改性聚乙烯醇_氯化钙共混物的吸湿性能研究
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改性聚乙烯醇低温耐水纸制品粘合剂的研制陈利佳;刘志杰;陈宝元;蔡永红【摘要】以盐酸为催化剂,通过甲醛与聚乙烯醇(PVA)反应制得聚乙烯醇缩甲醛(PVF);用三聚氰胺、尿素进行交联,形成尿素-三聚氰胺-甲醛树脂PVFA;然后再分别用乙二醛、氮丙啶进行一步交联得PVFB、PVFC.讨论了不同交联剂的用量和温度对改性PVF的黏度和耐水性的影响.结果表明,当三聚氰胺、尿素、乙二醛及氮丙啶的用量分别为3%、8%、2%及0.2%时制备的交联改性PVA粘合剂达到最佳耐水效果,又能满足低温纸制品生产线要求.【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2019(030)001【总页数】4页(P91-94)【关键词】低温耐水纸制品粘合剂;交联;改性PVA;三聚氰胺;氮丙啶【作者】陈利佳;刘志杰;陈宝元;蔡永红【作者单位】河南大学化学化工学院,河南开封475004;河南中包科技有限公司,河南郑州450003;河南中包科技有限公司,河南郑州450003;河南中包科技有限公司,河南郑州450003;河南大学化学化工学院,河南开封475004【正文语种】中文【中图分类】O631.4目前,瓦楞纸板、蜂窝纸板、纸盒等纸制品生产所用的胶粘剂,大多采用淀粉类[1-3] 和PVA类[2,4]、聚丙烯酸酯[5]类等,淀粉胶粘剂其原料来源广泛,制胶工艺简单,基本上由水、淀粉、碱、硼砂、氧化剂、稳定剂等,按一定的配比、一定顺序搅拌反应而成,但在实际使用过程中存在干燥速度慢、车速慢、抗水性差,生产的瓦楞纸板易返潮发软,从而导致粘结强度下降,边压强度下降.使用普通的淀粉胶粘剂生产瓦楞纸板还有一个比较突出的缺点是,所需的蒸汽压力高,生产能耗大,这与我国现行的节能减排政策背道而驰;聚乙烯醇改性胶黏剂与白乳胶虽然粘合快干性能比淀粉胶粘剂有所提高,但也存在初粘性差,成本高,不具有耐水性,不能满足一些要求常温生产,快速粘合,具有耐水抗潮性能的特殊纸制品包装生产的要求.本文为了克服现有技术的缺点与不足,研制了一种适用性广泛的低成本、常温粘合、耐水抗潮、性能优良的用于瓦楞纸板低温生产的快粘耐水粘合剂[6-7].1 实验部分1.1 实验原料聚乙烯醇(PVA),工业级,山西三维集团股份有限公司;盐酸,工业级,郑州市世纪龙化工有限公司;甲醛,工业级,郑州市瑞昌甲醛有限公司;氢氧化钠,工业级,巩义市开普集团;氮丙啶、消泡剂、防腐剂,工业级,河南中包科技有限公司;三聚氰胺,工业级,河南宏业化工有限公司;尿素,工业级,河南安阳化学工业集团公司;乙二醛,工业级,山东金沂蒙集团有限公司.1.2 实验仪器HH-S型恒温水浴锅,河南爱博特科技发展有限公司;S312-90数显恒速搅拌器,上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司;HQ11d数字化pH分析仪,美国哈希公司;NDJ-79型旋转黏度计,上海同济大学仪器厂.1.3 制备方法(1)在装有搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗的四口烧瓶中加入水、PVA及少量消泡剂,搅拌并开始升温,温度升到90 ℃后保温1 h,然后加入甲醛,并用盐酸调节pH至2~3,反应40 min;加氢氧化钠溶液调节pH得到PVF.(2)将三聚氰胺加入到PVF中,在90 ℃温度下反应60 min,再加入尿素,并开始降温得到PVFA;(3)当温度降至50 ℃时,在PVFA中加入乙二醛,反应40 min,降温得PVFB;(4)温度降至室温,在PVFB中依次加入氮丙啶、消泡剂、防腐剂,搅拌30 min得产物PVFC[8].1.4 测试方法1.4.1 黏度测定按照GB2794-1981标准,使用旋转黏度计进行测定.1.4.2 pH值测定按照GB/T14518-1993标准,使用pH分析仪进行测定1.4.3 耐水性测定用粘合剂将瓦楞纸板粘合,然后在常温、湿度65%以下放置48 h;随后将其垂直浸泡在0~4 ℃的水中,开始时每隔30 min将瓦楞纸板正反旋转2次,1 h后每隔1 h将瓦楞纸板正反旋转2次,5 h后每隔5 h将瓦楞纸板正反旋转2次,两天后每12 h将瓦楞纸板正反旋转2次,观察瓦楞纸板脱落的情况.2 结果与讨论2.1 三聚氰胺用量对PVFA黏度、耐水性的影响由于化学反应的可逆性和甲醛在水中有极大的溶解性,使得在PVF水溶液中存留一定量的游离甲醛,影响环境保护及人类健康,因此必须对粘合剂进行除醛、降醛处理.