水下跨接管用瓜胶基MEG凝胶的制备及性能

跨接管MEG凝胶封堵技术是深海油气作业的核心技术.为了获得高性能的水下跨接管MEG凝胶,考察了不同含量有机硼交联剂的瓜胶基MEG凝胶的挑挂性、触变性和稳定性,根据实验结果优化了 MEG凝胶配方.耐温性和耐盐性试验结果表明制备的MEG凝胶具有良好的耐温和耐盐性能.研究结果为MEG凝胶的实际工程应用奠定了基础.     

pH值对于表面硼改性纳米二氧化钛交联剂交联性能的影响

传统有机硼交联羟丙基瓜胶 （HPG）冻胶压裂液体系具有稠化剂用量大,压裂施工成本高,压裂残渣多,裂缝导流能力差等诸多缺点。为了达到降低压裂液稠化剂用量、提高压裂施工效果的目的, 采用“两步法”制备了一种表面硼改性的纳米二氧化钛颗粒 （NCC）作为HPG压裂液交联剂。研究了pH值对于NCC交联HPG冻胶耐温性能的影响,结果表明随着pH值的增加,NCC冻胶压裂液的耐温性能先增大后减小。所形成的冻胶压裂液在pH=12时耐温性能最佳。与传统有机硼交联剂相比,NCC可大大减小稠化剂用量,NCC交联的0.3 wt.% HPG冻胶在pH值为8~14的范围内均能保持良好的耐温性能。利用扫描电镜表征了NCC冻胶在不同pH值条件下的交联形貌及交联结构,结果表明,在pH值为12时,NCC冻胶微观形貌最致密。     

水下跨接管MEG凝胶的制备及性能

研究了适用于水下跨接管的MEG凝胶配方体系,考察了影响凝胶性能的反应条件以及MEG凝胶的粘温特性、海水及MEG稳定性、抗冻性性能.结果表明:通过调节MEG凝胶体系的pH值可以实现MEG凝胶的粘度调控.在30～80℃范围内MEG凝胶的表观粘度保持不变说明此凝胶具有良好的耐温性能.凝胶在海水及纯MEG溶液中可以稳定存在30天.抗冻试验表明凝胶最低的冰点可低于-24℃.产品性能能够满足南海流花系列水下项目MEG凝胶现场灌注及管道安装运输的需要.     

交联NFC/PVA水凝胶的制备及对重金属吸附研究

使用戊二醛做交联剂,将羧基化的纳纤化纤维素(NFC)与聚乙烯醇(PVA)通过化学交联,制备出含羧基的NFC/PVA复合水凝胶,对水凝胶进行了红外光谱、扫描电镜、热重分析、含水率等表征,研究了NFC/PVA复合水凝胶对重金属离子的吸附性能。结果表明,水凝胶内部呈多孔结构,PVA的加入提高了水凝胶的热稳定性,戊二醛交联增强了水凝胶的机械强度,交联剂用量为2%时,复合水凝胶对重金属离子的吸附效果最好。     

PDMAA/Clay纳米复合水凝胶的制备与性能

以无机黏土为交联剂,采用偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂制备了新型的聚N,N ＇-二甲基丙烯酰胺/黏土(PDMAA/Clay)纳米复合水凝胶,作为对比,采用过硫酸钾(KPS)为引发剂制备了相对应的水凝胶.对两种纳米复合水凝胶的结构、形态、溶胀行为和力学性能等进行了研究.试验表明,黏土的结晶结构均已被破坏,黏土规整的片层被剥离并在凝胶中无序分布,起到交联剂的作用.随着黏土含量的增加,水凝胶的溶胀速率和溶胀度降低.采用AIBN制备的PDMAA/Clay水凝胶具有更好的韧性及更高的断裂强度,其断裂伸长率可达1 800％以上,而KPS制备的水凝胶的断裂伸长率在1 200％左右.     

