小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA研制与应用
小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA研制与应用1.引言介绍小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的背景与意义，提出研究的目的和意义。
2.小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的制备方法介绍小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的制备方法，包括材料的选择、反应条件与反应机理等。
3.小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的性能与应用分析小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的性能与特点，包括粘土分散性、热稳定性、机械性能和耐候性等。
同时介绍小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的应用情况，例如木塑复合材料、聚乙烯薄膜等领域的应用。
4.小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的优化研究介绍小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的优化研究情况，涉及小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的改性与结构优化等。
5.总结对小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的研究情况进行总结，包括对研究结果的分析和对未来研究方向的展望。
同时对小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的应用前景进行探讨。
第1章节：引言随着人们对环境保护和可持续发展的重视，环保材料越来越受到关注。
而小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA作为一种绿色、环保的材料，在材料行业中具有重要的意义。
小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA，是以聚丙烯酸钠为主链，采用丙烯酸两端苯乙烯的双功能单体制备而成的。
将其作为稳定剂应用于塑料材料、木材复合材料等领域，能够显著提高材料的性能和质量。
本文将对小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA进行研究与应用探讨。
本章从背景、目的、意义等方面进行论述。
1.1 背景环保材料的重要性越来越引起社会各界的关注，它不仅能够提高人们的生活质量，还能够保护我们的环境。
其中，小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA是一种具有良好应用前景的环保材料。
自20世纪80年代以来，它已被广泛应用于塑料材料、木材复合材料等领域，并取得了显著的效果。
1.2 目的和意义为了进一步探究小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的特点和应用效果，本文选取这一稳定剂作为研究对象，探讨其制备方法、性能与应用情况、优化研究等方面，并提出未来的发展方向。
相信研究成果能够为科学界和工业界提供有力的支持，促进小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的进一步研究和应用。
1.3 论文结构本文共分为五个章节，具体结构如下：第一章：引言。
介绍小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的背景、目的和意义，概述本文的研究内容和结构安排。
第二章：小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的制备方法。