三聚氰胺是多羟基多官能团含氮杂环化合物,在适当条件下羟基易于与甲醛反应生成三聚氰胺-甲醛树脂,吸收一部分残留在溶液中的甲醛,降低甲醛的含量,而三聚氰胺-甲醛树脂具有很好的耐水性能,从而提高粘合剂的耐水性.同时,三聚氰胺-甲醛树脂与PVA交联反应,不但使聚合物中亲水性基团减少,而且聚合物分子量增大,从而提高PVFA的耐水性.三聚氰胺与甲醛反应随温度的升高反应速率增大,甲醛的残留量越少,但是在较高的温度下,三聚氰胺与PVA迅速交联,局部产生凝胶,造成体系分散不均匀且不易于再次分散,影响粘合剂的使用.而温度较低时,影响反应的进行,耐水效果不理想.不同温度下,三聚氰胺对PVFA黏度及耐水性的影响如表1.表1 不同温度下不同三聚氰胺用量对粘合剂性能的影响Table 1 Effect of melamine content on the properties of adhesive at different temperature 三聚氰胺用量反应温度/℃黏度/(mPa·s)耐水时间/h1%801 5005851 60010901 70010951 800153%801 80015852 00020902 20025952 600255%802 50025852 80030903 00030953 20030注:以上选用PVF为固含量是16%的水溶液,三聚氰胺的用量为其与PVF的质量比由表1可知:随着三聚氰胺的用量增加粘合剂的黏度显著增加,随着反应温度的增加体系黏度增大,耐水时间明显延长;当三聚氰胺用量为5 g时耐水性最好,但是黏度过大,甚至难以测量,也将影响粘合剂的使用;而在温度和用量均较低时黏度和耐水性都不能达到最佳.综合以上当反应温度为90 ℃,三聚氰胺用量为3 g时得到的粘合剂效果最佳.2.2 尿素用量对PVFA的黏度及耐水性的影响尿素分子结构中含有两个胺基,共含有四个活泼氢,一定条件下尿素可与其他化合物发生多官能团反应,所以尿素可用作交联剂.由于尿素分子较小,在交联反应中可形成高交联密度化合物,降低了亲水羟基的浓度,从而降低粘合剂的溶解性,起到耐水作用.同时尿素反应了体系中残留的甲醛,降低甲醛含量,减少环境污染.尿素还是一种很好的黏度调节剂,可以在固含量不变的情况下改善粘合剂体系的黏度,有利于粘合剂的涂布;但是,过低的黏度又会带来副作用,使高速贴标下的标签容易发生移位,影响贴标效果.尿素的用量对粘合剂性能的影响如表2表2 尿素的用量对粘合剂性能的影响Table 2 Effect of urea content on the properties of adhesive尿素用量黏度/(mPa·s)耐水性/h流动性5%3 00030差6%2 50030好7%2 30035好8%2 20040较好9%2 10035较好10%2 00035较好注:表中尿素的用量为其与PVF的质量比由表2知,当尿素用量少时,体系交联程度低,未反应的PVA上尚含有大量的羟基,粘合剂的耐水性较差;随着尿素量的增加,黏度和耐水性均有增加,当用量在大于8%时,体系中交联反应不再显著,而尿素的作用主要表现为降低黏度,改善流动性,体系的黏度不断降低,同时耐水性也降低,综上可知尿素最佳用量为8%.2.3 乙二醛的用量对PVFB黏度及耐水性的影响乙二醛呈弱酸性,化学性质很活泼,能与氨、醛、含羟基化合物进行加成或缩合反应.乙二醛含有一对对称醛基,醛基与不同的羟基发生反应可形成交联桥,使不同的PVA分子或同一分子不同部位交联,降低了羟基的含量,同时增大了聚合物的分子量,使粘合剂耐水性提高.乙二醛活性较大,可在较低的温度下与二羟基发生反应生成缩醛聚合物,随温度的升高,反应速度和反应程度增加,粘合剂的耐水性提高,但是,过高的反应温度使反应过快,过度交联,形成难溶且不均匀的体系,而且黏度增大,影响粘合剂的使用.