Загушчальнік, таксама вядомы як жэліруючы агент, таксама называецца пастай або харчовым клеем пры ўжыванні ў ежу. Яго асноўнай функцыяй з'яўляецца павышэнне глейкасці матэрыяльнай сістэмы, падтрыманне матэрыяльнай сістэмы ў аднастайным і стабільным стане завісі або эмульгаванага стану або ўтварэнне геля. Загушчальнікі пры выкарыстанні могуць хутка павялічыць глейкасць прадукту. Большая частка механізму дзеяння загушчальнікаў заключаецца ў выкарыстанні пашырэння макрамалекулярнай структуры ланцуга для дасягнення мэтаў згушчэння або ўтварэнні міцэл і вады для фарміравання трохмернай сеткавай структуры для згушчэння. Ён мае меншую дазоўку, хуткае старэнне і добрую стабільнасць, і шырока выкарыстоўваецца ў харчовай прамысловасці, пакрыццях, клеях, касметыцы, мыйных сродках, друку і фарбаванні, разведцы нафты, гуме, медыцыне і іншых галінах. Самым раннім загушчальнікам быў водарастваральны натуральны каўчук, але яго прымяненне было абмежавана з-за высокай цаны з-за вялікай дазоўкі і нізкай прадукцыйнасці. Загушчальнік другога пакалення таксама называюць загушчальнікам эмульгирования, асабліва пасля з'яўлення загушчальніка эмульгирования масла і вады, ён шырока выкарыстоўваецца ў некаторых галінах прамысловасці. Аднак эмульгирующие загушчальнікі павінны выкарыстоўваць вялікую колькасць газы, які не толькі забруджвае навакольнае асяроддзе, але і стварае небяспеку для бяспекі пры вытворчасці і ўжыванні. Грунтуючыся на гэтых праблемах, з'явіліся сінтэтычныя загушчальнікі, асабліва падрыхтоўка і прымяненне сінтэтычных загушчальнікаў, утвораных шляхам супалімерызацыі вадараспушчальных манамераў, такіх як акрылавая кіслата, і адпаведнай колькасці сшываючых манамераў, былі хутка распрацаваны.
Віды згушчальнікаў і механізм згушчэння
Існуе мноства тыпаў загушчальнікаў, якія можна падзяліць на неарганічныя і арганічныя палімеры, а арганічныя палімеры можна падзяліць на прыродныя палімеры і сінтэтычныя палімеры.
Большасць прыродных палімерных загушчальнікаў - гэта поліцукрыды, якія маюць доўгую гісторыю выкарыстання і мноства разнавіднасцей, у асноўным уключаючы эфір цэлюлозы, гуміарабік, камедь ражковага дрэва, гуаровую камедь, ксантанавую камедь, хітазан, альгінавую кіслату, натрый і крухмал і яго дэнатураваныя прадукты і інш. Натрыевая соль карбоксиметилцеллюлозы (CMC), этылавая цэлюлоза (EC), гидроксиэтилцеллюлоза (HEC), гидроксипропилцеллюлоза (HPC), метилгидроксиэтилцеллюлоза (MHEC) у прадуктах эфіру цэлюлозы) і метилгидроксипропилцеллюлоза (MHPC) вядомыя як прамысловы глутамат натрыю. , і шырока выкарыстоўваюцца ў нафтавых бурэннях, будаўніцтве, пакрыццях, прадуктах харчавання, медыцыне і штодзённых хімікатах. Гэты выгляд загушчальніка ў асноўным вырабляецца з натуральнай палімернай цэлюлозы шляхам хімічнага ўздзеяння. Чжу Ганхуэй лічыць, што натрыевая карбоксиметилцеллюлоза (CMC) і гидроксиэтилцеллюлоза (HEC) з'яўляюцца найбольш шырока выкарыстоўванымі прадуктамі ў эфірных прадуктах цэлюлозы. Яны ўяўляюць сабой гідраксільныя і этэрыфікацыйныя групы ангідраглюкознай адзінкі ў ланцугу цэлюлозы. (хлоруксусная кіслата або аксід этылену) рэакцыя. Цэлюлозныя загушчальнікі згушчаюцца шляхам гідратацыі і пашырэння доўгіх ланцугоў. Механізм згушчэння заключаецца ў наступным: асноўны ланцужок малекул цэлюлозы злучаецца з навакольнымі малекуламі вады праз вадародныя сувязі, што павялічвае аб'ём вадкасці самога палімера, тым самым павялічваючы аб'ём самога палімера. глейкасць сістэмы. Яго водны раствор з'яўляецца неньютоновской вадкасцю, і яго глейкасць змяняецца з хуткасцю зруху і не мае нічога агульнага з часам. Глейкасць раствора хутка ўзрастае з павелічэннем канцэнтрацыі, і гэта адзін з найбольш шырока выкарыстоўваюцца загушчальнікаў і реологіческіх дабавак.
