限是8.7μM,并且成功地应用于实际样品中胆固醇的检测。

佚名[3]1998年在《《精细石油化工文摘》1998年 第12卷 主题索引》文中研究指明本编辑部开发有《精细石油化工文摘》机器翻译编辑出版系统和文摘自动建库系统,此索引系采用文摘自动建库系统中的主题索引功能制作。索引按叙词的汉语拼音顺序编排,以外文字母开头的叙词排在以汉字开头的叙词前面,各叙词下的每一个索引款目由中文题名和文摘流水号组成,索引叙词取自《石

王永泉[4]2006年在《共聚物类油井水泥降失水剂的研究》文中进行了进一步梳理以丙烯酰胺(AM)为主要单体,采用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)与之进行二元或多元共聚,得到四种共聚物:AM/AMPS、AM/AA、AM/AMPS/AA、AM/AMPS/AA/NVP。改变反应的单体配比,得到一系列共聚物。对合成共聚物的结构及性能进行分析,将共聚物作为降失水剂应用于油井水泥进行考察。通过对共聚物溶液的粘度分析,结合水泥浆性能的评价结果,确定了适宜的单体配比。不同共聚物的红外光谱分析表明,合成了目标产物,并且具有较高的转化率。不同共聚物的热重分析表明,AM/AMPS共聚物初始分解温度255℃,峰顶温度302℃,具有最好的热稳定性。在综合比较的基础上,对AM/AMPS降失水剂的制备和应用性能进行了深入研究,确定了粉剂AM/AMPS共聚物的合成工艺条件,合成的粉剂AM/AMPS共聚物平均分子量为185.13万。水泥浆评价结果表明:合成粉剂AM/AMPS耐温可达150℃,耐盐可达9%BWOW,可以长期陈化而不影响使用性能;AM/AMPS在95℃、常压下有明显的缓凝作用,配合高温缓凝剂,可以在150℃、70MPa条件下使用;外加粉剂AM/AMPS共聚物对水泥浆的流动性和游离水影响较小;粉剂AM/AMPS共聚物可以与丁苯胶乳或HEC复配使用,并且水泥石24h抗压强度较高。

张恩[5]2009年在《脂肪族磺酸盐高效减水剂的合成及应用性能研究》文中提出脂肪族磺酸盐高效减水剂因为具有抗高浓盐水溶液性能好和耐高温性能好的优点,最初在欧洲和美国被用作油井水泥减阻剂。因为油井水泥与建筑水泥有一定的相似之处,且反应产物具有用量小、分散性能高;其与当今用量比较大、应用面比较广的萘系与聚羧酸系高效减水剂相比,具有生产耗能低,原料受石油价格涨幅影响小,无环境污染,并且应用性能优良等特点,符合现代社会建设提倡的资源节约型和环境友好型要求。所以本论文以脂肪族磺酸盐高效减水剂的合成与应用为研究对象,通过分步合成的方法,以丙酮、甲醛和亚硫酸钠为主要原料合成脂肪族磺酸盐高效减水剂,研究了原料配比和反应条件对产物分散性能的影响,并系统的研究了脂肪族磺酸盐高效减水剂对水泥砂浆和混凝土性能的影响。本论文首次通过分步法合成脂肪族磺酸盐高效减水剂,并通过预聚物、磺化聚合反应产物的红外光谱图进一步研究了合成过程中合成反应机理,并在微观上成功解释了反应过程中物料配比对产物分散性能的影响。本论文的主要内容包括以下几个方面:1.研究了预聚物甲醛-丙酮缩合物合成最佳配料比n(F):n(A)=1:1,最佳反应时间为1h,最佳反应温度为50℃。2.研究了磺化聚合反应产物合成的优化的工艺条件:当n(F):n(PAF):n(S)=1:1:0.4时,产物分子量分布最佳,合成的最佳温度为85℃,控制反应时间在2.5h为最佳。3.通过红外光谱表征脂肪族磺酸盐高效减水剂,证明预聚物甲醛-丙酮缩合物中生成了羟基-OH,而非碳碳双键C=C,从而证明了脂肪族磺酸盐高效减水剂的聚合反应类型为逐步聚合而非加成聚合反应;研究了脂肪族磺酸盐高效减水剂红外光谱图,确定了减水剂的所带官能团,成功解释了其分散作用机理,进一步研究了合成过程中合成反应机理,并在微观上解释了反应过程中物料配比对产物分散性能的影响。4.通过对掺加脂肪族磺酸盐高效减水剂的砂浆及混凝土的减水率、抗压强度及泌水率比的研究,并与萘系高效减水剂作比较,证实了在水灰比相同的情况下,掺入脂肪族磺酸盐高效减水剂的砂浆及新拌混凝土的流动性增加,抗压强度比和泌水率比都有不同程度的提高,效果明显。与萘系高效减水剂相比,在分散性、抗压强度比和泌水率比三方面有较大的优势。5.通过对脂肪族磺酸盐高效减水剂在砂浆及混凝土掺量的实验得出,当掺量为水泥用量的.0.5%~0.6%时,砂浆及新拌混凝土便有较好的分散性,并显著改善砂浆及新拌混凝土的和易性,并且在该用量下经济合理。6.通过对新拌混凝土凝结时间的研究,证明脂肪族磺酸盐高效减水剂具有较好的缓凝作用,初凝与终凝时间分别延长了90min和110mi n,与萘系高效减水剂相比较,更有利于远距离混凝土的输送。7.通过对新拌混凝土坍落度经时损失的研究,并与萘系及聚羧酸系高效减水剂作比较,发现脂肪族磺酸盐高效减水剂的保坍性不佳,针对这一不足,本论文提出了三个可行的解决方案。