详细介绍小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的制备原理、反应条件、制备方法等。
第三章：小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的性能与应用。
分析小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的性能与特点，包括粘土分散性、热稳定性、机械性能和耐候性等。
同时介绍小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的应用情况，例如木塑复合材料、聚乙烯薄膜等领域的应用。
第四章：小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的优化研究。
介绍小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的优化研究情况，涉及小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的改性与结构优化等。
第五章：总结。
对小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的研究情况进行总结，包括对研究结果的分析和对未来研究方向的展望。
同时对小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的应用前景进行探讨。
第2章节：小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的制备方法2.1 制备原理小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA是以聚丙烯酸钠为主链，采用丙烯酸两端苯乙烯的双功能单体制备而成。
聚丙烯酸钠在水中具有较好的水溶性和离子水解性，可以作为阳离子的季铵化剂，将其分散在水中制得阳离子聚合物。
而苯乙烯双功能单体则能够与聚丙烯酸钠反应形成聚合物树枝结构，使得其在高温下有较好的耐热性，并保持良好的分散性。
通过聚合反应使阳离子与聚合物树枝交联，形成小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA。
2.2 反应条件制备小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的反应需要在合适的条件下进行，包括反应温度、反应时间、pH值等。
反应温度一般在60℃左右，反应时间约为2小时。
此时，聚合物悬浮液中阳离子的聚集度比较低，有利于进行后续的反应。
同时，反应中需要保持适当的pH值，通常控制在碱性范围内（pH值为9左右），以有利于聚合反应的进行和产物的分散。
2.3 制备方法小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的制备方法较为简单，主要包括以下步骤：(1) 预处理：将聚丙烯酸钠溶解在适量的水中，调节pH值至碱性范围内。
(2) 溶液制备：将苯乙烯双功能单体按照一定的比例加入聚丙烯酸钠水溶液中，在60℃左右进行搅拌反应。
(3) 还原：反应结束后，将粘土稳定剂PTA进行还原处理，使其生成固体形态。
(4) 洗涤：对粘土稳定剂PTA进行洗涤，除去反应中残留的杂质。
(5) 干燥：将洗涤后的粘土稳定剂PTA进行干燥处理，使其达到一定的干燥程度。
2.4 制备工艺要点在制备小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的工艺过程中，需要注意以下几点：(1) 原料准备：准备好聚丙烯酸钠、苯乙烯双功能单体及其他辅助材料，确保原料的质量和纯度。
(2) 反应条件：控制好反应的温度、时间和pH值等条件，保证反应的顺利进行。
(3) 反应控制：反应过程中需要进行适当的加热搅拌，并定期取样分析反应的进程和产物的性质。
(4) 产品分离：分离小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA以及去除杂质，保证产品的质量和纯度。