Катыённая гуаровая камедь - гэта натуральны супалімер, здабыты з бабовых раслін, які валодае ўласцівасцямі катыённага павярхоўна-актыўнага рэчыва і палімернай смалы. Выглядае ў выглядзе светла-жоўтага парашка без паху або з лёгкім водарам. Ён складаецца з 80% поліцукрыду D2 маннозы і D2 галактозы з 2∀1 высокамалекулярным палімерным складам. Яго 1% водны раствор мае глейкасць 4000~5000 мПа. Ксантанавая камедь, таксама вядомая як ксантанавая камедь, - гэта аніённы палімерны поліцукрыдны палімер, які вырабляецца шляхам ферментацыі крухмалу. Ён раствараецца ў халоднай або гарачай вадзе, але не раствараецца ў агульных арганічных растваральніках. Характарыстыка ксантанавай камедзі заключаецца ў тым, што яна можа падтрымліваць аднастайную глейкасць пры тэмпературы 0~100, і яна па-ранейшаму мае высокую глейкасць пры нізкай канцэнтрацыі і мае добрую тэрмічную стабільнасць. ), ён па-ранейшаму валодае выдатнай растваральнасцю і стабільнасцю і можа быць сумяшчальны з солямі высокай канцэнтрацыі ў растворы і можа вырабляць значны сінэргічны эфект пры выкарыстанні з загушчальнікамі поліакрылавай кіслаты. Хітын - натуральны прадукт, палімер Глюкозамін і катыённы загушчальнік.
Альгінат натрыю (C6H7O8Na)n у асноўным складаецца з натрыевай солі альгінавай кіслаты, якая складаецца з aL маннуронавай кіслаты (адзінка M) і bD гулуронавай кіслаты (адзінка G), злучаных 1,4 гліказіднымі сувязямі і складаецца з розных фрагментаў GGGMMM супалімераў. Альгінат натрыю - найбольш часта выкарыстоўваны загушчальнік для тэкстыльнай друку рэактыўнымі фарбавальнікамі. Друкаваныя тэкстыльныя вырабы маюць яркія ўзоры, выразныя лініі, высокую колерааддачу, аднастайную колерааддачу, добрую пранікальнасць і пластычнасць. Ён шырока выкарыстоўваецца ў друкаванні бавоўны, воўны, шоўку, нейлону і іншых тканін.
сінтэтычны палімерны загушчальнік
1. Хімічны сшываючы сінтэтычны палімерны загушчальнік
Сінтэтычныя загушчальнікі ў цяперашні час з'яўляюцца самым прадаваным і самым шырокім асартыментам на рынку. Большасць з гэтых загушчальнікаў - гэта мікрахімічна сшытыя палімеры, нерастваральныя ў вадзе і могуць паглынаць ваду толькі для набракання і згушчэння. Загушчальнік поліакрылавай кіслаты з'яўляецца шырока выкарыстоўваным сінтэтычным загушчальнікам, метады яго сінтэзу ўключаюць эмульсійную полімерызацыю, зваротную эмульсійную полімерызацыю і палімерызацыю ў ападках. Гэты тып загушчальніка быў хутка распрацаваны з-за яго хуткага эфекту згушчэння, нізкай кошту і меншай дазоўкі. У цяперашні час гэты тып загушчальніка полімерызуецца трыма і больш манамерамі, а асноўным манамерам звычайна з'яўляецца растваральны ў вадзе манамер, напрыклад, акрылавая кіслата, малеінавая кіслата або малеінавы ангідрыд, метакрылавая кіслата, акрыламід і 2 акрыламід. 2-метилпропансульфонат і інш.; другі манамер - звычайна акрылат або стырол; трэці манамер - гэта манамер з эфектам сшывання, напрыклад, N, N-метиленбисакриламид, бутылен-диакрилатный эфір або дипропиленфталат і г.д.
