取心工具用大尺寸疏水吸油海绵的制备与吸油性能研究

海绵取心工具(取心衬筒)中一种关键材料是高吸油海绵,为了满足钻井取心的使用需求,需要制备大尺寸、超疏水的吸油海绵。利用多巴胺(DA)氧化自聚(以NaIO₄为氧化剂)以及聚多巴胺(PDA)与疏水剂(十八胺,ODA)的反应,采用一步和两步浸涂法对小尺寸(30 mm×30 mm×10 mm)和大尺寸(910 mm×400 mm×10 mm)商用三聚氰胺海绵进行疏水改性;利用扫描电子显微镜(SEM)观察改性海绵的表面形貌,并测定其水接触角和吸油性能。结果表明：改性海绵表面形成了PDA粒子,两步法所得改性海绵的表面粒子细密、均匀;增大DA的质量浓度和提高氧化剂含量,海绵表面PDA粒子增多。确定了海绵改性的最优条件：DA质量浓度为4～6 mg/mL,DA与NaIO₄的质量比为1∶1,海绵在ODA溶液中的浸泡时间为2～4 h。在小尺寸样品研究结果的基础上,将大尺寸海绵在DA溶液中浸泡1 min,在空气中放置2 h,然后与ODA溶液反应4 h进行改性,所得大尺寸改性海绵的表面水接触角为152.6°,10 s时吸油量达90 g/g,并且多次吸油、析油后仍保持较...