Dull ar gyfer Penderfynu Cryfder Gel Ether Cellwlos

I fesur cryfdergel ether cellwlos, mae'r erthygl yn cyflwyno, er bod gan gel ether cellwlos ac asiantau rheoli proffil tebyg i jeli fecanweithiau gelation gwahanol, gallant ddefnyddio'r tebygrwydd o ran ymddangosiad, hynny yw, ni allant lifo ar ôl gelation Yn y cyflwr lled-solet, y dull arsylwi a ddefnyddir yn gyffredin, defnyddir dull cylchdroi a dull torri tir newydd gwactod ar gyfer gwerthuso cryfder jeli i werthuso cryfder gel ether cellwlos, ac ychwanegir dull torri pwysau positif newydd. Dadansoddwyd cymhwysedd y pedwar dull hyn i bennu cryfder gel ether cellwlos trwy arbrofion. Mae'r canlyniadau'n dangos mai dim ond yn ansoddol y gall y dull arsylwi werthuso cryfder ether seliwlos, nid yw'r dull cylchdroi yn addas ar gyfer gwerthuso cryfder ether seliwlos, dim ond cryfder ether cellwlos y gall y dull gwactod werthuso cryfder ether seliwlos â chryfder o dan 0.1 MPa, a y pwysau cadarnhaol sydd newydd ei ychwanegu Gall y dull hwn werthuso cryfder gel ether cellwlos yn feintiol.

Geiriau allweddol: jeli; gel ether cellwlos; cryfder; dull

0.Rhagymadrodd

Defnyddir asiantau rheoli proffil sy'n seiliedig ar bolymer yn fwyaf eang mewn plygio dŵr maes olew a rheoli proffil. Fodd bynnag, yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae'r system plygio a rheoli ether cellwlos gel sy'n sensitif i dymheredd ac yn gildroadwy yn thermol wedi dod yn fan cychwyn ymchwil ar gyfer plygio dŵr a rheoli proffil mewn cronfeydd olew trwm. . Cryfder gel ether cellwlos yw un o'r dangosyddion pwysicaf ar gyfer ffurfio plygio, ond nid oes safon unffurf ar gyfer ei ddull prawf cryfder. Dulliau a ddefnyddir yn gyffredin i werthuso cryfder jeli, megis dull arsylwi - dull uniongyrchol ac economaidd ar gyfer profi cryfder jeli, defnyddiwch y tabl cod cryfder jeli i farnu lefel cryfder y gel i'w fesur; dull cylchdroi - yr offerynnau a ddefnyddir yn gyffredin yw viscometer a rheometer Brookfield, mae tymheredd sampl prawf viscometer Brookfield wedi'i gyfyngu o fewn 90°C; dull gwactod torri tir newydd - pan ddefnyddir yr aer i dorri trwy'r gel, mae darlleniad uchaf y mesurydd pwysau yn cynrychioli cryfder y gel. Mecanwaith gelling jeli yw ychwanegu asiant trawsgysylltu i'r hydoddiant polymer. Mae'r asiant traws-gysylltu a'r gadwyn bolymer wedi'u cysylltu gan fondiau cemegol i ffurfio strwythur rhwydwaith gofodol, ac mae'r cyfnod hylif wedi'i lapio ynddo, fel bod y system gyfan yn colli hylifedd, ac yna'n trawsnewid Ar gyfer jeli, nid yw'r broses hon yn gildroadwy a yn newid cemegol. Mecanwaith gel ether seliwlos yw bod macromoleciwlau ether cellwlos wedi'u hamgylchynu gan foleciwlau bach o ddŵr trwy fondiau hydrogen ar dymheredd isel i ffurfio hydoddiant dyfrllyd. Wrth i dymheredd yr hydoddiant godi, mae'r bondiau hydrogen yn cael eu dinistrio, a'r moleciwlau mawr o ether cellwlos Mae'r cyflwr y mae moleciwlau'n dod at ei gilydd trwy ryngweithio grwpiau hydroffobig i ffurfio gel yn newid ffisegol. Er bod mecanwaith gelation y ddau yn wahanol, mae gan yr ymddangosiad gyflwr tebyg, hynny yw, mae cyflwr lled-solet ansymudol yn cael ei ffurfio mewn gofod tri dimensiwn. Mae angen archwilio a gwirio arbrofol a yw'r dull gwerthuso cryfder jeli yn addas ar gyfer gwerthuso cryfder gel ether cellwlos. Yn y papur hwn, defnyddir tri dull traddodiadol i werthuso cryfder geliau ether cellwlos: dull arsylwi, dull cylchdroi a dull gwactod torri tir newydd, a ffurfir dull torri pwysau cadarnhaol ar y sail hon.