Механізм згушчэння загушчальніка поліакрылавай кіслаты мае два віды: згушчэнне з нейтралізацыяй і згушчэнне з дапамогай вадародных сувязяў. Нейтралізацыя і згушчэнне заключаюцца ў нейтралізацыі кіслага загушчальніка поліакрылавай кіслаты шчолаччу для іянізацыі яго малекул і стварэння адмоўных зарадаў уздоўж асноўнага ланцуга палімера, абапіраючыся на адштурхванне паміж аднаполымі зарадамі для садзейнічання расцягу малекулярнага ланцуга. Адкрыйце, каб утварыць сетку структура для дасягнення эфекту патаўшчэнні. Згушчэнне вадароднай сувязі заключаецца ў тым, што малекулы поліакрылавай кіслаты злучаюцца з вадой, утвараючы малекулы гідратацыі, а затым злучаюцца з донарамі гідраксілу, такімі як неіённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы з 5 і больш гэтаксігрупамі. Дзякуючы аднаполаму электрастатычнаму адштурхванню карбаксілат-іёнаў утвараецца малекулярны ланцуг. Спіральнае пашырэнне становіцца падобным на стрыжань, так што закручаныя малекулярныя ланцугі развязваюцца ў воднай сістэме, утвараючы сеткавую структуру для дасягнення эфекту згушчэння. Рознае значэнне pH полімерызацыі, нейтралізуючы агент і малекулярная маса аказваюць вялікі ўплыў на эфект згушчэння сістэмы згушчэння. Акрамя таго, неарганічныя электраліты могуць істотна паўплываць на эфектыўнасць згушчэння гэтага тыпу загушчальнікаў, аднавалентныя іёны могуць толькі знізіць эфектыўнасць згушчэння сістэмы, двухвалентныя або трохвалентныя іёны могуць не толькі разрэджваць сістэму, але і ўтвараць нерастваральны асадак. Такім чынам, устойлівасць да электраліту полікарбаксілатных загушчальнікаў вельмі нізкая, што робіць немагчымым прымяненне ў такіх галінах, як здабыча нафты.
У галінах прамысловасці, дзе загушчальнікі найбольш шырока выкарыстоўваюцца, такіх як тэкстыльная, нафтаразведка і касметыка, патрабаванні да прадукцыйнасці загушчальнікаў, такіх як устойлівасць да электраліту і эфектыўнасць згушчэння, вельмі высокія. Загушчальнік, прыгатаваны палімерызацыяй у растворы, звычайна мае адносна нізкую малекулярную масу, што робіць эфектыўнасць згушчэння нізкай і не можа адпавядаць патрабаванням некаторых прамысловых працэсаў. Высокамалекулярныя загушчальнікі могуць быць атрыманы шляхам эмульсійнай полімерызацыі, зваротнай эмульсійнай полімерызацыі і іншымі метадамі полімерызацыі. З-за нізкай устойлівасці да электралітаў натрыевай солі карбаксільнай групы даданне неіённых або катыённых манамераў і манамераў з моцнай устойлівасцю да электраліта (напрыклад, манамераў, якія змяшчаюць групы сульфонавай кіслаты) да палімернага кампанента можа значна палепшыць глейкасць загушчальніка. Устойлівасць да электраліта дазваляе адпавядаць патрабаванням у прамысловых галінах, такіх як трацічная здабыча нафты. З таго часу, як зваротная эмульсійная полімерызацыя пачалася ў 1962 годзе, у полімерызацыі высокамалекулярнай поліакрылавай кіслаты і поліакрыламіду дамінавала зваротная