Metoade foar it bepalen fan gelsterkte fan cellulose-ether

Om de sterkte fan te mjittencellulose ether gel, it artikel yntrodusearret dat hoewol't cellulose ether gel en jelly-like profyl kontrôle aginten hawwe ferskillende gelation meganismen, se kinne gebrûk meitsje fan de oerienkomst yn uterlik, dat is, se kinne net streame nei gelation. rotaasje metoade en fakuüm trochbraak metoade foar it evaluearjen fan de sterkte fan jelly wurde brûkt om te evaluearjen de sterkte fan cellulose ether gel, en in nije positive druk trochbraak metoade wurdt tafoege. De tapasberens fan dizze fjouwer metoaden foar it bepalen fan cellulose ether gel sterkte waard analysearre troch eksperiminten. De resultaten litte sjen dat de observaasjemetoade allinich de sterkte fan cellulose-ether kin evaluearje, de rotaasjemetoade is net geskikt foar it evaluearjen fan 'e sterkte fan cellulose-ether, de fakuümmetoade kin allinich de sterkte fan cellulose-ether evaluearje mei in sterkte ûnder 0,1 MPa, en de nij tafoege positive druk Dizze metoade kin kwantitatyf evaluearje de sterkte fan cellulose ether gel.

kaaiwurden: jelly; cellulose ether gel; sterkte; metoade

0.Foarwurd

Polymer jelly-basearre profylkontrôle-aginten wurde it meast brûkt yn oaljefjildwetterstekking en profylkontrôle. Yn 'e ôfrûne jierren is it temperatuergefoelige en thermysk omkearbere plug- en kontrôlesysteem fan gelcellulose-ether lykwols stadichoan in ûndersykshotspot wurden foar wetterpluging en profylkontrôle yn swiere oaljereservoirs. . De gel sterkte fan cellulose ether is ien fan de meast wichtige yndikatoaren foar formaasje plugging, mar der is gjin unifoarme standert foar syn sterkte test metoade. Faak brûkte metoaden om jelly-sterkte te evaluearjen, lykas observaasjemetoade - in direkte en ekonomyske metoade foar testen fan jelly-sterkte, brûk de jelly-sterktekoadetabel om it nivo fan gelsterkte te mjitten; rotaasjemetoade - meast brûkte ynstruminten binne Brookfield viscometer en rheometer, de temperatuer fan 'e Brookfield viscometer testmonster is beheind binnen 90°C; trochbraak fakuüm metoade - as de loft wurdt brûkt om te brekken troch de gel, de maksimale lêzing fan de druk gauge fertsjintwurdiget de sterkte fan de gel. It gelmeganisme fan jelly is it tafoegjen fan in cross-linking-agent oan 'e polymearoplossing. De cross-linking agint en de polymear keten wurde ferbûn troch gemyske obligaasjes te foarmjen in romtlike netwurk struktuer, en de floeibere faze wurdt ferpakt yn it, sadat it hiele systeem ferliest fluidity, en dan transformearret Foar jelly, dit proses is net omkearber en is in gemyske feroaring. It gelmeganisme fan cellulose-ether is dat de makromolekulen fan cellulose-ether by lege temperatueren omjûn wurde troch lytse molekulen wetter troch wetterstofbânen om in wetterige oplossing te foarmjen. As de temperatuer fan 'e oplossing ferheget, wurde de wetterstofbânen ferneatige, en de grutte molekulen fan cellulose-ether De steat wêryn molekulen byinoar komme troch de ynteraksje fan hydrofobe groepen om in gel te foarmjen is in fysike feroaring. Hoewol't de gelation meganisme fan de twa is oars, it uterlik hat in ferlykbere steat, dat is, in ûnbeweechlike semi-bêste steat wurdt foarme yn trijediminsjonale romte. Oft de evaluaasjemetoade fan jellysterkte geskikt is foar it evaluearjen fan de sterkte fan cellulose-ethergel moat ferkenning en eksperimintele ferifikaasje. Yn dit papier wurde trije tradisjonele metoaden brûkt om de sterkte fan cellulose-ethergels te evaluearjen: observaasjemetoade, rotaasjemetoade en trochbraak fakuümmetoade, en op dizze basis wurdt in trochbraakmetoade foar positive druk foarme.