仿生棉花“轻柔飘逸”特性自组装制备纳米纤丝化纤维素气凝胶

 根据仿生棉花“轻柔飘逸”的特性,制备了具有超轻、超疏水、弹性和可折叠性能的一种新型纳米纤丝化纤维素（NFC）气凝胶。将废弃的枯落竹叶通过一系列化学处理,获得纯化的枯落竹叶纤维素。纤维素通过超声处理,可以将纤维素束分散成纳米纤维素纤维,经过冷冻干燥,制备NFC气凝胶。再通过MTMS处理,制备出具有这些性能的NFC气凝胶。采用接触角测量仪测得接触角为152°。通过扫描电子显微镜（SEM）和能量弥散X射线分析（EDS）对纯化的纤维素和制备的气凝胶的表面形貌和能谱进行分析,通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）对枯落竹叶、纯化后的纤维素和获得的气凝胶进行官能团分析。该研究所用试剂均为绿色环保,为绿色气凝胶的制备提供了科学思路。     

新型木质纤维素气凝胶的制备、表征及疏水吸油性能

为制备一种新型的木质纤维素气凝胶,采用化学预处理、溶解再生与冷冻干燥相结合的方法,对废弃的麦秸杆进行提纯、溶解、置换和干燥,并采用绿色、无毒、低廉的氢氧化钠/聚乙二醇溶液作为纤维素溶剂。采用扫描电镜(SEM)、BET比表面积分析、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和热重分析仪(TGA),对制备的新型木质纤维素气凝胶的微观形貌、比表面积与孔径分布、晶型结构、化学结构及热稳定性进行表征。结果表明,制备的新型木质纤维素气凝胶具有连续、层叠的三维网状结构,比表面积为99.17 m2/g,总孔容为0.45 cm3/g;纤维素气凝胶的晶型由纤维素I型转变为纤维素II型,结晶度为72.3%,相对于原料提高了23.4%,热稳定性也略微升高;并利用三甲基氯硅烷(TMCS)进行疏水改性,制备出了具有疏水性能的纤维素气凝胶。提供了一种新的制备木质纤维素气凝胶的有效溶剂,且具有高吸附性能、高承重能力、高结晶度的纤维素气凝胶是一种具有较大应用潜力的新型功能材料。     

新型木质纤维素气凝胶的制备、表征及疏水吸油性能

 为制备一种新型的木质纤维素气凝胶,采用化学预处理、溶解再生与冷冻干燥相结合的方法,对废弃的麦秸杆进行提纯、溶解、置换和干燥,并采用绿色、无毒、低廉的氢氧化钠/聚乙二醇溶液作为纤维素溶剂。采用扫描电镜（SEM）、BET 比表面积分析、X 射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和热重分析仪（TGA）,对制备的新型木质纤维素气凝胶的微观形貌、比表面积与孔径分布、晶型结构、化学结构及热稳定性进行表征。结果表明,制备的新型木质纤维素气凝胶具有连续、层叠的三维网状结构,比表面积为99.17 m²/g,总孔容为0.45 cm³/g;纤维素气凝胶的晶型由纤维素I 型转变为纤维素Ⅱ 型,结晶度为72.3%,相对于原料提高了23.4%,热稳定性也略微升高;并利用三甲基氯硅烷（TMCS）进行疏水改性,制备出了具有疏水性能的纤维素气凝胶。提供了一种新的制备木质纤维素气凝胶的有效溶剂,且具有高吸附性能、高承重能力、高结晶度的纤维素气凝胶是一种具有较大应用潜力的新型功能材料。     

羧甲基纤维素肥料包膜材料的研究

以甲醛作交联剂,甘油为增塑剂,羧甲基纤维素、明胶和聚乙烯醇为原料,通过甲醛交联反应制备了一种新型羧甲基纤维素肥料包膜材料,考察了制备过程各种因素对膜性能的影响.采用红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射、扫描电镜等表征了包膜的结构,同时测试了复合膜的抗张强度、断裂伸长率、耐水性和缓释性能.结果表明该条件下包膜中原料之间有良好的相容性,产生了较强的相互作用,形成了一个较稳定的复合体,膜材料的性能优于纯明胶膜和羧甲基纤维素膜,作为缓释肥料包膜有潜在利用价值.     

