셀룰로오스 에테르의 겔 강도 측정 방법

강도를 측정하기 위해셀룰로오스 에테르 젤, 기사에서는 셀룰로오스 에테르 겔과 젤리형 프로파일 조절제가 서로 다른 겔화 메커니즘을 가지고 있지만 외관상 유사성을 이용할 수 있다는 점, 즉 겔화 후에는 흐를 수 없다는 점을 소개하고 있습니다. 일반적으로 사용되는 관찰 방법인 반고체 상태에서는, 젤리의 강도를 평가하는 회전법과 진공파과법을 이용하여 셀룰로오스에테르겔의 강도를 평가하는데, 새로운 양압파과법이 추가되었습니다. 셀룰로오스 에테르 겔 강도 결정에 대한 이들 네 가지 방법의 적용 가능성을 실험을 통해 분석했습니다. 그 결과, 관찰법은 셀룰로오스 에테르의 강도를 정성적으로 평가할 수 있을 뿐이고, 회전법은 셀룰로오스 에테르의 강도를 평가하는 데 적합하지 않으며, 진공법은 0.1 MPa 이하의 강도만을 갖는 셀룰로오스 에테르의 강도를 평가할 수 있으며, 새로 추가된 양압 이 방법을 사용하면 셀룰로오스 에테르 겔의 강도를 정량적으로 평가할 수 있습니다.

핵심 단어: 젤리; 셀룰로오스 에테르 겔; 힘; 방법

0.머리말

폴리머 젤리 기반 프로파일 제어제는 유전 물 막힘 및 프로파일 제어에 가장 널리 사용됩니다. 그러나 최근 몇 년 동안 온도에 민감하고 열 가역성이 있는 젤 셀룰로오스 에테르 플러깅 및 제어 시스템은 점차 중유 저장소의 물 플러깅 및 프로파일 제어를 위한 연구 핫스팟이 되었습니다. . 셀룰로오스 에테르의 겔 강도는 형성 막힘의 가장 중요한 지표 중 하나이지만 강도 테스트 방법에 대한 통일된 표준은 없습니다. 관찰 방법 – 젤리 강도를 테스트하는 직접적이고 경제적인 방법과 같이 일반적으로 사용되는 젤리 강도 평가 방법은 젤리 강도 코드 표를 사용하여 측정할 젤 강도 수준을 판단합니다. 회전 방법 – 일반적으로 사용되는 기기는 Brookfield 점도계와 레오미터이며, Brookfield 점도계 테스트 샘플의 온도는 90°C 이내로 제한됩니다.°기음; 획기적인 진공법 – 공기를 사용하여 겔을 뚫을 때 압력 게이지의 최대 판독값이 겔의 강도를 나타냅니다. 젤리의 겔화 메커니즘은 고분자 용액에 가교제를 첨가하는 것입니다. 가교제와 고분자 사슬이 화학적 결합으로 연결되어 공간적 네트워크 구조를 형성하고, 그 안에 액상이 둘러싸이게 되어 전체 시스템이 유동성을 잃고 변형된다. 젤리의 경우 이 과정이 가역적이지 않고, 화학적 변화이다. 셀룰로오스 에테르의 겔 메커니즘은 저온에서 셀룰로오스 에테르의 거대분자가 수소 결합을 통해 작은 물 분자로 둘러싸여 수용액을 형성한다는 것입니다. 용액의 온도가 상승함에 따라 수소결합이 파괴되고, 셀룰로오스 에테르의 큰 분자가 소수성기의 상호작용을 통해 분자들이 모여서 겔을 형성하는 상태가 물리적 변화이다. 둘의 겔화 메커니즘은 다르지만 외형은 유사한 상태, 즉 3차원 공간에서 움직이지 않는 반고체 상태가 형성된다. 젤리 강도 평가 방법이 셀룰로오스 에테르 겔 강도 평가에 적합한지는 탐구와 실험적 검증이 필요하다. 본 논문에서는 셀룰로오스 에테르 겔의 강도를 평가하기 위해 관찰법, 회전법, 파과진공법의 세 가지 전통적인 방법을 사용하고 이를 바탕으로 양압 파과법을 구성하였다.