1. Eksperiminteel diel

1.1 Main eksperimintele apparatuer en ynstruminten

Elektryske konstante temperatuer wetterbad, DZKW-S-6, Beijing Yongguangming Medical Instrument Co., Ltd .; hege temperatuer en hege druk rheometer, MARS-III, Dútslân HAAKE bedriuw; circulating wetter multi-purpose fakuüm pomp, SHB-III, Gongyi Red Instrument Equipment Co., Ltd .; sensor, DP1701-EL1D1G, Baoji Best Control Technology Co., Ltd .; druk akwisysje systeem, Shandong Zhongshi Dashiyi Technology Co., Ltd.; kolorimetryske buis, 100 mL, Tianjin Tianke Glass Instrument Manufacturing Co., Ltd .; hege temperatuer resistint glêzen flesse, 120 mL, Schott Glass Works, Dútslân; hege suverens stikstof, Tianjin Gaochuang Baolan Gas Co., Ltd.

1.2 Eksperimintele samples en tarieding

Hydroxypropyl methylcellulose ether, 60RT400, Taian Ruitai Cellulose Co., Ltd.; oplosse 2g, 3g en 4g hydroxypropylmethylcellulose ether yn 50 ml hyt wetter op 80℃, roer goed en foegje 25 ta℃fan 50 mL kâld wetter, de monsters waarden folslein oplost te foarmjen cellulose ether oplossings mei konsintraasjes fan respektivelik 0.02g / ml, 0.03g / ml en 0.04g / ml.

1.3 Eksperimintele metoade fan cellulose ether gel sterkte test

(1) Teste troch observaasjemetoade. De kapasiteit fan 'e wide-mouth hege temperatuer-resistant glêzen flessen brûkt yn it eksperimint is 120mL, en it folume fan de cellulose ether oplossing is 50mL. Set de klearmakke cellulose-etheroplossingen mei konsintraasjes fan 0.02g/ml, 0.03g/mL en 0.04g/ml yn in hege temperatuerbestindige glêzen flesse, omkeare it by ferskate temperatueren, en fergelykje de boppesteande trije ferskillende konsintraasjes neffens de gelsterktekoade. De geling sterkte fan de cellulose ether waterige oplossing waard hifke.

(2) Teste troch de rotaasjemetoade. It testynstrumint dat brûkt wurdt yn dit eksperimint is in hege temperatuer en hege druk rheometer. De wetterige oplossing fan cellulose-ether mei in konsintraasje fan 2% wurdt selektearre en pleatst yn in trommel foar testen. De ferwaarming taryf is 5℃/ 10 min, de shear rate is 50 s-1, en de test tiid is 1 min. , It ferwaarming berik is 40～110℃.

(3) Teste troch trochbraak fakuümmetoade. Ferbine de kolorimetryske buizen dy't de gel befetsje, de fakuümpomp oansette en de maksimale lêzing fan 'e drukmeter lêze as de loft troch de gel brekt. Elke stekproef wurdt trije kear operearre om de gemiddelde wearde te krijen.

(4) Test troch positive druk metoade. Neffens it prinsipe fan trochbraak fakuüm graad metoade, wy hawwe ferbettere dizze eksperimintele metoade en oannommen de metoade fan positive druk trochbraak. Ferbine de kolorimetryske buizen dy't de gel befetsje, en brûk in drukopnamesysteem om de sterkte fan 'e cellulose-ethergel te testen. De hoemannichte gel brûkt yn it eksperimint is 50mL, de kapasiteit fan 'e kolorimetryske buis is 100mL, de ynderlike diameter is 3cm, de ynderlike diameter fan' e sirkulêre buis ynfoege yn 'e gel is 1cm, en de ynfoegdjipte is 3cm. Skeakelje de skeakel fan 'e stikstofsilinder stadichoan oan. As de werjûn drukgegevens ynienen en skerp sakje, nim dan it heechste punt as de sterktewearde nedich om troch de gel te brekken. Elke stekproef wurdt trije kear operearre om de gemiddelde wearde te krijen.