эмульсійная полімерызацыя. Вынайшаў метад эмульсійнай супалімерызацыі азотазмяшчальнага і поліаксіэтылену або яго чаргавання супалімерызацыі з поліаксіпрапіленавым полімерызаваным павярхоўна-актыўным рэчывам, сшываючым агентам і манамерам акрылавай кіслаты для падрыхтоўкі эмульсіі поліакрылавай кіслаты ў якасці загушчальніка і дасягнуў добрага эфекту згушчэння і валодае добрым антыэлектралітам. прадукцыйнасць. Арыяна Бенэці і інш. выкарыстаў метад зваротнай эмульсійнай полімерызацыі для супалімерызацыі акрылавай кіслаты, манамераў, якія змяшчаюць групы сульфонавай кіслаты, і катыённых манамераў для вынаходства загушчальніка для касметыкі. Дзякуючы ўвядзенню ў структуру загушчальніка груп сульфонавай кіслаты і чацвярцічных соляў амонія з моцнай антыэлектралітнай здольнасцю атрыманы палімер валодае выдатнымі згушчальнымі і антыэлектралітнымі ўласцівасцямі. Марцыял Пабон і інш. выкарыстоўвалі зваротную эмульсійную полімерызацыю для супалімерызацыі макраманамераў акрылату натрыю, акрыламіду і изооктилфенола полиоксиэтиленметакрилата для падрыхтоўкі водарастваральнага загушчальніка гідрафобнай асацыяцыі. Чарльз А. і інш. выкарыстоўвалі акрылавую кіслату і акрыламід у якасці сомонамеров для атрымання загушчальніка з высокай малекулярнай масай шляхам зваротнай эмульсійнай полімерызацыі. Zhao Junzi і іншыя выкарыстоўвалі полімерызацыю ў растворы і палімерызацыю зваротнай эмульсіі для сінтэзу гідрафобных асацыяцыйных поліакрылатных загушчальнікаў і параўноўвалі працэс полімерызацыі і характарыстыкі прадукту. Вынікі паказваюць, што ў параўнанні з полімерызацыяй у растворы і зваротнай эмульсійнай полімерызацыяй акрылавай кіслаты і стэарылакрылату гідрафобны асацыятыўны манамер, сінтэзаваны з акрылавай кіслаты і поліаксіэтыленавага эфіру тлустага спірту, можа быць эфектыўна палепшаны з дапамогай зваротнай эмульсійнай полімерызацыі і супалімерызацыі акрылавай кіслаты. Электралітаўстойлівасць загушчальнікаў. Хэ Пінг абмеркаваў некалькі пытанняў, звязаных з падрыхтоўкай загушчальніка поліакрылавай кіслаты шляхам зваротнай эмульсійнай полімерызацыі. У гэтым артыкуле амфатэрны супалімер быў выкарыстаны ў якасці стабілізатара, а метыленбісакрыламід - у якасці сшывальнага агента для ініцыяцыі акрылату амонія для зваротнай эмульсійнай полімерызацыі для падрыхтоўкі высокаэфектыўнага загушчальніка для пігментнага друку. Вывучана ўздзеянне розных стабілізатараў, ініцыятараў, сомонамеров і агентаў перадачы ланцуга на полімерызацыі. Адзначаецца, што супалімер лаўрылметакрылату і акрылавай кіслаты можа быць выкарыстаны ў якасці стабілізатара, а два акісляльна-аднаўленчыя ініцыятары, пераксід бензаілдыметыланіліна і метабісульфіт трэт-бутыланілу натрыю, могуць як ініцыяваць полімерызацыю, так і атрымаць пэўную глейкасць. белая мякаць. І лічыцца, што ўстойлівасць да соляў акрылату амонія, супалімерызаванага з менш чым 15% акрыламіду, павялічваецца.