不同温度下,乙二醛的用量对粘合剂的影响如表3表3 不同温度下乙二醛用量对粘合剂性能的影响Table 3 Effect of glyoxal content on the properties of adhesive at different temperature乙二醛用量反应温度/℃黏度/(mPa·s)耐水性/h1%401 50045501 80048602 100602%402 10060502 20072602 800843%402 50084502 80096603 300----注:表中乙二醛的用量为其与PVFA的质量比由表3可知:随着温度的增加,乙二醛与PVA中的残余羟基发生交联反应得程度增加,体系黏度增加,耐水性提高,当温度过高时,反应程度大增,黏度迅速上升,出现“爬竿”现象,甚至无法搅拌;同时,随着乙二醛用量的增加,交联程度升高,黏度增加,耐水性提高,当用量过高时,乙二醛与羟基交联反应程度过高,聚合物体系交联密度太大,致使粘合剂失去流动性和粘性,无法应用;综上可得当反应温度为50 ℃,乙二醛用量为2%时最佳.2.4 氮丙啶的用量对PVFC黏度及耐水性的影响氮丙啶交联剂是目前研究得较多且有效的室温交联剂,这类交联剂的交联反应速度快,效果明显.这类交联剂分子一般含有三个或三个以上的氮丙啶环,氮丙啶环在结构上存在较大张力,活性较高,在较低温度下与羟基、羧基等发生反应而交联.氮丙啶的用量对粘合剂性能的影响如表4表4 氮丙啶用量对粘合剂性能的影响Table 4 Effect of aziridine content on the properties of adhesive氮丙啶用量黏度/(mPa·s)耐水性/h0.1%2 0001200.2%2 2002160.3%2 5002160.4%3 000216注:表中氮丙啶的用量为其与PVFB的质量比由表4知:随着氮丙啶用量的增加,体系交联反应程度增加,黏度增加,耐水性增加;但是耐水性增加到一定程度后,耐水时间不再有明显的变化,而趋于稳定;而黏度的增加则不利于粘合剂的使用,综上可得,氮丙啶的最佳用量为0.2%.3 结论通过甲醛与聚乙烯醇反应得到聚乙烯醇缩甲醛,然后分别采用三聚氰胺、尿素、乙二醛及氮丙啶对进行交联改性.当温度90 ℃,三聚氰胺和尿素的用量分别为3%和8%;反应温度为50 ℃,乙二醛用量为2%;室温下氮丙啶用量为0.2%时制备的PVA交联改性低温耐水纸制品粘合剂的综合性能最佳.参考文献:【相关文献】[1] 谢文娟. 改性淀粉胶黏剂的研究概况及展望[J].化学与粘合, 2008, 20(2): 52-54.XIE W J. Survey and prospect of study on modified starch adhesive [J]. Chemistry and Adhesion, 2008, 20(2): 52-54.[2] 刘志杰,陈红甫,韩汶君. 淀粉改性聚乙烯醇缩甲醛标签胶的研究[J]. 河南科学, 2001, 12(4): 410-413.LIU Z J, CHEN H P, HAN W J. Study on modified polvinyl formal label adhesive by starch [J]. Henan Science, 2001, 12(4): 410-413.[3] 陈宝元, 王蔓, 潘天鹏, 等. 一种多功能商标胶及其制法. 中国: CN1220295[P], 1999.CHEN B Y, WANG M, PAN T P, et al. Multifunctional trademark glue and its preparation method. China: CN1220295 [P], 1999.[4] 盛野, 王洪艳. 改进聚乙烯醇基料耐水性的研究[J]. 化学世界, 2006(12): 633-644.SHEN Y, WANG H Y. Study on the water-resistance of modified PVA [J]. Chemical World, 2006(12): 633-644[5] 刘志杰,陈利佳,庄玉伟,等. 新型自动贴标机用塑料标签粘合剂的合成及性能研究[J]. 河南科学, 2018, 12(36): 1901-1904.LIU Z J, CHEN L J, ZHUANG Y W, et, al. Synthesis and properties of plastics label adhesives for new automatic labeling machine [J]. Henan Science, 2018, 12(36): 1901-1904.[6] 陈宝元,刘国靖,张海军,等. 一种常温快粘耐水纸制品粘合剂及其制备方法. 中国:CN106634720A [P], 2017.CHEN B Y, LIU G J, ZHANG H J, et, al. Normal temperature fast-adhesive water-resistant paper product adhesive and preparation method thereof. China: CN106634720A[P], 2017.