返回
首页 > 论文范文
3 页 客服微信号: bylw8com 客服QQ:3346581880

5.2 D230降失水剂的作用机理
 聚合物分子上保持吸附基和水化基合适的比例对其降失水性能非常重要。若聚合物所含吸附基很少时,则不会很好改善水泥颗粒大小的分布,仅仅是溶液粘度和水泥颗粒孔道的几何形状对流体的流动起限制作用,这不能有效的控制失水量。若聚合物链上的吸附基过多时,聚合物分子可能吸附过多水泥颗粒而沉淀失稳,或是紧密粘附在水泥颗粒上,从而留下自由孔道让流体通过,这样形成的滤饼厚而疏松,失水量大。因此,只有当聚合物的吸附基与水化基的比例适当时,水泥颗粒表面吸附的聚合物分子链数量、聚合物分子链吸附的水泥颗粒数量、水泥颗粒与聚合物分子链通过吸附而形成的粒子团才能达到合适的比例与分布,从而阻止了絮凝、聚沉的发生,使水泥颗粒分布均匀,失水量降低。
 影响降失水性能的另外一方面就是聚合物分子量。聚合物分子量太小,分子链很短,则分子链上的吸附基和水化基的数量很少,聚合物分子链就不容易吸附在水泥颗粒表面,即使能够吸附,一个聚合物分子链也只能吸附在为数不多的水泥颗粒表面很小几个点上,不能发生多点吸附,这就难以改变水泥浆颗粒的级配,水泥颗粒形成的滤饼厚而疏松,不能有效地控制失水量。若聚合物分子量很大,则粘度增加,会影响水泥浆的流动性。当聚合物分子量适当时,在聚合物加量不多的情况下,水泥颗粒吸附在不太长的分子链的某些链节上,大分子(或大分子和粘附在大分子链上的水泥颗粒一起)形成网状结构把水泥颗粒分隔在网架结构中,阻止水泥颗粒的彼此接触,使水泥颗粒具有一定的级配,微细粒子含量适当,同时,这种网架结构能束缚更多的自由水,使水的流动受到阻碍。在压差作用下,水泥浆形成薄饼时,合适级配的颗粒使滤饼更加致密、坚韧,失水量减小,起到了降失水的作用。
 高分子链的柔顺性使D230表现出高弹性和粘弹性,由于水泥颗粒表面吸附层的高弹性和粘弹性,在水泥浆中形成结构松散的胶凝聚集态,在外部压力的作用下稳定地渗入滤饼,填充滤饼孔隙,使滤饼变得致密、坚韧,减少了滤失量。在D230分子链中的羧酸根(-COO-)与磺酸根(-SO3-)吸附在带正电的水泥颗粒表面,同时兼有水化作用;而酰胺基(-CONH2)则主要通过氢键吸附大量的水,形成了较厚的吸附水化膜,使水泥颗粒体系更加分散,并且聚合物大分子集结成束堵塞充填于滤饼孔隙之间,改善滤饼质量,有效地降低了滤失量。D230的长分子链在多个水泥颗粒表面发生多点吸附,把多个水泥颗粒桥联起来,并由于分子链长短不一就形成了若干大小不等的胶团颗粒,这就改善了水泥颗粒的级配,有利于降低滤失量。并且通过这些颗粒的桥联形成遍布整个水泥浆体系的空间网状结构,使得水泥浆体具有比自由水更高的粘度和流动阻力,阻止水泥颗粒聚结,同时这种空间结构圈闭了一部分自由水,滤失量得以减少。D230分子中引入了对外界阳离子进攻不敏感的磺酸基,且磺酸基的水化能力比羧基强,其水化膜对外界阳离子(如Na+、Ca2+、Mg2+)的稳定性也较强,使得D230抗盐能力显著增强;在高分子链的自由末端,通常含有与链的组成不同的端基,端基数量少,但是强烈影响聚合物的性能,尤其是热稳定性,本文聚合中采用磺酸基进行封端,提高了聚合物的热稳定性,故D230在宏观上表现出良好的抗温性能。
6合成分析
 (1)聚合方法
 溶液聚合由于溶剂的引入,单体浓度可以调节,溶剂可以吸收聚合热,使散热容易,可减少凝胶效应,避免局部过热,聚合物的分子量较均匀,且溶剂可以降低聚合体系的粘度,使搅拌可以进行。选择合适的半衰期引发体系,可使聚合反应均速平稳地进行。聚合动力学公式中各参数可以确定,浓度可调节,整个聚合过程可以有效控制,聚合物性能要求的参数可以在聚合过程中满足。
 (2)引发剂
 由于合成的聚合物为水溶性,溶液聚合的溶液为水,而对于水溶液体系,自由基引发剂基本上使用偶氮二异丁睛和过硫酸钾-亚硫酸氢钠氧化还原引发体系,参考国内外的一些文献,使用过硫酸钾-亚硫酸氢钠的更多一些,因此可以先使用过硫酸钾-亚硫酸氢钠进行合成。
 (3)合成难点
 要使材料具有较好的降失水效果,就要对材料的结构进行精细控制,对于合成耐温降失水剂更是如此。聚合物中各单体的比例及分子量的大小直接影响降失水效果和耐温性。因此合成上的难点就在于对各单体比例和聚合物分子量的控制上。
首页 上一页 1 2 3 下一页 尾页

猜你喜欢

版权所有 Copyright©2006-2024 毕业论文网 版权所有

苏ICP备14005682号

联系邮箱:Lw54@vip.qq.com