2. Сінтэтычны палімерны загушчальнік гідрафобнай асацыяцыі
Нягледзячы на тое, што хімічна сшытыя загушчальнікі з поліакрылавай кіслаты шырока выкарыстоўваюцца, хаця даданне манамераў, якія змяшчаюць групы сульфонавай кіслаты, у склад загушчальніка можа палепшыць яго антыэлектралітныя характарыстыкі, існуе яшчэ шмат загушчальнікаў гэтага тыпу. Дэфекты, такія як дрэнная тыксатрапія сістэмы згушчэння і г. д. Палепшаны метад заключаецца ва ўвядзенні невялікай колькасці гідрафобных груп у яго гідрафільны асноўны ланцуг для сінтэзу гідрафобных асацыятыўных загушчальнікаў. Гідрафобныя асацыятыўныя загушчальнікі - гэта нядаўна распрацаваныя загушчальнікі. У малекулярнай структуры ёсць гідрафільныя часткі і липофильные групы, якія праяўляюць пэўную павярхоўную актыўнасць. Асацыятыўныя загушчальнікі маюць лепшую солестойкость, чым неасацыятыўныя загушчальнікі. Гэта адбываецца таму, што асацыяцыя гідрафобных груп часткова супрацьстаіць тэндэнцыі скручвання, выкліканай эфектам экранавання іёнаў, або стэрычны бар'ер, выкліканы больш доўгім бакавым ланцугом, часткова аслабляе эфект экранавання іёнаў. Эфект асацыяцыі дапамагае палепшыць рэалагічныя характарыстыкі загушчальніка, што гуляе велізарную ролю ў рэальным працэсе прымянення. У дадатак да гідрафобных асацыятыўных загушчальнікаў з некаторымі структурамі, пра якія паведамляецца ў літаратуры, Tian Dating et al. таксама паведамлялася, што гексадэцылметакрылат, гідрафобны манамер, які змяшчае доўгія ланцугі, быў супалімерызаваны з акрылавай кіслатой для атрымання асацыятыўных загушчальнікаў, якія складаюцца з бінарных супалімераў. Сінтэтычны загушчальнік. Даследаванні паказалі, што пэўная колькасць сшываючых манамераў і гідрафобных мономеров з доўгай ланцугом можа значна павялічыць глейкасць. Эфект гексадэцылметакрылату (ГМ) у гідрафобным манамеры большы, чым у лаўрылметакрылату (ЛМ). Прадукцыйнасць асацыятыўных сшытых загушчальнікаў, якія змяшчаюць гідрафобныя манамеры з доўгім ланцугом, лепш, чым у неасацыятыўных сшытых загушчальнікаў. На гэтай аснове даследчая група таксама сінтэзавала асацыятыўны загушчальнік, які змяшчае терполимер акрылавай кіслаты/акрыламіду/гексадэцылметакрылату шляхам зваротнай эмульсійнай полімерызацыі. Вынікі даказалі, што як гідрафобная асацыяцыя цэтылметакрылату, так і неіённы эфект пропіёнаміду могуць палепшыць згушчальнасць загушчальніка.
Гідрафобны поліўрэтанавы загушчальнік (HEUR) таксама атрымаў значнае развіццё ў апошнія гады. Яго перавагі складаюцца ў няпростым гідралізе, стабільнай глейкасці і выдатных будаўнічых характарыстыках у шырокім дыяпазоне прымянення, такіх як значэнне pH і тэмпература. Механізм згушчэння поліурэтанавых загушчальнікаў у асноўным абумоўлены яго спецыяльнай трохблокавай палімернай структурай у форме ліпафільнага-гідрафільнага-ліпафільнага, так што канцы ланцуга з'яўляюцца ліпафільнымі групамі (звычайна аліфатычнымі вуглевадароднымі групамі), а сярэдзіна - гэта водарастваральныя гідрафільныя сегмент (звычайна поліэтыленгліколь з большай малекулярнай масай). Даследаваўся ўплыў гідрафобнага памеру канцавой групы на эфект згушчэння HEUR. Выкарыстоўваючы розныя метады выпрабаванняў, поліэтыленгліколь з малекулярнай масай 4000 быў абмежаваны актанолам, дадэцылавым спіртам і актадэцылавым спіртам і параўноўваўся з кожнай гідрафобнай групай. Памер міцэл, утвораны HEUR у водным растворы. Вынікі паказалі, што кароткіх гідрафобных ланцугоў недастаткова, каб HEUR утварыў гідрафобныя міцэлы, і эфект згушчэння не быў добрым. У той жа час, параўноўваючы стеариловый спірт і поліэтыленгліколь з лауриловым спіртам з канцавымі спіртамі, памер міцэл першага значна больш, чым у апошняга, і робіцца выснова, што доўгі гідрафобны сегмент ланцуга мае лепшы эфект згушчэння.
