纳米TiO2的表面改性研究

分别采用4种硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂对纳米TiO2的表面进行改性,并对改性前后的纳米TiO2在丙酮中的沉降时间进行测试,发现4种偶联剂改性后的纳米TiO2完全沉降时间明显增加,其中钛酸酯偶联剂TC-2的改性效果相对最好。以TC-2为例分别探讨了改性剂用量,改性温度及pH对改性效果的影响。傅立叶红外光谱分析表明,TC-2成功结合到纳米粒子TiO2表面。     

水性隔热涂料制备及性能研究

以水性乳胶涂料配方为基础,选择中空玻璃微珠和膨胀蛭石为隔热功能填料,制备出不同隔热功能填料添加量的隔热涂料,并用自制的隔热涂料性能评价装置对其进行了评价。结果表明,膨胀蛭石单独添加量为5%时,隔热温差与普通水性乳胶涂料相比的差值Tmax为3.4℃;中空玻璃微珠单独添加量为10%时,Tmax为5.2℃;两者按10%∶10%的比例复配添加,Tmax可达到7.2℃。     

自流平砂浆配制优化研究

利用普通硅酸盐水泥、可再分散乳胶粉、砂、粉煤灰、聚羧酸减水剂制备了高流动度自流平水泥砂浆,综合考虑砂浆的流动度、抗压强度、抗折强度等因素,采用正交试验方法,确定各因素水平的最佳组合,得到自流平水泥砂浆的最佳配方。按照最佳配方（集灰比1．2,水胶比0．42,乳胶粉掺量1．5％,粉煤灰掺量4．5％,减水剂的用量0．12％,消泡剂用量0．1％）制备的砂浆,20min流动度达到210mm,28d抗折强度和抗压强度分别达到9．7MPa和44．2MPa,其性能指标满足《地面用水泥基自流平砂浆》JC／T985—2005标准,具有一定应用和推广价值。     

一种耐高温强吸附型高效页岩抑制剂的制备及机理研究

针对目前页岩储层开采过程中存在的井壁失稳问题,通过分子结构设计,以二乙烯三胺、丙烯酸甲酯、缩水甘油三甲基氯化铵、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷为单体,甲醇为反应溶剂,制得一种耐高温、强吸附型高效页岩抑制剂(HBP-NTK)。通过线性膨胀、岩屑滚动回收、抑制造浆等实验评价HBP-NTK的抑制性能,结果表明,与同类型超支化结构抑制剂相比,HBP-NTK能更加有效抑制膨润土的水化分散与膨胀,并表现出优异的耐温性,与现场钻井液体系适配性良好。所提出的机理表明,HBP-NTK分子结构中的强吸附基团胺基和硅氧基能够吸附插层在黏土晶片间,依靠分子链的桥连和锚固作用,将黏土颗粒牢固束缚在一起,有效防止黏土的水化分散;分子结构中的NH⁺₄嵌入黏土网状结构中进行离子交换压缩扩散双电层,与外层吸附包裹在黏土颗粒表面的胺基、硅氧基分子链形成内部抑制水化膨胀、外部抑制水化分散的协同抑制机制,有效减弱了黏土的水化膨胀与分散。     

空气泡沫驱用环空保护液研制与应用

针对空气泡沫驱注水井环空高温、高压、氧气浸入、细菌超标等现状,采用缓蚀剂、杀菌剂、pH调节剂和除氧剂复配组成了新的空气泡沫驱环空保护液体系。参考单因素试验结果,对配方中主要功能组分进行正交试验设计,考察了缓蚀剂、pH调节剂、杀菌剂和除氧剂等四组分的配伍性,并根据正交试验结果,优化了4个因素的加量水平。试验结果表明,在高温高压条件下,缓蚀剂CHR-2浓度900mg/L、杀菌剂CD-11浓度为150mg/L、pH调节剂AMP-95浓度为5g/L,除氧剂CHY-2浓度为100mg/L时,环空保护液的平均腐蚀速率可低至0.0514mm/a。