严思明[6]2006年在《新型耐温油井水泥降失水剂体系的研究》文中指出论文在分析水泥浆降失水剂及其作用机理存在问题的基础上,通过实验深入研究和剖析降失水剂作用的根本原因和影响因素,提出了新的降失水剂作用机理——粘弹性可压缩吸附层机理。新机理能合理解释实验现象和结果,对降失水剂分子的设计和合成具有普遍指导意义。新机理指出:降失水剂能降低失水的根本原因是形成了能充分堵塞失水通道的机制。降失水剂高分子水化束缚自由水、液相粘滞性阻力是控制失水的次要因素。降失水剂高分子,通过其官能团以与水泥颗粒表面带正电的金属离子形成σ配位键螯合物和正负离子静电引力两种方式,在水泥颗粒表面形成具有一定吸附强度和吸附厚度的高弹性、粘弹性、高粘合性的高分子吸附层,体系失水时,粘弹性吸附层物质被挤入水泥颗粒的空隙体积中并粘合在水泥颗粒之间,使失水通道被充分填充和堵塞,滤饼渗透率降低,滤饼致密而坚韧,体系失水得到彻底控制。在水泥颗粒表面有较强的吸附能力是降失水剂形成堵塞失水通道机制的关键因素,不能有效吸附在水泥颗粒表面的高分子,无法实质性控制体系的失水。降失水剂官能团的螯合能力和吸附能力越强、吸附层越厚、分子量越大、在水泥颗粒表面吸附的比例越高越有利于获得低失水;降失水剂高分子在水泥颗粒表面呈卷曲或沉淀状态有利于获得低失水。通过分析水泥浆体系失水通道的微观尺寸,提出了确定极配粒径和降失水剂分子尺寸(分子量)的计算方法和分子量范围。 以新机理为理论指导,设计了以耐温稳定性好的碳碳σ键为主链、以离子性强和鳌合能力强的—SO_3~-、—COO~-、—CONH_2为主要官能团的新型耐温降失水剂的分子结构。用单体聚合法、聚合物直接磺化法研制了两种新型耐温油井水泥降失水剂FAS-2和SPS-1,确定了最佳合成条件,进行了结构和性能的表征。研究表明,降失水效果取决于磺酸基的含量和分子量;耐温性取决于官能团的稳定性;研制的两种降失水剂耐温范围宽(70℃~140℃)、降失水效果好(API失水30~50ml)、抗盐抗钙能力强,总体上优于现用的纤维素类和胶乳类降失水剂体系。两种降失水剂的水泥浆体系抗压强度高,流动性好,微析水,稠化时间可调,稠化曲线呈直角稠化,与多种外加剂有良好的配伍性,室内配制的系列高温高密度配方的综合性能优良。降失水剂FAS-2在5500m左右直井长封固段和斜井尾管固井的现场应用表明,FAS-2对不同水泥、水质和外加剂有良好的适应性,性能良好,可施工性强,111℃斜井尾管固井中优质率和良好率分别为80%和20%;温度为42℃~125℃的长封固段固井中优良率达83.6%,有良好的实际