2.5 制备方法总结小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的制备方法较为简单，主要包括预处理、溶液制备、还原、洗涤以及干燥等步骤。
在制备过程中需要控制好反应的条件，保证产物的性质和质量。
制备小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的方法可以应用于实际生产中，具有一定的经济效益和广阔的应用前景。
第3章节：小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的性能与应用3.1 性能特点小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA具有以下几个主要特点：(1) 良好的聚合性能：小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA可以通过交联反应形成复杂的树枝结构，具有良好的聚合性能，可以重构材料的结构和性能。
(2) 高耐热性：PTA粘土稳定剂具有高度耐热性，可以耐受高温环境下的化学和物理反应，保证了材料的稳定性和运用寿命。
(3) 良好的分散性：PTA粘土稳定剂分散度好，能够有效防止材料中出现的颗粒物质沉淀和堆积，提高材料的使用效率和产品质量。
(4) 环境友好：以聚丙烯酸钠为主链的PTA粘土稳定剂是一种环保型稳定剂，对环境无害，符合现代社会对环保的要求。
3.2 应用范围小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA主要应用于以下几个领域：(1) 塑料加工：PTA粘土稳定剂可以被添加到塑料中，用于防止塑料在加工和使用过程中的变形、降解和裂化。
(2) 涂料和胶水：PTA粘土稳定剂可以被添加到涂料和胶水中，提高其涂覆和粘附性能，增强涂层表面的硬度和耐磨性。
(3) 印刷和染料：PTA粘土稳定剂可以被添加到印刷油墨和染料中，改善它们的黏附性、色泽鲜艳程度、光泽以及耐洗性能。
(4) 其他领域：PTA粘土稳定剂还可以应用于油漆、润滑剂、食品添加剂、药物和医疗用品等领域。
3.3 应用案例小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA在实际应用中已经取得了广泛的应用和推广。
以下是一些代表性的应用案例：(1) 塑料加工：PTA粘土稳定剂被广泛应用于各种塑料制品中，包括PVC、PC、PET、ABS、PP和PE等。
经过添加PTA粘土稳定剂的塑料制品可以大大提高其耐热性、耐候性和机械强度，同时改善表面的光泽和柔软度。
(2) 涂料和胶水：PTA粘土稳定剂可以被添加到磷酸锌涂料、涂料界面活性剂和聚氨酯胶水中，提高其黏附性、耐磨性和耐候性。
(3) 印刷和染料：PTA粘土稳定剂可以被添加到印刷油墨和染料中，改善其色泽、光泽和可打印性。
同时，它还可以提高印刷品的稳定性和质量。
3.4 应用前景小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA是一种具有广阔应用前景和开发潜力的新型稳定剂。
随着人们对环保性、耐久性、性能稳定性等要求的提高，其在塑料制品、涂料、印刷、医疗用品等领域的应用前景越发广阔。
在未来的深度开发和应用中，小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA必将成为新型材料稳定剂的重要代表。
第4章节：小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的研究进展与展望4.1 研究进展小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的研究和应用已经取得了一系列进展。
以下是一些代表性的研究进展：(1) 交联反应机理：研究人员已经对PTA粘土稳定剂的交联反应机理进行了深入的研究。
通过实验和理论计算，确定了PTA粘土稳定剂的交联结构和交联密度，进一步突破了其研究难点。
(2) 应用改性：PTA粘土稳定剂的应用改性也是当前研究的热点方向之一。
研究人员通过微观结构调控、材料表面改性、添加剂控制等方式对PTA粘土稳定剂进行改性，使其在性能、应用范围和经济效益等方面得到了进一步提升。
