Метод за определување на јачината на гелот на целулозниот етер

Да се ​​измери силата нагел од целулоза етер, во написот се воведува дека иако целулозниот етер-гел и агенсите за контрола на профилот слични на желе имаат различни механизми за гелационирање, тие можат да ја користат сличноста во изгледот, односно не можат да течат по гелацијата Во полуцврста состојба, најчесто користениот метод на набљудување, методот на ротација и методот на пробив на вакуум за проценка на јачината на желе се користат за да се оцени јачината на гелот со целулоза етер, а се додава и нов метод на пробив со позитивен притисок. Применливоста на овие четири методи за одредување на јачината на гелот со целулоза етер беше анализирана преку експерименти. Резултатите покажуваат дека методот на набљудување може само квалитативно да ја процени јачината на целулозниот етер, методот на ротација не е погоден за проценка на јачината на целулозниот етер, методот на вакуум може да ја оцени само јачината на целулозниот етер со јачина под 0,1 MPa, и новододадениот позитивен притисок Овој метод може квантитативно да ја оцени јачината на целулозниот етер гел.

Клучни зборови: желе; гел од целулоза етер; сила; метод

0.Предговор

Средствата за контрола на профили базирани на полимерни желе најшироко се користат во приклучувањето на водата на нафтените полиња и контролата на профилот. Сепак, во последниве години, температурно чувствителниот и термички реверзибилен систем за приклучување и контрола на гел целулозниот етер постепено стана истражувачко жариште за приклучување на вода и контрола на профилот во резервоарите за тешко масло. . Јачината на гелот на целулозниот етер е еден од најважните показатели за формирање приклучување, но не постои единствен стандард за неговиот метод за тестирање на јачината. Најчесто користени методи за оценување на јачината на желе, како што е методот на набљудување – директен и економичен метод за тестирање на јачината на желе, користете ја табела со кодови за јачина на желе за да го процените нивото на јачина на гелот што треба да се мери; метод на ротација - најчесто користените инструменти се Брукфилд вискометар и реометар, температурата на тест примерокот за вискометар Брукфилд е ограничена во рок од 90°C; метод на пробив вакуум – кога воздухот се користи за пробивање на гелот, максималното отчитување на манометарот ја претставува јачината на гелот. Механизмот на гелирање на желе е да се додаде средство за вкрстување на полимерниот раствор. Средството за вкрстување и полимерниот синџир се поврзани со хемиски врски за да формираат структура на просторна мрежа, а течната фаза е обвиткана во неа, така што целиот систем ја губи флуидноста, а потоа се трансформира За желе, овој процес не е реверзибилен и е хемиска промена. Гел-механизмот на целулозниот етер е дека на ниска температура, макромолекулите на целулозниот етер се опкружени со мали молекули на вода преку водородни врски за да формираат воден раствор. Како што се зголемува температурата на растворот, водородните врски се уништуваат, а големите молекули на целулозниот етер Состојбата во која молекулите се спојуваат преку интеракцијата на хидрофобните групи за да формираат гел е физичка промена. Иако механизмот на гелација на двете е различен, изгледот има слична состојба, односно во тродимензионален простор се формира неподвижна полуцврста состојба. Дали методот за проценка на јачината на желе е погоден за проценка на јачината на целулозниот етер гел треба да се истражува и експериментална верификација. Во овој труд се користат три традиционални методи за проценка на јачината на геловите со целулоза етер: метод на набљудување, метод на ротација и метод на пробив вакуум и врз основа на тоа се формира метод на пробив со позитивен притисок.

1. Експериментален дел

1.1 Главна експериментална опрема и инструменти

Електрична водена бања со постојана температура, DZKW-S-6, Beijing Yongguangming Medical Instrument Co., Ltd.; реометар за висока температура и висок притисок, MARS-III, Германија компанија HAAKE; Повеќенаменска вакуумска пумпа за циркулирачка вода, SHB-III, Gongyi Red Instrument Equipment Co., Ltd.; сензор, DP1701-EL1D1G, Baoji Best Control Technology Co., Ltd.; систем за стекнување притисок, Шандонг Zhongshi Dashiyi Technology Co., Ltd.; колориметриска цевка, 100 mL, Tianjin Tianke Glass Instrument Manufacturing Co., Ltd.; стаклено шише отпорно на високи температури, 120 mL, Schott Glass Works, Германија; азот со висока чистота, Tianjin Gaochuang Baolan Gas Co., Ltd.

1.2 Експериментални примероци и подготовка

Хидроксипропил метилцелулозен етер, 60RT400, Taian Ruitai Cellulose Co., Ltd.; растворете 2 g, 3 g и 4 g хидроксипропилметилцелулозен етер во 50 ml топла вода на 80℃, добро промешајте и додадете 25℃од 50 mL ладна вода, примероците беа целосно растворени за да се формираат раствори на целулоза етер со концентрации од 0,02 g/mL, 0,03 g/mL и 0,04 g/mL соодветно.

1.3 Експериментален метод на тест за јачина на гел со целулоза етер

(1) Тестирано со метод на набљудување. Капацитетот на стаклените шишиња со широка уста, отпорни на високи температури, користени во експериментот е 120 ml, а волуменот на растворот на етер од целулоза е 50 ml. Подготвените раствори на целулоза етер со концентрации од 0,02 g/mL, 0,03g/mL и 0,04g/mL ставете ги во стаклено шише отпорно на високи температури, превртете го на различни температури и споредете ги горенаведените три различни концентрации според кодот за јачина на гелот. Јачината на гелирање на водениот раствор на целулозниот етер беше тестирана.