2. Eksperimintele resultaten en diskusje

2.1 De tapasberens fan 'e observaasjemetoade om de gelsterkte fan cellulose-ether te testen

As gefolch fan it evaluearjen fan de gel sterkte fan cellulose ether troch observaasje, nimme de cellulose ether oplossing mei in konsintraasje fan 0,02 g / ml as foarbyld, kin bekend wurde dat it sterkte nivo is A as de temperatuer is 65°C, en de krêft begjint te ferheegjen as de temperatuer ferheget, as de temperatuer 75 berikt℃, it presintearret in gel-status, feroaret de sterkteklasse fan B nei D, en as de temperatuer opkomt nei 120℃, de sterkteklasse wurdt F. It kin sjoen wurde dat it evaluaasjeresultaat fan dizze evaluaasjemetoade allinich it sterktenivo fan 'e gel toant, mar kin de gegevens net brûke om de spesifike sterkte fan' e gel út te drukken, dat is, it is kwalitatyf mar net kwantitatyf. It foardiel fan dizze metoade is dat de operaasje is ienfâldich en yntuïtyf, en de gel mei de fereaske sterkte kin wurde screened goedkeap troch dizze metoade.

2.2 Tapasberens fan 'e rotaasjemetoade om de gelsterkte fan cellulose-ether te testen

As de oplossing wurdt ferwaarme oant 80°C, de viskositeit fan 'e oplossing is 61 mPa·s, dan nimt de viskositeit rap ta, en berikt in maksimale wearde fan 46 790 mPa·s op 100°C, en dan nimt de sterkte ôf. Dit is net yn oerienstimming mei it earder waarnommen ferskynsel dat de viskositeit fan hydroxypropylmethylcellulose ether waterige oplossing begjint te ferheegjen by 65°C, en gels ferskine op sawat 75°C en de krêft bliuwt tanimme. De reden foar dit ferskynsel is dat de gel brutsen is troch de rotaasje fan 'e rotor by it testen fan' e gelsterkte fan cellulose ether, wat resulteart yn ferkearde gegevens fan gelsterkte by folgjende temperatueren. Dêrom is dizze metoade net geskikt foar it evaluearjen fan de sterkte fan cellulose-ethergels.

2.3 Tapasberens fan trochbraak fakuüm metoade te testen de gel sterkte fan cellulose ether

De eksperimintele resultaten fan cellulose ether gel sterkte waarden evaluearre troch de trochbraak fakuüm metoade. Dizze metoade befettet gjin rotaasje fan 'e rotor, sadat it probleem fan kolloïdaal skuorjen en brekken feroarsake troch de rotaasje fan' e rotor kin wurde foarkommen. Ut de boppesteande eksperimintele resultaten kin sjoen wurde dat dizze metoade kin kwantitatyf test de sterkte fan de gel. As de temperatuer 100 is°C, de sterkte fan de cellulose ether gel mei in konsintraasje fan 4% is grutter as 0,1 MPa (de maksimale fakuüm graad), en de sterkte kin net mjitten grutter as 0,1 MPa. De sterkte fan 'e gel, dat is, de boppegrins fan' e gelsterkte test troch dizze metoade is 0,1 MPa. Yn dit eksperimint is de sterkte fan cellulose-ethergel grutter dan 0,1 MPa, dus dizze metoade is net geskikt foar it evaluearjen fan de sterkte fan cellulose-ethergel.

2.4 De tapasberens fan 'e positive drukmetoade om de gelsterkte fan cellulose-ether te testen

De positive drukmetoade waard brûkt om de eksperimintele resultaten fan 'e cellulose-ethergelsterkte te evaluearjen. It kin sjoen wurde dat dizze metoade kin kwantitatyf test de gel mei in sterkte boppe 0,1 MPa. It gegevensferwervingsysteem dat brûkt wurdt yn it eksperimint makket de eksperimintele resultaten krekter dan de keunstmjittige lêsgegevens yn 'e fakuümgraadmetoade.

3. Konklúzje

De gelsterkte fan cellulose-ether toande in algemiene tanimmende trend mei de tanimming fan temperatuer. De rotaasjemetoade en de trochbraak fakuümmetoade binne net geskikt foar it bepalen fan de sterkte fan cellulose-ethergel. De observaasjemetoade kin de sterkte fan cellulose-ethergel allinich kwalitatyf mjitte, en de nij tafoege positive drukmetoade kin de sterkte fan cellulose-ethergel kwantitatyf testen.