焦永强[7]2007年在《深井水泥浆体系研究》文中研究指明本文从油田应用实际出发,以应用化学学科和钻井固井学科前期研究成果为基础,研制合成了适合于深井水泥浆体系的油井水泥浆外加剂。对减阻剂、缓凝剂和降失水剂的作用机理、制备方法以及对水泥浆性能的作用都有详细的描述。研究结果表明:合成的SDJZ减阻剂能有效的改善油井水泥浆的流变性能,与合成的其它外加剂具有良好的配伍性;研制的SDH缓凝剂,其稠化时间可调,最大的优点是耐盐性,无论是淡水、盐水、海水和高矿化度水质,在其加量一定的情况下,其水泥浆稠化时间相差不大,其抗压强度高,与其它外加剂有良好的相容性,并且使用方便,生产工艺简单;PVA降失水剂属成膜形降失水剂,其固体膜强度高、稳定性好,降失水效果显著,与其它外加剂有良好的相容性。通过在现场固井的应用效果的研究,表明此水泥浆体系能够适应深井固井的要求。在高温高压下具有良好的水泥浆性能,能够获得较好的固井质量,具有较大的推广应用前景。

刘青贺[8]2015年在《辽河油田深井固井水泥浆体系研究》文中指出本文针对辽河油田长封固段固井的技术特点,通过大量的文献资料调研,分析了目前解决大温差井固井的主要手段以及制约大温差水泥浆体系发展的难点,对比现在市场上已出现的抗高温外加剂的抗温性、稠化时间的调节性能、对温度的敏感性等,评价出适合大温差水泥浆体系用的外加剂。并从材料学的角度出发,结合紧密堆积的数学理论模型系统地研究与设计出有助于提高大温差井固井质量的大温差水泥浆体系。通过筛选大量的增强材料,合理设计各个材料之间的加量,使水泥浆在经过高温后,在较低温度下仍有很高的强度;利用高温高压稠化仪器考察水泥浆体系稠化时间的可调性;通过失水试验考察缓凝剂与降失水剂的配伍性;通过高温高压稠化实验考察缓凝剂是否存在温度与加量的敏感区;对水泥石进行高温高压BP管沉降稳定性实验,完成了大温差水泥浆体系的稳定性评价。本文研究的水泥浆体系具有良好的沉降稳定性,API失水量小于50mL,游离液含量为0,稠化时间可调,井底静止温度条件下水泥石的抗压强度大于20MPa,静胶凝强度过渡时间短。在辽河油田现场应用2井次,固井质量合格,取得良好的效果。

杨小华, 王中华[9]2004年在《国内近15年来油井水泥外加剂研究与应用进展》文中进行了进一步梳理综述了近15年来国内油井水泥外加剂研制与应用方面的进展。分6大类介绍了新研发的油井水泥外加剂,其中一些经过了现场试验,有几种已投入现场推广应用:①降滤失剂17种;②分散剂18种;③缓凝剂6种;④防窜外加剂3种;⑤膨胀剂1种;⑥早强剂4种。参48。

参考文献:

[1]. 聚苯乙烯磺酸盐的合成及水泥浆减阻性能的研究[D]. 周勇. 石油化工科学研究院. 2000

[2]. 聚电解质与表面活性剂的相互作用以及环糊精超分子识别在电化学传感器中的应用[D]. 郝霞. 西南大学. 2016

[3]. 《精细石油化工文摘》1998年 第12卷 主题索引[J]. 佚名. 精细石油化工文摘. 1998

[4]. 共聚物类油井水泥降失水剂的研究[D]. 王永泉. 中国石油大学. 2006

[5]. 脂肪族磺酸盐高效减水剂的合成及应用性能研究[D]. 张恩. 昆明理工大学. 2009

[6]. 新型耐温油井水泥降失水剂体系的研究[D]. 严思明. 西南石油大学. 2006

[7]. 深井水泥浆体系研究[D]. 焦永强. 中国石油大学. 2007

[8]. 辽河油田深井固井水泥浆体系研究[D]. 刘青贺. 东北石油大学. 2015

[9]. 国内近15年来油井水泥外加剂研究与应用进展[J]. 杨小华, 王中华. 油田化学. 2004

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

聚苯乙烯磺酸盐的合成及水泥浆减阻性能的研究
下载Doc文档

猜你喜欢