润滑油抗泡机理的研究 Ⅱ.助泡剂对泡沫倾向的影响及抗泡剂配伍性能

考察了各类添加剂在不同浓度、温度及不同基础油中的泡沫倾向,并测定了这些条件下体系的表面张力。从表面化学角度解释了添加剂对泡沫性质的影响,并通过对抗泡剂配伍性能的研究,验证了消泡机制:抗泡剂须具备高的表面活性才能吸附于泡膜表面,降低泡膜的表面粘弹性,改变膜的流变性能,从而起消泡作用。     

空气/水界面上大豆11S球蛋白吸附膜的膨胀特性

采用轴对称滴形分析法检测了不同体相蛋白含量和pH值条件下，空气／水界面上大豆11S球蛋白吸附膜的表面膨胀特征参数随吸附时间的变化．结果表明：随着吸附时间的延长，吸附膜的表面膨胀模量增大，相角减小；膨胀弹性明显高于膨胀粘性，因此，从流变学的角度分析，空气／水界面上大豆11S球蛋白吸附膜的粘弹性实际上是弹性的；表面膨胀模量随体相蛋白浓度的增加而增大，受pH值的影响更为明显．     

表面力仪及油性添加剂薄膜流变特性

为研究超薄润滑膜的摩擦特性和添加剂的影响 ,采用自制的表面力仪进行了润滑剂基础油和油性添加剂的薄膜流变实验。结果表明 :当膜厚减薄到纳米量级时 ,润滑油呈现非牛顿剪切响应 ,即剪切稀释现象 ,其等效粘度随着膜厚变薄而增加 ,并在某个临界膜厚处急剧上升。加入添加剂后 ,润滑油等效粘度降低 ,临界膜厚变小 ,说明薄膜流变特性与界面的摩擦状况有关。指出油性添加剂的功能在于形成摩擦系数小但厚度较薄的吸附层 ,与界于壁面间的润滑流体构成夹层结构 ,从而较好地解释了实验规律     

纳米氢氧化铝稳定泡沫性能研究

通过原位表面活性化可使纳米颗粒变成表面活性颗粒,使其能够吸附在气-液界面上形成颗粒单层,这种颗粒单层类似于表面活性剂在气-液界面上的吸附单分子层,有起泡和稳泡的作用.研究了纳米氢氧化铝与表面活性剂SDS及OP-10复配产生的泡沫的性能.结果表明,以水为溶剂时,OP-10基本不能使纳米氢氧化铝颗粒原位表面活性化,不能在起泡和稳泡方面产生协同效应.而阴离子表面活性剂SDS能够通过静电作用吸附在纳米氢氧化铝颗粒表面,使颗粒表面覆盖一层烷基链而亲水性减弱,从而能以颗粒单层形式吸附在气-液界面上起到起泡和稳泡的作用.当SDS质量分数大于0.6%后,表面活性剂分子在颗粒表面形成双层或多层吸附,打破了活性颗粒的亲水-亲油平衡,纳米颗粒重新转变为强亲水颗粒,起泡、稳泡能力下降.质量分数0.1%纳米Al(OH)3+SDS体系的泡沫封堵性能明显优于单一SDS体系,文中实验条件下阻力因子可达100以上.     

双子型VES清洁泡沫压裂液稳泡性能

针对双子型黏弹性表面活性剂(VES)泡沫压裂液不同于常规泡沫压裂液的稳泡机理,采用微观气体扩散测定、低温冷冻电镜透射、界面流变测试、微观可视化等研究手段,对排液速度、液膜强度、气体扩散速度等进行测试分析。研究结果表明:VES泡沫压裂液的液相中形成互相缠绕的蠕虫状胶束,减缓液膜排液速度,促使泡沫析液半衰期相对单一表面活性剂泡沫延长2~3个数量级;VES泡沫气液界面上吸附达到饱和状态的表面活性剂分子以及体相中互相缠绕的蠕虫状胶束抑制了气体扩散作用;VES泡沫液膜具有较高的界面扩张黏弹模量,这有助于增强气泡抵抗变形及自我修复的能力,进而提高泡沫适应压力波动的能力。这些特性使双子型VES清洁泡沫压裂液具有比常规泡沫压裂液更良好稳泡性能。     