(3) 产业化生产：目前，小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的产业化生产已经初步实现，并得到了广泛应用。
经过不断的技术升级和产业优化，PTA粘土稳定剂的产能和质量稳步提升，可以满足更广泛的市场需求。
4.2 主要问题和挑战虽然小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA在研究和应用中已经取得了不少进展，但在实际应用过程中仍存在一些主要问题和挑战：(1) 技术成本较高：目前，小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA的生产成本相对较高。
这一问题主要源于原材料和生产设备成本高昂，以及生产技术和质量控制要求较高等因素。
(2) 性能和应用范围有待进一步提升：尽管PTA粘土稳定剂在许多领域中已经发挥了重要作用，但其性能和应用范围仍有待进一步提升。
在不断深化研究和应用改进的过程中，需要进一步优化其结构与性能，扩大其应用范围。
(3) 竞争加剧：随着小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA技术的不断成熟和产业化进程的推进，越来越多的企业进入市场竞争，导致行业竞争加剧，同时也加剧了价格竞争和技术竞争。
4.3 未来展望尽管小阳离子聚合物粘土稳定剂PTA仍面临一系列挑战和问题，但其在未来的应用前景仍然十分广阔。
以下是一些未来展望：(1) 技术成本逐渐降低：随着PTA粘土稳定剂生产技术的不断成熟和产业化程度的不断提高，其生产成本将逐渐降低，进一步促进其应用领域的扩展。
(2) 进一步改进优化：未来的研究和应用重点是进一步改进PTA粘土稳定剂的性能、应用范围和经济效益，以满足不断升级的市场需求。
(3) 合作开发合金化成品：在未来的研究和应用过程中，需要与其他材料和技术领域合作，开发出更多的PTA粘土稳定剂合金化成品，以进一步丰富其应用领域和增强其市场竞争力。
(4) 做好环保和安全工作：未来的PTA粘土稳定剂研究和应用工作需要着重做好环保和安全工作，确保其对环境和人体健康的安全性和无害性。
同时，也要支持和推动PTA粘土稳定剂在环保材料领域的发展。
第5章节是关于我们如何能够在工作中保持专注和高效率的内容。
在当今这个多任务和信息爆炸的时代，保持专注是非常重要的。
以下是本章节的主要内容和建议。
钻井液配方组合意见
北三台等三 个区块
0- 1230 0-2100
DF-1+ABSN+CMC+原油 SAS+（淀粉+PAC）
接上表
轮南 0- 3700 3700-5000
0-300 300-2000
塔里木
KCl+PMNK+HPAN+KPAM MNK+HPAN+KAM 80A51+HAN101+KPAM HPAN+PMNK+KPAM+PAC
KCl+PHP+KPA+PAC+DQX+80A51+KHm+SHA+有机磷 +CPA -OP-15 + 油(煤油、柴油) PAC+HPAN+PMNK+KPAM+SAS+QS-Z+RH3+RH-4 SPNH+PAC+HPAN+SMP+KPAM+PMNK+FT1+QS-1+SMT+RH-3 +RH-4 KCl+PHP+KPA+NHPAN+NPAN+SK-1+SMP+ 磺化沥青+KHm KCl+PAC141+K-PAM+80A51+Na-HPAN+NHHPAN+SAS+KHm +FClS+SP+CMC
SAS+QS-2+RH3+RH4 SMP+SPNH+FT-1+QS-2 +SMT+ RH3+RH4
+CMC SAS+QS-2+ RH3+RH4 SMP+DA-3+FT-1+QS2+SMT + RH3+RH4 SAS+ RH3+RH4 SMP+SPNH+FT-1+SMT SMP-1+FT-1 RH3+RH4+ 柴 油
钻井工程井壁稳定新技术
钻井工程井壁稳定新技术井壁稳定问题包括钻井过程中的井壁坍塌或缩径（由于岩石的剪切破坏或塑性流动）和地层破裂或压裂（由于岩石的拉伸破裂）两种类型。
一、化学因素井壁稳定机理：1、温度和压力对泥岩水化膨胀性能的影响：膨润土水化膨胀速率和膨胀量随着温度的增高而明显的提高，尤其当温度超过120℃时，膨胀曲线形状有较大的变化，膨润土的膨胀程度随着压力的增高而明显下降。
2、泥页岩水化在10～24h范围内出现Na＋突然释放现象，阳离子释放总量及Na＋释放所占的比例越高，泥页岩越易分散，就越易引起井塌。