纤维素基水凝胶的制备及其溶胀性能研究

以玉米秸秆中提取的纤维素为原料,通过接枝共聚与丙烯酸作用制备改性水凝胶,并探讨温度、盐溶液及pH值对其溶胀性能的影响.实验结果表明,不同的反应物配比制备的水凝胶显现出不同的溶胀性能.升高温度水凝胶的溶胀率下降;二价阳离子比一价阳离子使水凝胶网络结构收缩明显,溶胀性能变得更差;pH值在5～9之间,由于系统的缓冲作用使水凝胶的溶胀性能保持相对稳定.     

原位构造超顺磁性纳米氧化铁/甲壳素复合凝胶

以氯化铁为前驱体溶液、甲壳素凝胶为基质,成功制备了含有大量氧化铁纳米粒子的甲壳素复合凝胶.通过扫描电镜(SEM)、红外(FT-IR)、X-衍射(XRD)、热重分析和磁强计分析(VSM),考察了复合材料的结构和性能.结果显示:粒径为22.5~33.7 nm的球形氧化铁纳米粒子均匀的分散和固载在甲壳素基体中,且随着前驱体溶液浓度从0.05 mol/L增至0.5 mol/L,氧化铁纳米粒子的量从9 wt.%逐渐增加至45 wt.%;复合纳米材料有非常小的磁滞回线和较低的矫顽力.提供了一种制备高含量磁性纳米离子复合凝胶的绿色方法.     

钼掺杂的纳米氧化镍催化剂的制备及其乙烷氧化脱氢性能

本文用溶胶-凝胶法制备了不同含量的钼掺杂的纳米氧化镍催化剂,考察了其乙烷氧化脱氢制乙烯（ODHE）的催化性能。结果表明：钼掺杂纳米氧化镍催化剂的乙烯选择性和高温抗乙烷裂解性能都有明显改善,其中,11．4wt％Mo-Ni-O表现出最佳的催化性能,在430℃时,乙烷的转化率为60．8％,乙烯选择性为65．4％。     

pH敏感聚衣康酸/丙烯酰胺水凝胶微球的制备与性能

采用反相悬浮聚合，以衣康酸／丙烯酰胺共聚制备pH敏感水凝胶微球，研究了加料方式、分散剂的种类与用量、分散介质的种类与用量、单体浓度与配比和交联剂的用量等因素对水凝胶微球成球性能和外观的影响；探讨了原料配比、交联程度等因素对水凝胶微球pH敏感性的影响．实验结果表明：以逐步滴加的方式，span60为分散剂，水油体积比控制在15：50，分散剂占单体总质量的2．5％，单体摩尔配比以IMAM为1：5．5，交联剂与单体质量比9．4％，在环己烷中对衣康酸和丙烯酰胺进行聚合能制备出pH敏感性与表观形态都较好的水凝胶微球．     

高弹性聚丙烯酰胺水凝胶的制备及拉伸性能研究

为了提高水凝胶的弹性性能,采用微凝胶法制备了高弹性的聚丙烯酰胺(PAAM)水凝胶.先采用沉降聚合法制备了PAAM微凝胶,再以此充当交联剂代替传统的化学交联剂和引发剂,制备了高机械性能的PAAM水凝胶.同时探讨了丙烯酰胺浓度、凝胶成型温度、微凝胶与水的体积比对PAAM水凝胶弹性性能的影响.结果表明:随着丙烯酰胺的浓度的增大,凝胶柱的弹性模量变大;随微凝胶成型温度越高,形成的水凝胶的弹性模量越小;当微凝胶与水的体积比为1︰1时,水凝胶的弹性模量较大,增加或减少微凝胶的量均会使得水凝胶的弹性模量变小.     

疏水性纤维素气凝胶的制备及性能研究

为了得到疏水性纤维素气凝胶,本实验以纤维素为原料,以甲基三甲氧基硅烷为改性剂,采用甲基三甲氧基硅烷/正硅酸乙酯/乙醇混合液浸泡纤维素水凝胶的方法,制备出疏水性纤维素气凝胶,同时采用正交试验的方法确定了最佳的制备工艺.     