1. 실험적인 부분

1.1 주요 실험 장비 및 기구

전기 항온 수조, DZKW-S-6, Beijing Yongguangming Medical Instrument Co., Ltd.; 고온 및 고압 레오미터, MARS-III, 독일 HAAKE 회사; 순환수 다목적 진공 펌프, SHB-III, Gongyi Red Instrument Equipment Co., Ltd.; 센서, DP1701-EL1D1G, Baoji Best Control Technology Co., Ltd.; 압력 획득 시스템, Shandong Zhongshi Dashiyi Technology Co., Ltd.; 비색관, 100mL, Tianjin Tianke Glass Instrument Manufacturing Co., Ltd.; 고온 내성 유리병, 120mL, Schott Glass Works, 독일; 고순도 질소, Tianjin Gaochuang Baolan Gas Co., Ltd.

1.2 실험 샘플 및 준비

히드록시프로필 메틸셀룰로오스 에테르, 60RT400, Taian Ruitai Cellulose Co., Ltd.; 2g, 3g, 4g의 하이드록시프로필메틸셀룰로오스 에테르를 80도의 뜨거운 물 50mL에 녹입니다.℃, 잘 저어주고 25를 추가합니다.℃50mL의 냉수에서 샘플을 완전히 용해시켜 각각 0.02g/mL, 0.03g/mL 및 0.04g/mL 농도의 셀룰로오스 에테르 용액을 형성했습니다.

1.3 셀룰로오스 에테르 겔 강도 시험 실험 방법

(1) 관찰 방법으로 테스트했습니다. 실험에 사용된 입이 넓은 내열유리병의 용량은 120mL이고, 셀룰로오스에테르 용액의 용량은 50mL이다. 준비된 셀룰로오스 에테르 용액을 0.02g/mL, 0.03g/mL, 0.04g/mL 농도로 내열성 유리병에 넣고 온도를 달리하여 뒤집어 놓고 겔 강도 코드에 따라 위의 세 가지 농도를 비교합니다. 셀룰로오스 에테르 수용액의 겔화 강도를 테스트하였다.

(2) 회전 방법으로 테스트했습니다. 본 실험에 사용된 시험장비는 고온고압 레오미터이다. 2% 농도의 셀룰로오스 에테르 수용액을 선택하여 드럼에 넣어 시험한다. 가열 속도는 5입니다.℃/10분, 전단 속도는 50s-1이고 테스트 시간은 1분입니다. , 가열 범위는 40입니다.～110℃.

(3) 획기적인 진공법으로 테스트했습니다. 젤이 들어 있는 비색 튜브를 연결하고 진공 펌프를 켜고 공기가 젤을 통과할 때 압력 게이지의 최대 판독값을 읽습니다. 각 샘플을 3회 작동하여 평균값을 얻습니다.

(4) 정압법으로 시험한다. 진공도 돌파법의 원리에 따라 본 실험 방법을 개선하고 양압 돌파법을 채택했습니다. 젤이 들어 있는 비색 튜브를 연결하고 압력 획득 시스템을 사용하여 셀룰로오스 에테르 젤의 강도를 테스트합니다. 실험에 사용된 겔의 양은 50mL, 비색관의 용량은 100mL, 내경은 3cm, 겔에 삽입되는 원형관의 내경은 1cm, 삽입깊이는 3cm이다. 천천히 질소 실린더의 스위치를 켜십시오. 표시된 압력 데이터가 갑자기 급격하게 떨어지면 가장 높은 지점을 젤을 뚫는 데 필요한 강도 값으로 사용합니다. 각 샘플은 평균값을 얻기 위해 세 번 작동됩니다.