流体吸附层厚度计算及应用分析

根据流固吸附特性和分子间能量的变化规律来确定表面流、固体相互作用的程度,对表面吸附性能和吸附层进行描述,得出以能量表示的吸附层厚度表达式;从而确定描述表面粘度变化计算的表达式中的重要参数-吸附层厚度,粘度描述是润滑工程领域研究的基础.本文的研究适用于以流体膜为基础进行工作的研究,是纳米级润滑理论研究必须解决的问题之一.     

纳米银/海藻酸钠墨滴在棉织物上的铺展性能研究

为分析墨滴粘度、表面张力等因素对喷墨印制品质的影响，配制了纳米银/海藻酸钠墨水体系，系统探究了纳米银、海藻酸钠及表面活性剂对墨滴在棉织物表面铺展性能的影响。研究结果表明，纳米银的用量对墨水体系的粘度、表面张力都不会产生显著影响，随着纳米银含量的增加，墨滴铺展面积逐渐减小，铺展圆度增加；海藻酸钠的加入使体系的粘度显著增加，导致墨滴铺展面积逐渐减小，铺展圆度增大；非离子表面活性剂AEO-9的加入使体系的表面张力下降明显，导致墨滴铺展面积减小，铺展圆度增大。     

三元组分对弱碱三元复合驱模拟乳状液乳化稳定性的影响

考察弱碱三元组分对大庆油田石油磺酸盐三元复合驱模拟乳状液的乳化稳定动力学参数、界面黏弹性、扩散双电层Zeta电位等稳定参数的影响,研究三元组分对弱碱石油磺酸盐三元复合驱模拟乳状液乳化稳定性的影响规律。结果表明:表面活性剂的两亲性使其吸附于油水界面,质量分数的增加使其形成的油水界面膜稳定性增强,当表面活性剂质量分数高于0.1%时,形成的模拟原油采出液稳定较高,破乳较难;弱碱碳酸钠在三元复合体系起着双重作用,当碳酸钠质量分数小于0.8%时,碳酸钠主要与原油中的酸性物质生成表面活性物质,增加油水界面膜的强度,提高模拟乳状液乳化的稳定性,当碳酸钠质量分数大于0.8%时,碳酸钠的主要作用是中和表面活性剂分子在油水界面膜上的表面电荷,压缩油水界面扩散双电层,降低模拟乳状液的稳定性;聚合物主要是改善油水界面膜的黏弹性,其质量浓度的增加可使吸附在油水界面的有效分子数增多,油水界面的黏弹性增大,从而增强模拟乳状液的稳定性。     

治疗早产儿呼吸窘迫综合症的物质

在正常足月新生儿肺泡的表面有一层表面活性物质,它是一种化合物,主要成份是磷脂,能降低肺泡表面的张力,防止肺泡过度膨胀或萎陷。这种物质是在妊娠最后一周内产生。早产儿由于肺泡表面活性物质不     

烃类气体对泡沫液膜稳定性影响的微观机制

利用分子动力学方法构建气相层-表面活性剂/聚合物分子层-含无机盐离子的水相夹层模拟体系,微观揭示烃类气体类型对水基泡沫液膜排液特性与Ostwald熟化作用的影响机制。结果表明：相比于N₂泡沫,烃类气体产生水基泡沫的液膜稳定性降低,且随着碳数增加,表面张力逐渐增大,界面形成能绝对值逐渐减小,泡沫液膜排液能力增强,第一水化层内水分子扩散系数从CH₄水基泡沫体系的1.73×10^-5cm²/s增大到C₃H₈水基泡沫体系的2.40×10^-5 cm²/s,相应界面水层厚度、水化层内水分子配位数则分别从10.93?和2.11减小到7.72?和1.96;由气体分子界面聚集引起的Ostwald熟化作用是影响泡沫液膜稳定性的关键;同时对于碳数高的烃类气体分子,更易渗透其所形成的泡沫液膜而诱发泡沫衰变与破裂,反映出表面活性剂分子的界面吸附构型直接影响着Ostwald熟化作用。     