3、PH值水溶液中PH值低于9时，影响不大，PH值继续增加，泥岩岩水化膨胀加剧，促使泥页岩坍塌。
4、活度与半透膜对泥页岩水化的影响水基钻井液可通过加入无机盐降低活度来减缓泥岩水化膨胀；半透膜影响存有争议。
二、各种防塌处理剂稳定井壁机理1、K+防塌机理一是离子交换，另一是晶格固定，对不同类型的泥页岩，其作用方式不相同，随着PH值的增高，混入Ga2+、Na +等离子浓度的增加，会阻碍对泥页岩的固定作用。
钾离子主要对于蒙皂石等高活性粘土矿物起抑制作用。
2、硅酸盐类稳定剂（1）硅酸盐稳定粘土机理：1）主要机理：尺寸较宽的硅酸粒子通过吸附、扩散等途径结合到粘土晶层端部，堵塞粘土层片间的缝隙，抑制粘土的水化，从而稳定粘土，在某些极端的应用条件（如高温、长时间接触等）下，硅酸盐能与粘土进行化学反应长身无定形的、胶结力很大的物质，使粘土等矿物颗粒凝结层牢固的整体。
2）次要机理：负电性硅酸粒子结合到已经预水化的粘土颗粒端部，使其电动电位升高，粘度、切力和滤失量下降，有利于形成薄而韧的泥饼。
（2）硅粒子防塌机理有机硅在泥岩表面迅速展开，形成薄膜，在一定温度下，有机硅中的—Si—OH基和粘土表面的—Si—OH基缩合脱水形成—Si—O—Si—键，在粘土表面形成一种很强的化学吸附作用，同时有机硅中的有机基团有憎水作用，使粘土表面发生润湿反转，从而使泥岩水化得到控制。
钻井液处理剂名称对照及主要用途
NW-1，
HT-201
CSW-1，
醚化剂
POLY-KAT
MCAT-A
水基钻井液抑制剂
阳离子聚合物
（大阳离子）
DA -Ⅲ，MP-1
CPAM
SP-2
ND-89（91）
KAT-DRILL
MCAT
水基钻井液页岩包被剂
防塌剂
WFT-666，YZ-1
水基体系防塌剂
乙二醇衍生物
AQUA-COL
水基体系页岩抑制剂
复合离子多元共聚物降粘剂
GD-18, JT-900
XY-27, PSC90-6
PAC145
MIL THIN
THIN-X
CPD
水基钻井液降粘剂
树皮提取物
栲胶，改性栲胶
SMK，FSK
磺化栲胶
831
Q-B-T
MIL-QUEBRACHO
石灰钻井液和淡水钻井液降粘剂
褐煤产物或苛性褐煤等
腐植酸钠，NAHM
腐植酸钾
镜铁矿粉
钒钛铁矿粉
钛铁矿粉
DENSIMIX
BARODENSE
FER-OX
IDWATR
各种钻井液中加重及
封堵又喷又漏
碳酸钙粉（CaCO3）
石灰石粉
碳酸钙粉
W.O.30
BARACARB
LO-WATE
LDCARB 75
酸溶性加重剂
重晶石与赤铁矿混合物
BAR-PLUS
各种钻井加重材料及
封堵又喷又汛
方铅矿粉(PbS)
腐植酸钾、铁、铬等
KHm, FeHm, NHmK
NSHmK, SNK-2
PSC
水基体系页岩抑制剂
AM／DMDAAC阳离子型黏土稳定剂的合成与性能评价
撩 露
懈
［］ 张兴英 ， ３ 李齐方． 高分子科学实验［ ． Ｍ］北京 ： 化学工业 出版
图 ６ 盐加 量对 表观黏 度 的影 响
社 ，０４：５ ２０ １５—１８ ５．
Ｓ ｎ ｈ ｓｓ ａ ｄ Ｐ ｒ ｏ ｍ ａ ｃ ａ ｕ ｔｏ ｆＡＭ ／ＤＭ ＤＡＡＣ ｙ ｔ ｅ ｉ ｎ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ Ｅｖ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ Ｃａ ｉ ｎ ｃ Ｃｌｙ Ｓ ａ ｉ ｚ ｒ ｔｏ ｉ ａ ｔ ｂ ｌ ｅ ｉ
２ １ 年 ６月 ０１
何小林 ， Ａ ／ ＭＤ Ａ 等． Ｍ Ｄ Ａ Ｃ阳离子 型黏 土稳定 剂的合成与性 能评 价
１ ５
过硫 酸 铵用 量 （ 以单 体 总 质量 计 ， 同 ） ． ％ ， 下 ０ ５ 亚
硫酸氢钠用量 ０５ ， ．％ 总单体用量 ２ ％ ， ０ 反应时间 ５ｈ 考察反应 温度对 Ａ ／ Ｍ Ａ Ｃ共 聚物特性 ， ＭＤ ＤＡ 黏数 的影响， 结果见图 ｌ 。反应 温度为 ５ Ｏ℃时 ， Ａ ／ ＭＤ Ａ Ｍ Ｄ Ａ Ｃ共 聚物 的特 性 黏数 达最 大 值 ， 为 ６． ｍ ／， ８ １ Ｌ ｇ再升高反应温度 ， 特性黏数降低 。因
ＨｅＸｉｏｉ Ｗ ａ ｇＪａ Ｐ ｎ ｘｎ Ｌ ｉｎ ｕ Ｊ ｉｇ ｉ Ｚ ａ ｉｇ ｕ ａｌ ｎ ｎ ｉ ｎ ｕ Ｈｏ ｇ ｉｇ ｉＪａ ｈ ｉ ｉＬｎ ｍｅ ｈ ｏＪｎ ｈ ｉ