Асноўныя вобласці прымянення
Друк і фарбаванне тэкстылю
Добры друкарскі эфект і якасць тэкстыльнага і пігментнага друку ў значнай ступені залежаць ад прадукцыйнасці друкарскай пасты, і даданне загушчальніка гуляе важную ролю ў яе прадукцыйнасці. Даданне загушчальніка можа зрабіць друкаваную прадукцыю высокай каляровай здольнасцю, выразным контурам друку, яркім і поўным колерам, а таксама палепшыць пранікальнасць і тыксатрапію прадукту. У мінулым натуральны крухмал або альгінат натрыю ў асноўным выкарыстоўваўся ў якасці загушчальніка для друкарскіх паст. З-за цяжкасці вырабу клейстера з натуральнага крухмалу і высокай цаны альгіната натрыю яго паступова выцясняюць акрылавыя загушчальнікі для друку і фарбавання. Аніённая поліакрылавая кіслата валодае найлепшым згушчальным эфектам і ў цяперашні час з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўваным загушчальнікам, але гэты від загушчальніка ўсё яшчэ мае недахопы, такія як устойлівасць да электраліта, тыксатрапнасць каляровай пасты і выхад колеру падчас друку. Сярэдні паказчык не ідэальны. Палепшаны метад заключаецца ва ўвядзенні невялікай колькасці гідрафобных груп у яго гідрафільны асноўны ланцуг для сінтэзу асацыятыўных загушчальнікаў. У цяперашні час паліграфічныя загушчальнікі на ўнутраным рынку можна падзяліць на натуральныя загушчальнікі, эмульгаваныя загушчальнікі і сінтэтычныя загушчальнікі ў залежнасці ад рознай сыравіны і метадаў падрыхтоўкі. Большасць, таму што яго ўтрыманне цвёрдых рэчываў можа быць вышэй, чым 50%, эфект патаўшчэнні вельмі добры.
фарба на воднай аснове
Адпаведнае даданне загушчальнікаў у фарбу можа эфектыўна змяніць характарыстыкі вадкасці ў лакафарбавай сістэме і зрабіць яе тыксатропнай, тым самым надзяляючы фарбу добрай стабільнасцю пры захоўванні і працаздольнасцю. Загушчальнік з выдатнымі характарыстыкамі можа павялічваць глейкасць пакрыцця падчас захоўвання, перашкаджаць аддзяленню пакрыцця і зніжаць глейкасць падчас высакахуткаснага нанясення пакрыцця, павялічваць глейкасць плёнкі пакрыцця пасля нанясення пакрыцця і прадухіляць з'яўленне правісання. Традыцыйныя загушчальнікі фарбы часта выкарыстоўваюць водарастваральныя палімеры, такія як высокамалекулярная гидроксиэтилцеллюлоза. Акрамя таго, палімерныя загушчальнікі таксама можна выкарыстоўваць для кантролю ўтрымання вільгаці ў працэсе пакрыцця папяровых вырабаў. Наяўнасць загушчальнікаў можа зрабіць паверхню мелаванай паперы больш гладкай і аднастайнай. Асабліва набракаючы эмульсійны загушчальнік (HASE) мае характарыстыкі супраць пырскаў і можа выкарыстоўвацца ў спалучэнні з іншымі тыпамі загушчальнікаў, каб значна паменшыць шурпатасць паверхні паперы з пакрыццём. Напрыклад, латексная фарба часта сутыкаецца з праблемай аддзялення вады падчас вытворчасці, транспарціроўкі, захоўвання і будаўніцтва. Нягледзячы на тое, што аддзяленне вады можа быць адкладзена шляхам павышэння глейкасці і дысперснасці латексной фарбы, такія карэкціроўкі часта абмежаваныя, і што больш важна Або шляхам выбару загушчальніка і яго адпаведнасці для вырашэння гэтай праблемы.