[7] 陈宝元, 刘国靖, 张海军, 等. 一种用于瓦楞纸板低温生产的快粘耐水粘合剂及其制法. 中国:CN106753065A[P], 2017-05-31.CHEN B Y, LIU G J, ZHANG H J, et, al. Quick-adhesive water-resistant adhesive for low-temperature production of corrugated cardboard and preparation method thereof. China: CN106753065A [P], 2017.[8] 陈利佳. 一种交联改性PVA环保型耐水标签粘合剂及其制法. 中国:CN101445710[P], 2009. CHEN L J. Cross-linked modified PVA environmentally friendly water-resistant label adhesive and preparation method thereof. China: CN101445710 [P], 2009.。
一、实验目的1. 了解水凝胶的基本概念和制备方法。
2. 掌握水凝胶的表征方法。
3. 研究不同制备方法对水凝胶性能的影响。
4. 分析水凝胶在生物医学、环境治理等领域的应用前景。
二、实验材料与仪器1. 实验材料:聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)、丙烯酸(AA)、氢氧化钠(NaOH)、氯化钙(CaCl2)、无水乙醇、蒸馏水等。
2. 实验仪器:恒温水浴锅、磁力搅拌器、电子天平、分析天平、烧杯、滴定管、移液器、剪刀、烘箱、电热鼓风干燥箱、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等。
三、实验方法1. 水凝胶的制备(1)PVA/SA水凝胶的制备将一定量的PVA溶解于蒸馏水中,加热搅拌至完全溶解。
待溶液冷却至室温后,加入一定量的NaOH溶液,调节pH值至7-8。
然后加入一定量的SA溶液,搅拌均匀。
将混合液倒入培养皿中,放入烘箱中干燥,得到PVA/SA水凝胶。
(2)PVA/AA水凝胶的制备将一定量的PVA溶解于蒸馏水中,加热搅拌至完全溶解。
待溶液冷却至室温后,加入一定量的NaOH溶液,调节pH值至7-8。
然后加入一定量的AA溶液,搅拌均匀。
将混合液倒入培养皿中,放入烘箱中干燥,得到PVA/AA水凝胶。
2. 水凝胶的表征(1)扫描电子显微镜(SEM)观察水凝胶的微观结构。
(2)傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析水凝胶的官能团。
(3)测量水凝胶的溶胀率和力学性能。
四、实验结果与分析1. SEM观察PVA/SA水凝胶的微观结构呈现为多孔状,孔径大小不一,有利于物质的传输。
PVA/AA水凝胶的微观结构呈现为均匀的网状结构,有利于提高水凝胶的力学性能。
2. FTIR分析PVA/SA水凝胶和PVA/AA水凝胶在红外光谱中均出现了PVA的特征吸收峰,同时SA 和AA的特征吸收峰也得到了体现。
这表明水凝胶中PVA、SA和AA的化学键得到了有效连接。
3. 溶胀率和力学性能PVA/SA水凝胶的溶胀率较高,可达200%以上,具有良好的水溶性和生物相容性。
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2013年第32卷第5期・1074・化工进展聚乙烯醇膜的改性及应用研究进展顾瑾1,李俊俊1,孙余凭1,张林2,陈欢林2(1江南大学化学与材料工程学院,江苏无锡 214122;2浙江大学化学工程与生物工程学系,浙江杭州 310027)摘 要:聚乙烯醇(PV A)的改性处理是其应用于膜分离过程必不可少的环节。
本文对PV A膜常用的交联、接枝、共混、杂化和取代等改性方法进行了综述,比较了这几种改性方法的优缺点,针对这些改性方法存在的问题,提出了一些改进思路。
论文也详细介绍了PV A改性膜在渗透汽化、超滤、纳滤及燃料电池等方面的应用,最后分别对保持良好亲水性PV A膜在渗透汽化脱水领域和高导电率、低甲醇渗透率PV A膜在燃料电池中的应用前景作了展望。