2. 실험결과 및 고찰

2.1 셀룰로오스 에테르의 겔 강도 시험을 위한 관찰 방법의 적용성

0.02 g/mL 농도의 셀룰로오스 에테르 용액을 예로 관찰하여 셀룰로오스 에테르의 겔 강도를 평가한 결과, 온도가 65 ℃일 때 강도 수준이 A임을 알 수 있다.°C, 온도가 75에 도달하면 온도가 증가함에 따라 강도가 증가하기 시작합니다.℃, 겔상태를 나타내며 강도등급은 B에서 D로 변하며, 온도가 120℃로 상승하면℃, 강도등급은 F가 된다. 본 평가방법의 평가결과는 겔의 강도수준만을 나타낼 뿐 겔의 비강도를 표현할 수 있는 데이터를 이용할 수 없음, 즉 정성적이지만 그렇지 않음을 알 수 있다. 정량적. 이 방법의 장점은 조작이 간단하고 직관적이며, 필요한 강도의 겔을 저렴하게 스크리닝할 수 있다는 점이다.

2.2 셀룰로오스 에테르의 겔 강도를 테스트하기 위한 회전 방법의 적용 가능성

용액을 80℃로 가열하면°C, 용액의 점도는 61mPa입니다.·s 이후에는 점도가 급격히 증가하여 최대값 46,790mPa에 도달합니다.·100시야°C, 그러면 강도가 감소합니다. 이는 이전에 관찰된 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 에테르 수용액의 점도가 65℃에서 증가하기 시작하는 현상과 일치하지 않습니다.°C, 젤은 약 75에서 나타납니다.°C이며 강도는 계속 증가합니다. 이러한 현상이 나타나는 이유는 셀룰로오스 에테르의 겔 강도를 테스트할 때 로터의 회전으로 인해 겔이 깨져서 이후의 온도에서 겔 강도에 대한 잘못된 데이터가 발생하기 때문입니다. 따라서 이 방법은 셀룰로오스 에테르 겔의 강도를 평가하는 데 적합하지 않습니다.

2.3 셀룰로오스 에테르의 겔 강도를 테스트하기 위한 획기적인 진공 방법의 적용 가능성

셀룰로오스 에테르 겔 강도의 실험 결과는 획기적인 진공 방법으로 평가되었습니다. 이 방법은 로터의 회전을 수반하지 않으므로 로터의 회전으로 인한 콜로이드 전단 및 파손 문제를 피할 수 있습니다. 위의 실험 결과로부터 본 방법은 겔의 강도를 정량적으로 시험할 수 있음을 알 수 있다. 온도가 100일 때°C를 참조하면, 4% 농도의 셀룰로오스 에테르 겔의 강도는 0.1MPa(최대 진공도)를 초과하며, 0.1MPa를 초과하는 강도는 측정할 수 없습니다. 겔의 강도, 즉 이 방법으로 시험한 겔 강도의 상한은 0.1MPa이다. 본 실험에서는 셀룰로오스에테르겔의 강도가 0.1MPa를 초과하므로 이 방법은 셀룰로오스에테르겔의 강도를 평가하는데 적합하지 않다.

2.4 셀룰로오스 에테르의 겔 강도를 테스트하기 위한 양압 방법의 적용 가능성

셀룰로오스 에테르 겔 강도의 실험 결과를 평가하기 위해 양압 방법을 사용했습니다. 이 방법을 통해 0.1 MPa 이상의 강도를 갖는 겔을 정량적으로 시험할 수 있음을 알 수 있다. 실험에 사용된 데이터 수집 시스템은 진공도법의 인위적인 판독 데이터보다 실험 결과를 더 정확하게 만듭니다.

3. 결론

셀룰로오스 에테르의 겔 강도는 온도가 증가함에 따라 전반적으로 증가하는 경향을 보였다. 회전법과 파과 진공법은 셀룰로오스 에테르 겔의 강도를 결정하는 데 적합하지 않습니다. 관찰법은 셀룰로오스에테르겔의 강도만을 정성적으로 측정할 수 있으며, 새로 추가된 양압법은 셀룰로오스에테르겔의 강도를 정량적으로 측정할 수 있다.