（ ｅ ｏｅ ｍ Ｅ ｇｎｅｉ ｓｉ ｔ， ｏ ｔｗ ｓ Ｐ ｔ ｌｕ ｎｖｒｉ ，Ｃ ｅｇ ｕ６ ０ ０ ） Ｐ ｔ ｌｕ ｎ ｉｅｒ ｇＩ ｔｕｅ Ｓ ｕｈ ｅｔ ｅｒ ｅ ｍ Ｕ ｉ ｓｙ ｈ ｎ ｄ １ ５ ０ ｒ ｎ ｎ ｔ ｏ ｅ ｔ
子聚合物黏土稳定剂的性能远超过无机盐 ， 具有 用量少、 效能高 、 对地层适应性强等优点 。我们以 丙烯酰 胺 （ Ｍ） 二 甲基二 烯丙 基氯 化铵 （ Ｍ Ａ ， Ｄ ． ＤＡ ） Ａ Ｃ 为原料 ， 制备 了 Ａ ／ Ｍ Ａ Ｃ阳离子型 ＭＤ Ｄ Ａ 黏土稳定剂 ， 并对其性能进行 了评价 。
中外常用钻井液处理剂名称对照及主要用途
IDBOND P
配制不分散低固相体系并作页岩包被抑制剂
搬土增效剂
GELEX
X-TENDⅡ
DV-POLYMER 354
增加粘土造成浆率
配制低固相体系
阳离子聚丙烯酰胺
ZXW-Ⅱ
APS-725
PHPA-500
强絮凝包被剂
聚合氯化铝
碱式氯化铝
SEG-2
碱式氯化铝
无机强絮包被剂
聚丙烯酰胺
PAM
SMK，FSK
磺化栲胶
831
Q-B-T
MIL-QUEBRACHO
石灰钻井液和淡水钻井液降粘剂
褐煤产物或苛性褐煤等
腐植酸钠，NAHM
腐植酸钾
无铬磺化褐煤
GSMC
PFC
CARBONOX
TANNATHIN
LIGCO
CAUSTI-LIG
K-LIG
XKB-LIG
水基钻井液降粘剂和乳化剂及辅助降失水剂或页岩抑制剂
CT-91
INSTAVIS
水基钻井液增粘
高粘度聚阴离子纤维素
高粘度聚阴离子纤维素
PAC
DRISPAC-R
Polypac-HV
MIL-pac HV
水基钻井液增粘剂
及包被剂和降失水
高粘度羧甲基纤维素
高粘CMC
HV-CMC
ZJT-1
CMC-HV
IDF RHEOPOL
MILPARK CMCHV
CELLEX（HV）
铁铬木质素磺酸盐
FCLS-FC
无铬木质素磺酸盐
M-9，MC
UNI-CAL
Q-BROXIN
SPERSENE
水基钻井液降粘剂，无污染钻井液降粘剂
阳离子改性剂的合成及应用
ｆ ｂ ｉ ｒａ ｅ ｙ ｔ ｅ ｍｏ ｉｅ ｇ ｎ ｏ ｌ ｏ ｎｙ ａ ｈｅ ｅ ｔ ｅ ｓ ｍｅ ｃ ｌｒｄ ｐ ｈ （／ ａｕ ）ｗｉ ｈ ｏ ｍａ ａ ｒ ｔｅ ｔ ｄ ｂ ｈ ｄｆ ｄ ａ ｅ ｔｃ ｕｄ ｎ ｔ ｏ ｌ ｃ ｉｖ ｈ ａ ｏｏ ｅ ｔ Ｋ Ｓ ｖ ｌｅ ｃ ｉ ｔ ｔｅｎ ｒ ｌ ｈ
慢 升温至 ７ 保温反应 ５ ． 物经阳 离子改性剂处理 后， 盐的情况下 用活性 染料染色， 以达到常规 染色织物 的色深值 （ ｓ Ｏｃ 棉织 ｈ 在无 可 ｒ ， ／
值） ， 同时还 能减 少染料及纯碱的用量并缩短染色时 间．
关 键 词 ： 阳离子改性剂 ；棉织物 ；活性染料；无盐染色
ｄ ｅ ｏ ｔ ｎ ｆ ｂ ｉ ， ｔａ ｓ ｅ ｃ ｈ ｏ ａ ｅ ｏ ｙ ｓ ａ ｄ ａ ｋ ｌ ， ｓ ｗ ｅ Ｉ ｓ ｓ ｏ ｔ ｎ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｎ ｔｍｅ． ｙ ｄ ｃ ｔ ｏ ａ ｒ ｂｕ ｌｏ ｒ ｄｕ ｅ ｔ ｅ ｄ ｓ ｇ ｆｄ ｅ ｎ ｌａ ｉ ａ ｃ ｓ ｌ ａ ｈ ｒｅ ｈ ｅ ｃ ｉ ｉ ｏ Ｋｅ ｒ ｓ ｃ ｔ ｎｉ ｍ ｏ ｉ ｅ ； ｃ ｔｏ ａ ｒ ； ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｅ ； ｓ ｌ— ｒ ｅ ｄ ｅ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ａ ｉ ｃ ｏ ｄｆ ｒ ｏ ｔ ｎｆ ｂ ｉ ｉ ｃ ｅ ｃｉ ｙ ｓ ｖ ａｔ ｆｅ ｙ ｉ ｇ
第 ２ 卷第 ８ ９ 期 ２ １年 ８ ０２ 月
印 染 助 剂
ＴＥＸＴＩ ＡＵＸＩ ＡＲＩ ＬＥ Ｕ ＥＳ
Ｖｏ ｜９ Ｎｏ８ ｌ２ ． Ａｕ ． ｇ２０１ ２
阳 离子 改 性 剂 的合成 及 应 用
王春梅 ，刘轶神
（ 南通 大学杏林学院 ， 江苏南通 ２ ６ １ ） ２ ０ ９
中外常用钻井液处理剂名称对照及主要用途解读
树脂页岩稳定剂
GLA
JHS
SHALE-BAN
HOLECOAT
IDTEX
（同上）
铝络合物
ALPLEX
泥岩抑制剂