关键词:聚乙烯醇;膜;改性;应用中图分类号:TQ 028.8 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2013)05–1074–07DOI:10.3969/j.issn.1000-6613.2013.05.019Progresses in the modification and application of poly(vinyl alcohol)membraneGU Jing1,LI Junjun1,SUN Yuping1,ZHANG Lin2,CHEN Huanlin2(1 College of Chemical & Material Engineering,Jiangnan University,Wuxi 214122,Jiangsu,China;2 Department of Chemical & Biological Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310027,Zhejiang,China ) Abstract:It is necessary to modify polyvinyl alcohol (PV A) before using it as separation membrane because of its excessive swelling. In this paper,modification methods of PV A are reviewed,including crosslinking,grafting,blending,hybridization and substitution;their advantages and disadvantages are listed;and some comments are given for problems in modification methods. The application of modified PV A membrane is presented in detail. The development and application of PV A pervaporation membrane with excellent hydrophilicity and PV A membrane with high conductivity and low methanol permeability for fuel cell are prospected,respectively.Key words:poly(vinyl alcohol);membrane;modification;application聚乙烯醇(PV A)是德国化学家Herman于1924年发现的一种水溶性高分子聚合物[1]。
聚乙烯醇改性及其对农药缓释作用的研究1台立民辽宁工程技术大学材料科学与工程系, 辽宁阜新(123000)E-mail:tailimin@摘要:采用螺杆挤出机,聚乙烯醇与EV A共混改性,制得一种可生物降解的聚乙烯醇/EV A 复合基材,用作除草剂二氯喹啉酸的控制释放。
通过SEM、DSC和UV分析测试,研究了聚乙烯醇/EV A共混物的相容性、结晶度及其对二氯喹啉酸的释放性能。
实验结果表明:在25℃,pH=4、7、9的缓冲溶液中,聚乙烯醇/EV A载体对二氯喹啉酸均具有明显的缓释作用。
关键词:聚乙烯醇;EV A;共混物;二氯喹啉酸;控制释放中图分类号: TQ450.6聚乙烯醇(以下简称PV A)是由聚醋酸乙烯酯醇解而得。
其分子链上含有大量侧基——羟基,故具有良好的水溶性。
同时PV A具有良好的粘附性、浆膜强韧性和耐磨性,所以被广泛地应用于纺织、印染和化纤等行业[1]。
通常根据对PV A不同的需求从两个方面对其进行改性,即增大其水溶性或减小其亲水性。
本文采用螺杆挤出机熔融态反应挤出工艺,以低熔点EV A 对水溶性PV A进行共混改性,制备一种PV A/EV A复合基材,用作除草剂二氯喹啉酸缓释的载体,通过其水解和微生物降解来达到控制二氯喹啉酸原药释放之目的。
重点分析了(SEM、DSC)不同组分配比对复合基材的结构形态的影响,并用紫外-分光光度法测试了其对活性组分的释放性能。
有关研究迄今未见报道。
这种应用控制释放技术的高分子农药,改变了单纯农药的作用方式,可以大大提高农药的利用率,降低农药的毒性,减少农药对环境的污染,扩展了农药制剂开发研究的领域,对于降低农业成本和保护环境都具有十分重要的意义[2~5]。