1. rhan arbrofol

1.1 Prif offer ac offerynnau arbrofol

baddon dŵr tymheredd cyson trydan, DZKW-S-6, Beijing Yongguangming Medical Instrument Co, Ltd; tymheredd uchel a rheometer pwysedd uchel, MARS-III, cwmni HAAKE yr Almaen; pwmp gwactod aml-bwrpas dŵr sy'n cylchredeg, SHB-III, Gongyi Red Instrument Equipment Co, Ltd; synhwyrydd, DP1701-EL1D1G, Baoji Best Control Technology Co, Ltd; system caffael pwysau, Shandong Zhongshi Dashiyi Technology Co, Ltd; tiwb lliwimetrig, 100 mL, Tianjin Tianke Glass Instrument Manufacturing Co, Ltd; potel wydr gwrthsefyll tymheredd uchel, 120 mL, Schott Glass Works, yr Almaen; nitrogen purdeb uchel, Tianjin Gaochuang Baolan Gas Co, Ltd.

1.2 Samplau a pharatoi arbrofol

Hydroxypropyl methylcellulose ether, 60RT400, Taian Ruitai Cellulose Co, Ltd; hydoddi 2g, 3g a 4g o ether hydroxypropylmethylcellulose mewn 50 mL dŵr poeth ar 80℃, cymysgwch yn dda ac ychwanegwch 25℃o 50 ml o ddŵr oer, diddymwyd y samplau'n llwyr i ffurfio hydoddiannau ether cellwlos gyda chrynodiadau o 0.02g/mL, 0.03g/mL a 0.04g/mL yn y drefn honno.

1.3 Dull arbrofol o brawf cryfder gel ether cellwlos

(1) Wedi'i brofi trwy ddull arsylwi. Cynhwysedd y poteli gwydr ceg lydan sy'n gwrthsefyll tymheredd uchel a ddefnyddir yn yr arbrawf yw 120mL, a chyfaint yr hydoddiant ether cellwlos yw 50mL. Rhowch y toddiannau ether cellwlos parod gyda chrynodiadau o 0.02g / mL, 0.03g / mL a 0.04g / mL mewn potel wydr sy'n gwrthsefyll tymheredd uchel, ei wrthdroi ar wahanol dymereddau, a chymharwch y tri chrynodiad gwahanol uchod yn ôl y cod cryfder gel Profwyd cryfder gelling hydoddiant dyfrllyd ether cellwlos.

(2) Wedi'i brofi gan y dull cylchdroi. Rheomedr tymheredd uchel a gwasgedd uchel yw'r offeryn prawf a ddefnyddir yn yr arbrawf hwn. Mae'r hydoddiant dyfrllyd ether cellwlos gyda chrynodiad o 2% yn cael ei ddewis a'i roi mewn drwm i'w brofi. Y gyfradd wresogi yw 5℃/10 munud, y gyfradd cneifio yw 50 s-1, a'r amser prawf yw 1 munud. , Yr ystod gwresogi yw 40～110℃.

(3) Wedi'i brofi trwy ddull gwactod torri tir newydd. Cysylltwch y tiwbiau lliwimetrig sy'n cynnwys y gel, trowch y pwmp gwactod ymlaen, a darllenwch uchafswm darlleniad y mesurydd pwysau pan fydd yr aer yn torri drwy'r gel. Gweithredir pob sampl dair gwaith i gael y gwerth cyfartalog.

(4) Prawf trwy ddull pwysedd positif. Yn ôl yr egwyddor o ddull gradd gwactod arloesol, rydym wedi gwella'r dull arbrofol hwn ac wedi mabwysiadu'r dull o dorri tir newydd pwysau cadarnhaol. Cysylltwch y tiwbiau lliwimetrig sy'n cynnwys y gel, a defnyddiwch system caffael pwysau i brofi cryfder y gel ether cellwlos. Swm y gel a ddefnyddir yn yr arbrawf yw 50mL, cynhwysedd y tiwb lliwimetrig yw 100mL, y diamedr mewnol yw 3cm, diamedr mewnol y tiwb crwn a fewnosodir yn y gel yw 1cm, a'r dyfnder mewnosod yw 3cm. Trowch switsh y silindr nitrogen ymlaen yn araf. Pan fydd y data pwysau a arddangosir yn disgyn yn sydyn ac yn sydyn, cymerwch y pwynt uchaf fel y gwerth cryfder sydd ei angen i dorri trwy'r gel. Gweithredir pob sampl dair gwaith i gael y gwerth cyfartalog.