(2) Тестирано со методот на ротација. Тест инструментот што се користи во овој експеримент е реометар со висока температура и висок притисок. Воден раствор на целулоза етер со концентрација од 2% се избира и се става во барабан за тестирање. Стапката на греење е 5℃/10 мин., брзината на смолкнување е 50 с-1, а времето за тестирање е 1 мин. , Опсегот на греење е 40～110℃.

(3) Тестирано со метод на пробив вакуум. Поврзете ги колориметриските цевки што го содржат гелот, вклучете ја вакуумската пумпа и прочитајте го максималното отчитување на манометарот кога воздухот ќе се пробие низ гелот. Секој примерок се оперира три пати за да се добие просечната вредност.

(4) Тест со метод на позитивен притисок. Според принципот на методот на пробив вакуум степен, го подобривме овој експериментален метод и го усвоивме методот на пробив со позитивен притисок. Поврзете ги колориметриските цевки што го содржат гелот и користете систем за стекнување притисок за да ја тестирате јачината на гелот со целулоза етер. Количината на гел употребена во експериментот е 50 мл, капацитетот на колориметриската цевка е 100 мл, внатрешниот дијаметар е 3 см, внатрешниот дијаметар на кружната цевка вметната во гелот е 1 см, а длабочината на вметнување е 3 см. Полека вклучете го прекинувачот на азотниот цилиндар. Кога прикажаните податоци за притисокот нагло и нагло ќе паднат, земете ја највисоката точка како вредност на јачината потребна за пробивање на гелот. Секој примерок се оперира три пати за да се добие просечната вредност.

2. Експериментални резултати и дискусија

2.1 Применливост на методот на набљудување за тестирање на јачината на гелот на целулозниот етер

Како резултат на евалуација на јачината на гелот на целулозниот етер со набљудување, земајќи го како пример растворот на целулоза етер со концентрација од 0,02 g/mL, може да се знае дека нивото на јачина е A кога температурата е 65°C, а јачината почнува да се зголемува како што се зголемува температурата, кога температурата ќе достигне 75℃, тој претставува состојба на гел, степенот на јачина се менува од B во D и кога температурата се зголемува на 120℃, степенот на јачина станува F. Може да се види дека резултатот од евалуацијата на овој метод на евалуација го покажува само нивото на јачина на гелот, но не може да ги користи податоците за да ја изрази специфичната јачина на гелот, односно дека е квалитативен, но не квантитативни. Предноста на овој метод е што операцијата е едноставна и интуитивна, а гелот со потребната јачина може евтино да се прегледа со овој метод.

2.2 Применливост на методот на ротација за тестирање на јачината на гелот на целулозниот етер

Кога растворот ќе се загрее до 80°C, вискозноста на растворот е 61 mPa·s, тогаш вискозноста брзо се зголемува и достигнува максимална вредност од 46 790 mPa·е на 100°C, а потоа јачината се намалува. Ова не е во согласност со претходно забележаниот феномен дека вискозноста на воден раствор на хидроксипропил метилцелулозен етер почнува да се зголемува на 65°C, а геловите се појавуваат на околу 75°C и силата продолжува да се зголемува. Причината за овој феномен е тоа што гелот е скршен поради ротацијата на роторот при тестирање на јачината на гелот на целулозниот етер, што резултира со неточни податоци за јачината на гелот на следните температури. Затоа, овој метод не е погоден за проценка на јачината на геловите со целулоза етер.

2.3 Применливост на методот на пробив вакуум за тестирање на јачината на гелот на целулозниот етер

Експерименталните резултати на јачината на целулозниот етер гел беа оценети со методот на пробив вакуум. Овој метод не вклучува ротација на роторот, така што може да се избегне проблемот со колоидно стрижење и кршење предизвикани од ротацијата на роторот. Од горенаведените експериментални резултати, може да се види дека овој метод може квантитативно да ја тестира јачината на гелот. Кога температурата е 100°C, јачината на целулозниот етер гел со концентрација од 4% е поголема од 0,1 MPa (максимален степен на вакуум), а јачината не може да се измери поголема од 0,1 MPa. Јачината на гелот, односно горната граница на јачината на гелот тестирана со овој метод е 0,1 MPa. Во овој експеримент, јачината на целулозниот етер гел е поголема од 0,1 MPa, така што овој метод не е погоден за проценка на јачината на целулозниот етер гел.

2.4 Применливост на методот на позитивен притисок за тестирање на јачината на гелот на целулозниот етер

Методот на позитивен притисок беше користен за да се проценат експерименталните резултати на јачината на гелот со целулоза етер. Може да се види дека овој метод може квантитативно да го тестира гелот со јачина над 0,1 MPa. Системот за собирање податоци користен во експериментот ги прави експерименталните резултати попрецизни од податоците за вештачко читање во методот на вакуум степен.

3. Заклучок

Јачината на гелот на целулозниот етер покажа севкупен тренд на зголемување со зголемувањето на температурата. Методот на ротација и методот на пробив вакуум не се погодни за одредување на јачината на целулозниот етер гел. Методот на набљудување може само квалитативно да ја измери јачината на целулозниот етер гел, а новододадениот метод на позитивен притисок може квантитативно да ја тестира јачината на целулозниот етер гел.