油田生产中驱油聚合物的筛选

本文在前人工作的基础上,建立了一系列对聚合物性能的评价方法,主要对聚合物摩尔浓度、耐盐性能、抗钙性能、耐温性能、耐油性能的影响、在以上的基础上又研究了聚合物泡沫的流变性能、泡沫尺寸分布以及配制泡沫钻井液等,并考察了表面活性剂结构类型、表面活性剂浓度、表面活性剂复配、聚合物的加入等因素对泡沫表观性能的影响,探讨泡沫的表观性能、微观机制和实际应用三者之间的内在联系。本文研究表明,起泡能力和表面张力往往不呈线形对应关系,引入能量的方式和大小对泡沫的形成有重要的影响,在引入能量相等的条件下,对比生成泡沫量的多少,以考察起泡能力才能给出对实际应用有指导意义的结论。     

CO2泡沫压裂液两相流流动特性的试验研究

通过大型高参数泡沫压裂液试验回路首次详细研究了实际压裂条件下CO2泡沫压裂液的流变特性,得出了实际压裂条件下CO2泡沫压裂液流变参数的计算关联式,从而为低渗油气藏泡沫压裂技术的有效实施提供了试验依据.研究表明:在实际施工条件下,CO2泡沫压裂液具有剪切稀化性质,可用幂律模型来描述;其有效粘度随剪切速率、温度的增高而减小,随压力、泡沫质量的增大而增大;相对而言,温度和泡沫质量对流变参数的影响比压力的影响明显,在该试验范围内,温度和泡沫质量对流变参数的影响呈指数规律变化.     

磁场对泡沫钻井液流变性能的影响

泡沫钻井液是一种适用于欠平衡钻井的新型低密度钻井液。采用试验方法研究了磁场对泡沫钻井液流变性能的影响程度 ,对磁处理前后泡沫钻井液的流变参数进行了对比。结果表明 ,磁处理能明显改变泡沫钻井液的性能 ,可以使塑性粘度和视粘度减小。磁处理能影响切应力的大小 ,动切力和静切力随磁处理条件的不同而有增有减 ,但它的流体性质并未改变     

预交联凝胶颗粒与十二烷基硫酸钠的相互作用

建立预交联凝胶颗粒对阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的吸附特性与SDS对预交联凝胶颗粒膨胀性影响规律的关系,利用稳态剪切流变和振荡剪切流变方法研究SDS对预交联凝胶颗粒流变性能的影响,探讨预交联凝胶颗粒与SDS的相互作用机制。结果表明:随着SDS质量浓度的增加,表面活性剂在预交联凝胶颗粒上的吸附量逐渐增加后达到饱和,而预交联凝胶颗粒的膨胀倍数先逐渐降低,达到吸附饱和后基本稳定;预交联凝胶颗粒具有剪切变稀性,吸附表面活性剂SDS之后对其在低剪切速率下的表观黏度具有显著影响,随着SDS质量浓度的增加其屈服应力逐渐减小,储能模量呈现先降低后升高的趋势。     

正电和中性磷脂对纤维蛋白原的吸附比较

常用纤维蛋白原的吸附特性来比较和研究材料的血液相容性。将自行合成的正电磷脂ＤＰＰＥＬ膜铺展在金膜表面,测量了膜表面的接触角及对纤维蛋白原的动态吸附特性,并与裸金膜、中性磷脂ＤＳＰＣ膜进行了比较。结果表明：ＤＳＰＣ膜、ＤＰＰＥＬ膜和裸金膜的接触角分别为３８°０５′,５７°２０′和７８°２４′。在相同的纤维蛋白原溶液浓度条件下,裸金膜表面吸附纤维蛋白原的速率最快,饱和吸附量最大（３．５０ｎｇ／ｍｍ２）;磷脂ＤＳＰＣ膜表面吸附纤维蛋白原的速度最低,饱和吸附量也最小（１．００ｎｇ／ｍｍ２）;磷脂ＤＰＰＥＬ膜吸附速率也较快,饱和吸附量为１．７５ｎｇ／ｍｍ２。表明纤维蛋白原在界面上的吸附特性与材料表面疏水性质和带电特性相关。ＰＣ头良好的亲水性和电中性,是其能改善生物医用材料血液相容性的重要原因。     