2. Canlyniadau arbrofol a thrafodaeth

2.1 Cymhwysedd y dull arsylwi i brofi cryfder gel ether cellwlos

O ganlyniad i werthuso cryfder gel ether seliwlos trwy arsylwi, gan gymryd yr hydoddiant ether cellwlos gyda chrynodiad o 0.02 g/mL fel enghraifft, gellir gwybod bod y lefel cryfder yn A pan fydd y tymheredd yn 65°C, ac mae'r cryfder yn dechrau cynyddu wrth i'r tymheredd gynyddu, pan fydd y tymheredd yn cyrraedd 75℃, mae'n cyflwyno cyflwr gel, mae'r radd cryfder yn newid o B i D, a phan fydd y tymheredd yn codi i 120℃, mae'r radd cryfder yn dod yn F. Gellir gweld bod canlyniad gwerthuso'r dull gwerthuso hwn yn dangos lefel cryfder y gel yn unig, ond ni all ddefnyddio'r data i fynegi cryfder penodol y gel, hynny yw, mae'n ansoddol ond nid meintiol. Mantais y dull hwn yw bod y llawdriniaeth yn syml ac yn reddfol, a gellir sgrinio'r gel â'r cryfder gofynnol yn rhad gan y dull hwn.

2.2 Cymhwysedd y dull cylchdroi i brofi cryfder gel ether cellwlos

Pan gaiff yr hydoddiant ei gynhesu i 80°C, gludedd yr ateb yw 61 mPa·s, yna mae'r gludedd yn cynyddu'n gyflym, ac yn cyrraedd uchafswm gwerth 46 790 mPa·s yn 100°C, ac yna mae'r cryfder yn gostwng. Mae hyn yn anghyson â'r ffenomen a welwyd yn flaenorol bod gludedd hydoddiant dyfrllyd hydroxypropyl methylcellulose ether yn dechrau cynyddu ar 65°C, a geliau yn ymddangos ar tua 75°C ac mae'r cryfder yn parhau i gynyddu. Y rheswm am y ffenomen hon yw bod y gel yn cael ei dorri oherwydd cylchdroi'r rotor wrth brofi cryfder gel ether cellwlos, gan arwain at ddata anghywir o gryfder gel ar dymheredd dilynol. Felly, nid yw'r dull hwn yn addas ar gyfer gwerthuso cryfder geliau ether cellwlos.

2.3 Cymhwysedd dull gwactod torri tir newydd i brofi cryfder gel ether seliwlos

Gwerthuswyd canlyniadau arbrofol cryfder gel ether cellwlos gan y dull gwactod torri tir newydd. Nid yw'r dull hwn yn cynnwys cylchdroi'r rotor, felly gellir osgoi'r broblem o gneifio a thorri colloidal a achosir gan gylchdroi'r rotor. O'r canlyniadau arbrofol uchod, gellir gweld y gall y dull hwn brofi cryfder y gel yn feintiol. Pan fydd y tymheredd yn 100°C, mae cryfder y gel ether cellwlos â chrynodiad o 4% yn fwy na 0.1 MPa (y radd gwactod uchaf), ac ni ellir mesur y cryfder yn fwy na 0.1 MPa. Cryfder y gel, hynny yw, terfyn uchaf cryfder y gel a brofir gan y dull hwn yw 0.1 MPa. Yn yr arbrawf hwn, mae cryfder gel ether cellwlos yn fwy na 0.1 MPa, felly nid yw'r dull hwn yn addas ar gyfer gwerthuso cryfder gel ether cellwlos.

2.4 Cymhwysedd y dull pwysedd positif i brofi cryfder gel ether seliwlos

Defnyddiwyd y dull pwysedd positif i werthuso canlyniadau arbrofol cryfder gel ether cellwlos. Gellir gweld y gall y dull hwn brofi'r gel yn feintiol gyda chryfder uwchlaw 0.1 MPa. Mae'r system caffael data a ddefnyddir yn yr arbrawf yn gwneud y canlyniadau arbrofol yn fwy cywir na'r data darllen artiffisial yn y dull gradd gwactod.

3. Casgliad

Dangosodd cryfder gel ether cellwlos duedd gynyddol gyffredinol gyda chynnydd tymheredd. Nid yw'r dull cylchdroi a'r dull gwactod torri tir newydd yn addas ar gyfer pennu cryfder gel ether cellwlos. Dim ond yn ansoddol y gall y dull arsylwi fesur cryfder gel ether cellwlos, a gall y dull pwysedd positif sydd newydd ei ychwanegu brofi'n feintiol gryfder gel ether seliwlos.