здабыча нафты
Пры здабычы нафты для атрымання высокага ўраджаю выкарыстоўваецца праводнасць пэўнай вадкасці (напрыклад, гідраўлічная магутнасць і г.д.) для разрыву пласта вадкасці. Вадкасць называецца вадкасцю для разрыву пласта або вадкасцю для разрыву пласта. Мэта разрыву пласта - утварэнне разломаў з пэўным памерам і праводнасцю ў пласты, і яго поспех цесна звязаны з прадукцыйнасцю выкарыстоўванай вадкасці для разрыву. Вадкасці для разрыву пласта ўключаюць вадкасці для разрыву на воднай аснове, вадкасці для разрыву на нафтавай аснове, вадкасці для разрыву пласта на спіртавой аснове, эмульгаваныя вадкасці для разрыву пласта і пенныя вадкасці для разрыву пласта. Сярод іх вадкасць для разрыву пласта на воднай аснове мае такія перавагі, як нізкі кошт і высокую бяспеку, і ў цяперашні час найбольш шырока выкарыстоўваецца. Загушчальнік з'яўляецца асноўнай дабаўкай у вадкасці для разрыву пласта на воднай аснове, і яго распрацоўка прайшла амаль паўстагоддзя, але атрыманне загушчальніка вадкасці для разрыву пласта з лепшымі характарыстыкамі заўсёды было напрамкам даследаванняў навукоўцаў у краіне і за мяжой. У цяперашні час выкарыстоўваецца шмат відаў палімерных загушчальнікаў вадкасці для разрыву пласта на воднай аснове, якія можна падзяліць на дзве катэгорыі: прыродныя поліцукрыды і іх вытворныя і сінтэтычныя палімеры. З бесперапынным развіццём тэхналогіі здабычы нафты і павелічэннем складанасці здабычы людзі вылучаюць новыя і больш высокія патрабаванні да вадкасці для разрыву пласта. Паколькі яны больш прыстасаваныя да складаных умоў пласта, чым натуральныя поліцукрыды, сінтэтычныя палімерныя загушчальнікі будуць гуляць большую ролю ў высокатэмпературным глыбокім разрыве свідравін.
Штодзённыя хімікаты і ежа
У цяперашні час існуе больш за 200 відаў загушчальнікаў, якія выкарыстоўваюцца ў штодзённай хімічнай прамысловасці, у асноўным уключаючы неарганічныя солі, павярхоўна-актыўныя рэчывы, водарастваральныя палімеры і тоўстыя спірты/тлустыя кіслоты. Яны ў асноўным выкарыстоўваюцца ў мыйных сродках, касметыцы, зубной пасце і іншых прадуктах. Акрамя таго, загушчальнікі таксама шырока выкарыстоўваюцца ў харчовай прамысловасці. Яны ў асноўным выкарыстоўваюцца для паляпшэння і стабілізацыі фізічных уласцівасцей або форм ежы, павышэння глейкасці ежы, надання ежы ліпкага і цудоўнага густу, а таксама гуляюць ролю ў згушчэнні, стабілізацыі і гамагенізацыі. , эмульгирующий гель, маскіроўка, араматызатар і падсалодвальнікаў. Загушчальнікі, якія выкарыстоўваюцца ў харчовай прамысловасці, ўключаюць натуральныя загушчальнікі, атрыманыя з жывёл і раслін, а таксама сінтэтычныя загушчальнікі, такія як CMCNa і альгінат прапіленгліколя. Акрамя таго, загушчальнікі таксама шырока выкарыстоўваюцца ў медыцыне, вырабе паперы, кераміцы, апрацоўцы скуры, гальваніцы і г.д.
2.Неарганічны загушчальнік
Неарганічныя загушчальнікі ўключаюць два класа нізкамалекулярных і высокамалекулярных, а нізкамалекулярныя загушчальнікі - гэта ў асноўным водныя растворы неарганічных соляў і павярхоўна-актыўных рэчываў. Неарганічныя солі, якія выкарыстоўваюцца ў цяперашні час, у асноўным уключаюць хларыд натрыю, хларыд калію, хларыд амонія, сульфат натрыю, фасфат натрыю і пентанатрыйтрыфасфат, сярод якіх хларыд натрыю і хларыд амонія валодаюць лепшым эфектам згушчэння. Асноўны прынцып заключаецца ў тым, што павярхоўна-актыўныя рэчывы ўтвараюць міцэлы ў водным растворы, а прысутнасць электралітаў павялічвае колькасць асацыяцый міцэл, што прыводзіць да пераўтварэння сферычных міцэл у палачкападобныя міцэлы, павялічваючы супраціў руху і, такім чынам, павялічваючы глейкасць сістэмы. . Аднак, калі электраліт празмерны, гэта паўплывае на міцэлярную структуру, знізіць супраціў руху і, такім чынам, паменшыць глейкасць сістэмы, што з'яўляецца так званым эфектам высаливания.