1. 试验部分1.1 仪器和试剂XJ-20螺杆挤出机,SSX-550扫描电镜,NETZSCH DSC-204,UV-2450紫外-可见分光光度计。
二氯喹啉酸原药(Quinclorac)为市售工业品,纯度为99%,熔点为274 ℃;PV A为市售工业品PV A-1788,醇解度88%,平均聚合度为1700±100;EV A为市售工业品EV A-420,相对密度0.92~0.95 g/cm3,热分解温度为230 ℃~250 ℃,脆性温度小于-71℃。
聚乙烯醇粘合剂的改性摘要:聚乙烯醇(PV A)具有水溶性好、无毒、成本低等优点而被广泛应用,但PV A分子中含有大量的羟基,单纯以聚乙烯醇作为胶粘剂,因其耐水性差而限制了使用范围。
目前普遍采用化学改性方法使其耐水性得到改善,本文对聚乙烯醇改性作了简要综述,重点介绍了五种改性方法。
关键词:聚乙烯醇胶黏剂;改性Modified of PV A AdhesivesAbstract:Polyvinyl alcohol (PV A) with good water solubility, non-toxic, low cost advantages and is widely used, but the PV A molecules contains a lot of hydroxyl, pure with polyvinyl alcohol as adhesive, due to its poor water resistance and limits the scope of use. Currently widely used chemical modification methods to improve water resistance, in this paper, the modified polyvinyl alcohol makes a brief review, introduced five kinds of modified methods.Key words: PV A glue adhesion agent ; modified1 聚乙烯醇胶黏剂及其改性简介聚乙烯醇(PV A)是一种无色、无毒、无腐蚀性、可生物降解的水溶性有机高分子聚合物。
目前除了作维纶原料之外,PV A在纺织浆料、涂料、粘合剂、乳化剂、薄膜等工业领域中应用日趋广泛。
但由于PV A耐水性、稳定性比较差, 从而影响其应用。
第 49 卷第 12 期2021 年 6 月广 州 化 工Guangzhou Chemical Industry Vol. 49 No. 12Jun. 2021制备及性能研究**基金项目:近海流域环境测控治理福建省高校重点实验室开放课题(编号S1-KF1806)。
第一作者:陈玉(1979-),女,硕士,专业方向:天然高分子。
陈玉,郭津(福建技术师范学院材料与环境工程学院,福建福清350300)摘 要:采用单因素实验研究了玉米淀粉与PVA 质量比、增塑剂添加量、交联剂添加量对复合膜性能的影响,并通过正交实验进行优化,确定了制备复合膜的较优工艺条件。
结果表明,在交联反应温度70 t 、交联反应时间30 min 、干燥时间3 h 、干 燥温度80 t 、玉米淀粉:PVA 质量比6: 4、甘油添加量15% ,氯化钙添加量2%时,复合膜的各项性能较佳。
在最佳工艺条件下 制备的复合膜的各项性能分别为拉伸强度23. 66 MPa 、断裂伸长率101.4%、透光率25.5%、吸水率41.9%。
关键词:玉米淀粉、聚乙烯醇、复合膜、交联、甘油、氯化钙中图分类号:O69; TQ613文献标志码:A 文章编号:1001-9677(2021)012-0037-05Preparation and Properties of Calcium Chloride Cross-linkedStarch/Polyvinyl Alcohol Composite Films *CHEN Yu , GUO Jin(School of Materials and Environmental Engineering , Fujian Polythchnic Normal University ,Fujian Fuqing 350300 , China)Abstract : The effects of the mass ratio of corn starch