C02泡沫压裂液两相流流动特性的试验研究

通过大型高参数泡沫压裂液试验回路首次详细研究了实际压裂条件下CO2泡沫压裂液的流变特性，得出了实际压裂条件下C02泡沫压裂液流变参数的计算关联式，从而为低渗油气藏泡沫压裂技术的有效实施提供了试验依据。研究表明：在实际施工条件下，CO2泡沫压裂液具有剪切稀化性质，可用幂律模型来描述；其有效粘度随剪切速率、温度的增高而减小，随压力、泡沫质量的增大而增大；相对而言，温度和泡沫质量对流变参数的影响比压力的影响明显，在该试验范围内，温度和泡沫质量对流变参数的影响呈指数规律变化。     

磁场对泡沫钻井液流变性能的影响

泡沫钻井液是一种适用于欠平衡钻井的新型低密度钻井液。采用试验方法研究了磁场对泡沫钻井液流变性能的影响程度，对磁处理前后泡沫钻井液的流变参数进行了对比。结果表明，磁处理能明显改变泡沫钻井液的性能，可以使塑性粘度和视粘度减小。磁处理能影响切应力的大小，动切力和静切力随磁处理条件的不同而有增有减，但它的流体性质并未改变。     

磺基甜菜碱与烯烃磺酸盐复配体系的溶液特性

为考察磺基甜菜碱与烯烃磺酸盐复配体系的溶液性能,利用界面流变仪和泡沫扫描仪研究磺基甜菜碱复配体系的表面扩张黏弹性及泡沫性能,利用泡沫驱油装置测量磺基甜菜碱复配体系的流度控制能力。结果表明:磺基甜菜碱与烯烃磺酸盐的质量比为4∶6,复配体系的表面吸附量最大,分子占据的平均面积最小;复配体系的表面扩张黏弹性好于单一磺基甜菜碱或烯烃磺酸盐的表面扩张黏弹性,复配体系的表面膜以弹性为主,且复配体系的泡沫性能明显改善;复配体系在多孔介质中的流度控制能力明显好于单一磺基甜菜碱或烯烃磺酸盐的;复配体系受温度或盐的影响较小。     

油包水型乳状液稳定性的研究——不同条件下粘度的变化规律

一、概述液膜的稳定性是液膜能否工业化的关键性问题之一。因而,在液膜的研究工作中,使液膜具有适宜的稳定性并不是一个小问题。影响液膜稳定性的因素很多,诸如粘度、温度、乳状液颗粒大小,液膜厚度,表面活性剂的种类,液膜弹性的大小等等。研究这些因素,对液膜的制备,提取分离,破乳等都有实际的指导意义。就所查阅的文献中,对油色水型乳状液粘度的变化规律,尤其是对相体积比较大时,粘度数值记载不多,我们做了某些条件下粘度的变化规律,并对所得结果进行分析说明。     

铝土矿浮选泡沫消泡研究

以河南混合铝土矿浮选精矿泡沫为研究对象, 分析铝土矿浮选泡沫的稳定原因. 采用物理方法和化学方法, 进行三相泡沫的消泡研究. 结果表明: 油酸钠可以显著降低水溶液体系的表面张力, 同时微细疏水矿粒在气泡表面的吸附降低了气泡表面的排液速率, 并增强了气泡的机械强度, 导致铝土矿浮选泡沫稳定;另外, 转速对机械搅拌消泡有较大的影响, 消泡效果随转速的提高而增强;磷酸三丁酯、 Foamban-ms-575和BD3037对两相泡沫体系具有很好的消泡作用, 但在三相泡沫体系中由于在泡沫表面铺展速率的限制, 消泡效果并不明显;利用机械搅拌和添加消泡剂, 可以在较低的转速下, 大大改善消泡效果.