石油減阻聚合物微膠囊的制備與性能研究.pdf

1、減阻聚合物微膠囊化是指在減阻聚合物顆粒的表面，利用物理法、化學法或機械法包覆一層其他材料，以避免減阻聚合物顆粒易粘接的缺點，制備出常溫條件下能夠儲存的顆粒，或分散成漿液后可長期儲存。減阻聚合物微膠囊化屬于膠體化學的范疇，涉及到顆粒的表面性質，顆粒和液體的界面作用；同時，實施微膠囊化還需要運用高分子化學、高分子物理等學科的相關理論作為指導；此外，開發(fā)減阻聚合物微膠囊化的工業(yè)應用，還需運用化工工程的相關理論來設計工藝流程，優(yōu)化工藝路線。鑒于

2、石油減阻聚合物在石油運輸行業(yè)中的重要性，以及石油減阻聚合物在生產、儲存、運輸等方面存在的問題，對減阻聚合物顆粒表面進行改性具有重要的現實意義。 本論文首先分析了高聚物的溶脹、溶解理論以及分散系統(tǒng)穩(wěn)定性理論，著重介紹了微膠囊化的理論及方法。 研究分析了減阻聚合物顆粒的化學結構及其表面的主要性質，指出減阻聚合物顆粒為疏松多孔的粘彈性固體顆粒，其分子具有長鏈多支鏈的分子結構，這是減阻聚合物顆粒易粘結的主要原因；分析了減阻聚合物

3、的溶度參數與分散劑的溶度參數在制備微膠囊過程中的重要性；分析了可用于減阻聚合物微膠囊化的壁材及方法。 以聚乙烯蠟為壁材，正丁醇與乙二醇甲醚混合溶劑作為分散劑，運用熔化分散與冷凝法，成功制備了減阻聚合物微膠囊。在微膠囊化過程中，攪拌速度要先快后慢，以保證減阻聚合物顆粒均勻分散，防止形成的微膠囊被打破。該法制備的微膠囊壁厚較大，顆粒分布均一。但該法的操作條件要求嚴格，不易工業(yè)化。 以尿素和甲醛為壁材單體，水為分散劑，通過原位

4、聚合法制備了減阻聚合物微膠囊。該法中，可以先將尿素、甲醛合成為預聚體，然后將預聚體加入分散系統(tǒng)中-兩步法；也可以將尿素和甲醛直接加入分散系統(tǒng)中-步法。該法中，攪拌速度為關鍵控制參數，過低不能使囊心和壁材混合均勻，過高將破壞顆粒表面形成的殼層。一步法操作簡便，便于工業(yè)化。 將一步法進行工業(yè)放大，成功得到了減阻聚合物微膠囊的初級工業(yè)品。產品質量符合設計要求。工業(yè)放大試驗進一步表明，攪拌速度的控制在微膠囊化過程中至關重要。 以

5、苯乙烯為壁材，過硫酸鉀、亞硫酸鐵、亞硫酸氫鈉為引發(fā)劑，水為分散劑，運用原位聚合法同樣制備了減阻聚合物微膠囊。微膠囊化過程中，同樣應采用低速攪拌，以便苯乙烯在減阻聚合物顆粒表面的吸附。 以黃原膠和醇膠為壁材，對噴霧干燥法制備減阻聚合物微膠囊進行了初步研究。由于減阻聚合物顆粒的粒徑較大以及干燥器干燥室的水平半徑較小，大部分顆粒不能充分干燥而在器壁上粘結，只能獲得很少量粒度較細的微膠囊化產品。但所得微膠囊化產品性質穩(wěn)定，符合設計要求。