to PVA , the amount of plasticizer and crosslinker on theproperties of the composite films were studied by single factor experiment. The orthogonal experiment was used to optimize and the better technological conditions for the preparation of the composite film were determined. The results showed that the properties of the composite films were better when the cross linking reaction temperature was 70 t , the cross linking reaction time was 30 min , the drying time was 3 h , the drying temperature was 80 t , the mass ratio of corn starch to PVA was 6:4, the amount of glycerol was 15% , and the amount of calcium chloride was 2% . The properties of the composite film prepared by this process were as follows : tensile strength was 23. 66 MPa , elongation at break was 101. 4% , transmittance was 25. 5% , water absorption was 41. 9%.Key words : corn starch ; polyvinyl alcohol ; composite film ; cross-linking ; glycerol ; calcium chloride随着近年来绿色发展理念的提出,开发新型生物可降解材 料已变得迫切需要,以淀粉、纤维素、壳聚糖等生物资源为原 料制备可降解生物薄膜,不仅能解决石油化工资源的紧缺,还 能促进农产品的加工利用,符合国家提出的保护生态环境、节 约自然资源的可持续发展战略[1-2]。
油井水泥降失水剂接枝改性聚乙烯醇的研究随着油气勘探开采技术的不断提高,越来越多的油井通过水泥固井保证井壁的稳定性,防止氧气渗透,保障井筒的安全运行。
在水泥固井过程中,常常需要添加与水泥相容的降失水剂,以降低水泥浆的黏度,增加流动性,避免沉积或分层现象的出现。
然而,传统的降失水剂在使用过程中存在着使用量大、环境污染等问题。
因此,如何寻找更为环保、高效的降失水剂成为科研工作者的重要任务之一。
在这样的背景下,接枝改性聚乙烯醇便应运而生。
聚乙烯醇是一种良好的离子交换介质,能够通过其独特的化学结构形成与水泥相容的作用,使得降失水剂能够更好地溶解于水泥浆中,提高油井水泥固井的效果。
同时,接枝改性聚乙烯醇具有良好的水溶性,能够在使用过程中迅速分散于水泥浆中,降低水泥浆的粘度,增加流动性。
此外,其具有较佳的热稳定性和耐盐性,能够适应不同类型的油井环境,具有广泛的应用前景。
一项研究表明,接枝改性聚乙烯醇的成功应用离不开它优异的性能。
研究人员采用了接枝反应的方法,将聚乙烯醇与吡啶-甲基丙烯酸酯复合物连接起来,形成了降失水剂与水泥之间的交联作用,并在此基础上进行了稳定性和降失水效果的研究。
经实验证明,接枝改性聚乙烯醇的加入可显著降低水泥浆的粘度,降低纵向渗透压力,提高井筒环保性能,确保油井的稳定运行。
在使用接枝改性聚乙烯醇时,需要注意控制其添加量。
过多的添加量会导致水泥浆的降失效果下降,甚至引起泥浆分层等现象。
因此,科研人员在研究过程中需要寻找到适宜的添加量。
同时,要注意优化其稳定性和使用周期,提高应用的成本效益。
总之,接枝改性聚乙烯醇在油井水泥固井领域中具有较高的应用价值,为工程师们提供了更好的解决方案。
然而,其应用还需要进一步发展和完善,以更好地适应不同环境下的使用要求。
只有不断推动该领域的科研创新,才能更好地满足人们对安全、高效、环保的需求。
除了优异的性能外,接枝改性聚乙烯醇还具有很好的环保性质,能够减少化学品的使用量,降低污染。