Да неарганічных высокамалекулярных загушчальнікі адносяцца бентаніт, атапульгіт, сілікат алюмінія, сепіяліт, гекторыт і інш. Сярод іх бентаніт мае найбольшую камерцыйную каштоўнасць. Асноўны механізм згушчэння складаецца з тыксатропных гелевых мінералаў, якія набракаюць, паглынаючы ваду. Гэтыя мінералы звычайна маюць слаістую структуру або структуру пашыранай рашоткі. Пры диспергировании ў вадзе іёны металу ў ёй дыфузіююць з пласціністых крышталяў, набракаюць па меры гідратацыі і, нарэшце, цалкам аддзяляюцца ад пласціністых крышталяў з адукацыяй калоіднай завісі. вадкасць. У гэты час паверхня пласціністага крышталя мае адмоўны зарад, а яго куты - невялікі станоўчы зарад з-за з'яўлення рашэцістых паверхняў разлому. У разведзеным растворы адмоўныя зарады на паверхні больш, чым станоўчыя зарады па кутах, і часціцы адштурхваюцца адна ад адной, не згушчаючыся. Аднак з павелічэннем канцэнтрацыі электраліта зарад на паверхні пласцінак памяншаецца, і ўзаемадзеянне паміж часціцамі змяняецца ад сілы адштурхвання паміж пласцінкамі да сілы прыцягнення паміж адмоўнымі зарадамі на паверхні пласцінак і станоўчымі. зборы па краях вуглоў. Вертыкальна сшытыя паміж сабой, каб утварыць структуру картачнага доміка, выклікаючы набраканне для атрымання геля для дасягнення эфекту згушчэння. У гэты час неарганічны гель раствараецца ў вадзе з адукацыяй высокатыксатропнага геля. Акрамя таго, бентаніт можа ўтвараць вадародныя сувязі ў растворы, што спрыяльна для фарміравання трохмернай сеткавай структуры. Працэс згушчэння гідратацыі неарганічнага геля і ўтварэння картачнага доміка паказаны на схематычнай схеме 1. Інтэркаляцыя палімерызаваных манамераў у монтмарыланіт для павелічэння адлегласці паміж пластамі, а затым інтэркаляцыйная полімерызацыя на месцы паміж пластамі можа даць арганічны неарганічны гібрыд палімер/монтмарыланіт загушчальнік. Палімерныя ланцугі могуць праходзіць праз лісты монтмарыланіту, утвараючы палімерную сетку. Упершыню Kazutoshi і соавт. выкарыстаў монтмарыланіт на аснове натрыю ў якасці сшывальнага агента для ўвядзення палімернай сістэмы і падрыхтаваў адчувальны да тэмпературы гідрагель з пашытым монтмарыланітам. Лю Хун'ю і інш. выкарыстаў монтмарыланіт на аснове натрыю ў якасці сшывальнага агента для сінтэзу новага тыпу загушчальніка з высокай антыэлектралітнай прадукцыйнасцю, а таксама праверыў згушчальнасць і анты-NaCl і іншыя электралітныя характарыстыкі кампазітнага загушчальніка. Вынікі паказваюць, што сшыты загушчальнік Na-монтмарыланіт валодае выдатнымі антыэлектралітнымі ўласцівасцямі. Акрамя таго, існуюць таксама неарганічныя і іншыя арганічныя загушчальнікі, такія як сінтэтычны загушчальнік, прыгатаваны М.Чтурау, і іншыя арганічныя вытворныя соляў амонія і туніскай гліны, якая належыць да монтмарыланіту, які валодае добрым загушчальнікам.
Час публікацыі: 11 студзеня 2023 г