利用Monte Carlo方法模拟制备组成均匀的MAn/APEG型聚羧酸减水剂

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采用Monte Carlo方法模拟了马来酸酐(MAn)与烯丙基聚乙二醇(APEG)共聚反应过程中任意转化率时的单体浓度、共聚组成和序列分布等参数,确定了共聚物实际组成与投料比的关系.借助模拟对聚合工艺进行优化,比较了一次投料法和基于Monte Carlo模拟的优化投料法反应各阶段所得产物的组成和性能的差别,结果表明,用Monte Carlo方法制备的MAn/APEG型聚羧酸减水剂共聚组成和序列分布更加均匀,且在整个反应过程中变化较小,其减水保坍性能比一次投料法制备的产物更加优异.
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针对老君庙油田L油藏,本文在简要总结泡沫驱油经验教训的基础上,以碱-胶束-聚合物驱油技术、泡沫复合驱油技术研究试验为例,介绍了研究背景、驱油剂研究评价结果、先导试验注入方案、效果评价及取得的初步认识,期望对国内类似油藏开展化学驱油研究试验具有一定的借鉴作用.
不同种类的引气剂在混凝土中产生的气泡结构、气泡大小及气泡数量不同,所配制混凝土的拌合物状态、力学性能及表观质量也不同.引气剂的掺量决定了混凝土拌合物的含气量,对混凝土拌合物状态、混凝土强度及外观质量有着非常显著的影响.本文以C30清水混凝土为基础,研究了聚羧酸外加剂复配过程中引气剂种类及掺量对混凝土拌合物状态、混凝土抗压强度、混凝土外观质量的影响规律.
本文研究了聚醚型聚羧酸减水剂(PC)在不同初始吸附质浓度、接触时间、温度、pH及硫酸根离子强度条件下在铝酸三钙(C3A)上的吸附.当吸附质浓度在0.5~1.5g/L时,吸附量在4min之后逐渐下降,并在1h左右接近平衡;温度的提高有助于PC的吸附;PC的吸附量会随着pH的升高而逐渐升高;随着硫酸根离子的比例逐渐提高,PC的吸附量会先迅速减小,然后逐渐趋于平缓.
采用自由基聚合反应,将相对分子质量为1000和5000的长短侧链的HPEG聚醚,以及丙烯酸等小分子共聚单体,在引发剂和链转移剂的作用下,合成一种长短侧链搭配的聚羧酸减水剂(PCE).通过调整长短侧链聚醚比例,获得较优的聚羧酸减水剂.通过红外、凝胶渗透色谱等方法对其聚羧酸结构进行分析,对其水泥分散性能和混凝土性能进行了系统评价.结果表明:采用高分子聚醚对其低分子聚醚进行少量稀释调节,当相对分子质量1
以聚醚胺(PN-220)和马来酸酐为原料,采用两步法合成聚醚胺类聚羧酸减水剂产品.当酰化时,马来酸酐和聚醚胺酸醚比为4,催化剂用量为0.3%,反应时间为3h,反应温度为100℃.酰化率可以达到95%;聚合时,丙烯酸和聚醚胺的酸醚比为2,温度控制在80℃时,产品混凝土性能最佳.与市售普通酯类和醚类聚羧酸减水剂产品相比,该减水剂相对分子质量分布更窄,减水率和强度更高,保坍性更好.
通过对不饱和活性端及聚醚侧链的结构设计,开发了OXHP系列不饱和聚醚单体.OXHP系列聚醚单体具有适宜的聚合活性及优良的性能,适用于聚羧酸系减水剂、保坍剂的常温和升温聚合工艺.通过聚合工艺调整,所合成的聚羧酸减水剂、保坍剂具有优异的减水和坍落度保持性能.此外,采用OXHP系列聚醚合成的聚羧酸减水剂所拌制的混凝土具有更为良好的和易性.
本文采用自制廉价单体原料PBV部分取代聚醚,在基本不改变原合成工艺的基础上合成聚羧酸系减水剂产品,有效降低成本.讨论了PBV取代量对减水剂的相对分子质量、主峰比例、水泥适应性和混凝土性能的影响.结果表明,PBV参与减水剂合成反应;PBV的取代量在12%以内时,不仅不影响减水剂的相对分子质量、主峰比例,还能增强其对水泥的适应性和混凝土的综合性能;PBV的取代量为10%时,得到的减水剂综合性能最佳.