羟乙基羧甲基纤维素与金属离子交联作用机理

纤维素作为丰富的可再生资源,在储层改造领域具有广阔的应用前景。纤维素压裂液近两年在气井压裂上的先导试验也取得了较好的增产效果。通过实验,对其稠化剂羟乙基羧甲基纤维素与高价金属离子的交联作用机理进行了研究。结果表明,该纤维素交联凝胶点的时间与频率无关,与交联剂浓度关系密切。在优化压裂液配方时,可根据需要调节交联时间;羟乙基羧甲基纤维素与高价金属离子交联即存在化学交联,同时也存在物理交联,纤维素分子链上的羟基同交联剂配位体中的羟基或有机锆中的离子产生强烈的氢键作用,形成物理交联点;纤维素分子链上的羧酸根同交联剂中的金属离子形成化学交联点。     

pH对于表面硼改性纳米二氧化钛交联剂交联性能的影响

传统有机硼交联羟丙基瓜胶(HPG)冻胶压裂液体系具有稠化剂用量大,压裂施工成本高,压裂残渣多,裂缝导流能力差等诸多缺点。为了达到降低压裂液稠化剂用量、提高压裂施工效果的目的,采用"两步法"制备了一种表面硼改性的纳米二氧化钛颗粒(NCC)作为HPG压裂液交联剂。研究了pH对于NCC交联HPG冻胶耐温性能的影响,结果表明随着pH的增加,NCC冻胶压裂液的耐温性能先增大后减小。所形成的冻胶压裂液在pH=12时耐温性能最佳。与传统有机硼交联剂相比,NCC可大大减小稠化剂用量,NCC交联的0.3wt%HPG冻胶在pH值8~14的范围内均能保持良好的耐温性能。利用扫描电镜表征了NCC冻胶在不同pH值条件下的交联形貌及交联结构,结果表明,在pH为12时,NCC冻胶微观形貌最致密。     

HEMA/AM/clay纳米复合水凝胶的制备及性能

以无机黏土为物理交联剂,通过原位自由基聚合制备甲基丙烯酸羟基乙酯/丙烯酰胺/黏土(HEMA/AM/clay)纳米复合水凝胶.通过傅里叶红外光谱(FT-IR)分析,证明制备的纳米复合水凝胶具有预期的化学组成;通过差示扫描量热仪(DSC)分析了水凝胶中水的存在状态.研究结果表明,凝胶的溶胀度随AM投料量的增加而增大,且随着AM投料量的增加,凝胶的力学性能随之提高,在溶胀度为350％时,水凝胶的断裂伸长率和抗拉强度分别达到400％和0.5 MPa.     

蔗渣纤维素基双重敏感型IPN水凝胶的制备及其药物缓释

为制备具有双重敏感性的水凝胶,以甘蔗渣为主要原料,经过处理后得到纯度较高的蔗渣纤维素(SBC);以SBC和羧甲基纤维素(CMC)为基体制得的SBC/CMC水凝胶作为第一聚合物网络,并在第一聚合物网络的基础上,以N-异丙基丙烯酰胺为单体、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫酸铵为引发剂,采用互穿网络聚合物技术形成第二聚合物网络,制得具有互穿网络结构的水凝胶。扫描电镜和红外光谱分析结果表明,水凝胶中两种结构相互独立存在并形成了互穿网络结构。不同温度和p H条件下的溶胀实验结果表明此水凝胶具有p H和温度双敏感性。力学性能测试表明水凝胶具有较好的机械性能,其最大可承受80 k Pa的压缩应力。以牛血清白蛋白作为药物模型,研究了在磷酸缓冲液和模拟胃液环境中水凝胶的药物释放性能,证明p H和温度影响水凝胶药物的释放。     

杂化交联复合凝胶堵漏剂的制备及其性能评价

针对常规化学凝胶堵漏剂抗高温和力学性能差的问题,以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)为硅源,以锂皂石(Laponite)为增韧剂和无机交联剂,以自制反应性微凝胶BWL为有机交联剂,与丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸(MAA)等聚合,合成一种杂化交联复合凝胶材料,据此制备凝胶颗粒堵漏剂,考察其凝胶黏弹性能、Si...