论文题目: 多枝状嵌段聚醚高分子表面活性剂的合成、表征与应用
论文类型: 博士论文
论文专业: 物理化学
作者: 张志庆
导师: 徐桂英
关键词: 嵌段聚醚,树型高分子,高分子表面活性剂,聚集行为,界面性质,原油破乳,低温快速破乳剂
文献来源: 山东大学
发表年度: 2005
论文摘要: 在本论文中合成并研究了线型、星型和树型等多个系列的新型聚醚嵌段共聚物。这些嵌段共聚物作为非离子的高分子表面活性剂,在表面活性、界面活性、聚集行为、流变行为、铺展能力、增溶能力等方面有其独特的性质,结构不同性质也迥然各异。纵向上,针对不同系列的聚醚高分子,围绕着各系列的不同分子结构作了物化性质上的对比;横向上,针对同一系列的聚醚高分子,抓住各样品不同的EO/PO比和嵌段数作了物化性质上的对比。本论文在对这类共聚物性能进行系统表征的基础上,还把合成的这些产品应用到油田的原油破乳上,解决了目前高含水原油、高凝油和稠油破乳中的不少难题,得到了一系列低温快速的原油破乳剂,形成了一套行之有效的原油破乳规律。 一、烷基醇聚氧乙烯醚低聚物的合成与性质 合成了四种C16En（n=10,15,20,25）的非离子表面活性剂,并通过核磁共振、表面张力、界面张力、荧光、紫外、动态表面张力、表面压等实验方法进行了性质表征。核磁共振的定量分析表明低聚物的EO数与理论设计值基本一致,这样便于讨论EO数对这类非离子表面活性剂性质的影响。表面张力的结果揭示了随着C16En中亲水的PEO链的增长,表面活性剂的最低表面张力值γCMC依次升高,而临界胶束浓度（CMC）值依次下降。也就是说,随着EO数的增加,这四种表面活性剂降低表面张力的效率逐渐增强,降低表面张力的能力逐渐减弱。以芘为探针的稳态荧光测量也证实了表面张力的CMC变化规律。胶束一旦形成,芘分子就倾向于从水相中进入胶束内核,从而增溶到胶束缔合结构的疏水核中,反映在荧光曲线上即在CMC处I3/I1值急剧升高。以正庚烷:甲苯=7:3混合体系模拟原油,测量C16En降低模拟液/水界面张力的能力,发现EO数的增加有利于其界面活性的增强。用NIMA601槽子测定C16En样品的表面压,绘制四种分子的π-A曲线,发现随着EO数的增多,分子的柔性更好,可压缩性更强,四种表面活性剂的极限表面压值依次降低,而每个分子在气液界面上占据的截面积则依次增大。 二、线型嵌段聚醚的界面性质和聚集行为
论文目录:
中文摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 研究背景与意义
1.1.1 立题背景
1.1.2 研究意义
1.2 研究现状
1.2.1 聚醚高分子表面活性剂的性质
1)胶束化
2)界面聚集
3)囊泡和液晶
1.2.2 聚醚高分子表面活性剂的应用
1)合成无机材料
2)生化分离
3)药物释放
4)增溶有机物
5)原油破乳
参考文献
第二章 实验部分
2.1 原料与设备
2.1.1 实验原料与试剂
2.1.2 实验仪器与设备
2.2 嵌段聚醚的合成
2.2.1 研究思路
2.2.2 反应方程式
2.2.3 合成步骤
2.2.4 工艺流程
2.3 两亲嵌段聚醚的表征手段
2.3.1 浊点测试
2.3.2 核磁共振
2.3.3 表面张力
2.3.4 界面张力
2.3.5 紫外可见
2.3.6 荧光光谱
2.3.7 表面压
2.3.8 动态表面张力
2.3.9 透射电子显微镜
2.3.10 动态激光光散射
2.4 破乳剂的性能测定方法
2.4.1 外观
2.4.2 pH值
2.4.3 固含量
2.4.4 凝固点
2.4.5 闪点
2.4.6 水溶性
2.4.7 端基分析测羟值
2.4.8 瓶试法破乳实验
参考文献
第三章 烷基醇聚氧乙烯醚低聚物的合成与性质
3.1 C_(16)E_n的合成
3.2 核磁共振测分子结构
3.3 C_(16)E_n的表面活性
3.4 C_(16)E_n的界面活性
3.5 荧光测C_(16)E_n的微极性
3.6 紫外测C_(16)E_n的聚集行为
3.7 C_(16)E_n的动态表面张力
3.8 C_(16)E_n的表面铺展行为
参考文献
第四章 线型嵌段聚醚的界面性质和聚集行为
4.1 线型嵌段共聚物的简介
4.2 BP系列线型嵌聚醚的合成
4.3 BP系列线型聚醚的浊点现象
4.4 BP系列线型聚醚的表面活性
4.5 紫外测BP系列线型聚醚的聚集行为
4.6 表面压测BP系列线型聚醚的界面行为
4.7 BP系列线型聚醚用于原油破乳的研究
4.8 BP系列线型聚醚的流变性
参考文献
第五章 星型多枝状嵌段聚醚的合成与性质
5.1 SF系列星型聚醚的分子结构
5.2 核磁共振表征SF的分子组成
5.3 SF系列星型聚醚的表面活性
5.4 SF系列星型聚醚的聚集行为
5.5 SF系列星型聚醚的铺展行为
5.6 SF系列星型聚醚的界面活性
参考文献
第六章 树型嵌段聚醚在水溶液中的聚集行为
6.1 树型高分子的简介
6.2 SD树型嵌段聚醚的合成
6.3 稳态荧光测SD树型聚醚的微极性
6.4 荧光猝灭测SD树型聚醚的聚集数
6.5 TEM测SD树型聚醚的聚集形态
6.6 DLS测SD树型聚醚的聚集尺寸
参考文献
第七章 两亲嵌段聚醚的分子结构对原油化学破乳的影响
7.1 聚醚用于原油破乳的简介
7.2 不同结构的两亲嵌段聚醚的合成
7.3 不同结构的两亲嵌段聚醚的破乳效果比较
7.4 不同结构的两亲嵌段聚醚的表面铺展行为
7.5 不同结构的两亲嵌段聚醚的界面活性比较
7.6 多枝状嵌段聚醚的破乳机理探讨
7.6.1 破乳模型的建立
7.6.2 脱水显微照片
参考文献
第八章 两亲嵌段聚醚在原油破乳中的实际应用
8.1 原油乳状液的稳定
8.2 原油乳状液的破乳
8.3 破乳剂的合成与筛选
8.3.1 新疆轮台原油的破乳评选
8.3.2 胜利孤东原油的破乳评选
8.3.3 胜利孤岛原油的破乳评选
8.4 济北原油破乳脱水
8.4.1 温度的影响
8.4.2 加量的影响
8.4.3 现场应用评价
8.5 现河原油破乳脱水的室内评价
8.5.1 温度的影响
8.5.2 加量的影响
8.5.3 现河原油破乳评选小结
参考文献
附表
结论与展望
致谢
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发布时间: 2005-10-17
参考文献
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- [3].复杂嵌段共聚物胶束体系的耗散粒子动力学及理论研究[D]. 夏俊.北京化工大学2007
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- [5].无机配位作用对嵌段高分子相结构的影响[D]. 薛菲菲.天津大学2016
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相关论文
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