阳离子化合物
（小阳离子）
GD 5-2
QC，FS-1
NW-1，
HT-201
CSW-1，
醚化剂
POLY-KAT
MCAT-A
水基钻井液抑制剂
阳离子聚合物
（大阳离子）
DA -Ⅲ，MP-1
CPAM
80A51
PAC 141
PHMP
水基钻井液增粘剂及包被剂
化学改性甜菜淀粉
PYRO-VIS
水基体系增粘降滤失
混合金属层状氢氧化物
MMH，MA-01
MSF-1，MLH-2
正电胶
MMH
水基正电钻井液增粘
表4降粘剂
通称或主要成份
中国名称
外国名称
主要用途
酸式焦磷酸纳
酸式焦磷酸盐
SAPP
低钙钻井液分散剂以及处理水泥污染
聚丙烯酸衍生物或聚丙烯酸盐
Na-HPAN
HPAN
Ca-HPAN
CPAN, CPA
NH4-HPAN
NPAN,PT-1
NEW-TROL
POLYAC
SP-101
IDF AP 21
CYPAN
WL-100
淡水钻井液降滤失剂适用于无钙低固相非分散体系
磺甲基酚醛树脂
磺化木素与树脂等
SMP-1 2
SCSP
SLSP
水基钻井液降高温降滤失剂
HMF-Ⅱ, A-903
SPC
TSP
水基钻井液抗高温降滤失剂
钻井液完井液处理剂大全三卷
-
-
=
-
-
线性石蜡
)
(
CH
CH
CH
-
-
*
其它钻井液/完井液处理剂
4、甲基葡萄糖甙钻井液
MEG是甲基葡萄糖甙的英文缩写。MEG钻井液体系是近期研制成功的一种新型无环境污染的钻井液体系。其各种性能几乎可与油基钻井液相比拟，具有广泛的应用前景。 MEG是葡萄糖的衍生物，无毒性且易于生物降解，糠虾半致死质量分数96hLC50值大于500，000mg/l。 MEG钻井液配方简单、配制和维护容易，并具有较强的页岩抑制性能、优异的润滑性能、良好的储层保护特性和体系稳定性。
#2022
*
堵漏剂
堵漏材料
堵漏材料
无机凝胶 类堵剂
高失水堵 漏材料
暂堵性堵 漏材料
桥接堵 漏材料
高分子化学堵漏材料——详见下页
固化剂堵 漏材料
组成——水泥、石膏、石灰等混合浆液，以水泥为主。 水基——水泥浆、胶质水泥浆（加膨润土粉）、石膏水泥浆、纤维水泥浆、触变水泥浆、“1232”堵漏剂：由膨润土、水泥、生石灰（稠化剂）、氯化钙（促凝剂）。 油基——柴油水泥浆、原油水泥浆、柴油坂土水泥浆。
*
有机阳离子聚合物对粘土的稳定机理 1）电性“中和”抑制粘土的水化膨胀 阳离子聚合物链上的正电性原子或基团与粘土上的低价阳离子发生交换，大分子链上众多的正电性原子或基团“中和”了粘土晶层间和表面的负电荷，使晶层和颗粒间的静电斥力减小，晶层收缩而不易水化膨胀。 2) 聚合物吸附层阻止粘土的水化作用 阳离子聚合物与粘土间强烈的静电引力，范德华力，使大分子牢固地吸附在粘土和其它微粒上，形成一层吸附层，从而阻止了粘土的水化作用。 3) 多点吸附控制了粘土及微粒的分散运移 聚合物长链可同时吸附到多个晶层与微粒上，从而抑制了粘土的分散和运移，正是由于阳离子聚合物的多点吸附，使吸附作用力强，在外力的作用下要同时脱附非常困难，加之阳离子聚合物本身的稳定性，所以可抗酸、碱、油、水的冲洗，即稳定具有长效性。
纳米颗粒协同稳定的硅油乳液制备及其应用性能
第３１卷㊀第６期２０２３年１１月现代纺织技术ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｘｔｉｌｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏｌ.３１ꎬＮｏ.６Ｎｏｖ.２０２３ＤＯＩ:１０.１９３９８∕ｊ.ａｔｔ.２０２３０５０２６纳米颗粒协同稳定的硅油乳液制备及其应用性能熊春贤ꎬ章云菊ꎬ翁艳芳ꎬ余建华ꎬ刘作平ꎬ张建设(浙江科峰有机硅股份有限公司ꎬ浙江嘉兴㊀３１４４２３)㊀㊀摘㊀要:针对氨基硅油乳液存在的乳化剂用量高㊁分散稳定性差等问题ꎬ以丙烯酸异辛酯(ＥＨＡ)和甲基丙烯酸甲酯(ＭＭＡ)为主要单体ꎬ采用半连续种子乳液聚合法制备共聚物乳胶颗粒ꎬ并将其作为Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ纳米颗粒ꎬ协同低剂量乳化剂构建 纳米颗粒∕乳化剂 Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳化体系ꎬ以此提高乳液稳定性和降低乳化剂用量ꎬ并将不同稳定体系的硅油乳液用于织物后整理ꎮ对比了Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ硅油乳液与乳化剂单独稳定的硅油乳液对整理残液化学需氧量(ＣｈｅｍｉｃａｌｏｘｙｇｅｎｄｅｍａｎｄꎬＣＯＤ)以及整理织物的性能影响ꎮ结果表明:Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳化体系中(以Ｐ(ＥＨＡ￣ＭＭＡ)颗粒为例)ꎬ纳米颗粒吸附在硅油液滴的表面ꎬ形成机械阻隔ꎬ提升了硅油乳液的分散稳定性ꎬ使乳化剂用量降低６０％以上ꎻ浸轧整理织物时ꎬ相比乳化剂单独稳定的乳化体系ꎬＰｉｃｋｅｒｉｎｇ乳化体系的硅油乳液吸附织物效率更高ꎬ整理后残液ＣＯＤ值降低６０％ꎬ整理织物的经纬向纰裂值别降低至５.１８㊁５.２６ｍｍꎮ关键词:硅油乳液ꎻＰｉｃｋｅｒｉｎｇꎻＣＯＤꎻ稳定性ꎻ协同稳定ꎻ纰裂中图分类号:ＴＳ１９５.２㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００９￣２６５Ｘ(２０２３)０６￣０１８１￣０７收稿日期:２０２３０５２６㊀网络出版日期:２０２３０８０７作者简介:熊春贤(１９６５ )ꎬ男ꎬ江西临州人ꎬ硕士ꎬ主要从事新型染整工程技术方面的研究ꎮ㊀㊀硅油是一类重要的化学品ꎬ广泛应用于纺织㊁皮革㊁涂料等行业[１]ꎮ在纺织行业中ꎬ硅油主要应用于纺织品的后整理ꎬ赋予织物柔软㊁光滑㊁蓬松等手感ꎮ在印染加工中ꎬ往往需要将硅油制成乳液使用ꎮ以常见的氨基硅油为例ꎬ一方面ꎬ柔软整理给织物带来滑爽㊁柔软的手感ꎬ但也会使织物出现严重的纰裂[２]ꎬ影响织物的使用寿命ꎻ另一方面ꎬ其高相对分子质量及高黏度的特性ꎬ导致乳液的分散稳定性差ꎮ为了避免因乳液破乳导致粘辊及面料出现 硅斑 等现象ꎬ乳液中乳化剂添加量有时甚至高达硅油质量的５０％ꎮ高剂量的乳化剂不仅增加乳液生产成本[３]ꎬ而且其在油滴表面形成的厚亲水层ꎬ降低了硅油乳液的吸附效率ꎬ高浓度的助剂残留还会造成残液化学需氧量(ＣｈｅｍｉｃａｌｏｘｙｇｅｎｄｅｍａｎｄꎬＣＯＤ)增高[４]㊁污水处理负担加重等问题ꎮ因此开发新型高效硅油乳化剂至关重要ꎮ２０世纪初ꎬＲａｍｓｄｅｎ[５]首次发现并描述了固体颗粒替代乳化剂来稳定乳液ꎬＰｉｃｋｅｒｉｎｇ[６]对其进行了系统的研究和改善ꎬ因而将此类乳液命名为 Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇｅｍｕｌｓｉｏｎ (Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳液)ꎮ在Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳液中ꎬ固体颗粒不可逆地吸附在油水界面ꎬ充当了抑制液滴之间聚集的机械阻隔ꎬ对乳液起到稳定作用[７]ꎮ通过对固体颗粒粒径以及颗粒表面亲疏水性的调控ꎬ固体颗粒可在油水界面形成不可逆吸附ꎬ相较于乳化剂动态吸附稳定的传统乳液ꎬＰｉｃｋｅｒｉｎｇ乳液稳定性更强ꎬ不易受外界因素(如体系的ｐＨ值㊁温度等)的影响[８]ꎬ因此可以大大降低分散稳定剂的用量[９]ꎮ有研究[１０]已证实胶体颗粒能够稳定有机硅乳液ꎮ研究中所用的Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ颗粒多为二氧化硅(ＳｉＯ２)㊁二氧化钛(ＴｉＯ２)等ꎬ所获得的乳液平均粒径多在５０μｍ以上ꎻ用于纺织品后整理时ꎬ大尺寸液滴容易在布面留下肉眼可见的油性 硅斑 ꎮ针对传统硅油乳液存在乳化剂用量高㊁分散稳定性差等问题ꎬ本文采用丙烯酸乙基己酯共聚物(ＰＥＨＡ)㊁甲基丙烯酸甲酯共聚物(ＰＭＭＡ)以及丙烯酸乙基己酯∕甲基丙烯酸甲酯共聚物Ｐ(ＥＨＡ￣ＭＭＡ)纳米颗粒协同低剂量乳化剂构建 纳米颗粒∕乳化剂 Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳化体系ꎬ进而将Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳化体系稳定和乳化剂单独稳定的硅油乳液分别用于织物后整理ꎬ对比分析整理液ＣＯＤ的变化和整理织物的手感㊁表面摩擦系数㊁纰裂性能的变化ꎮ１㊀实㊀验１.１㊀实验材料与仪器实验材料:涤纶(经㊁纬纱线密度均为６.３ｔｅｘꎬ经㊁纬密分别为４７２㊁３１２根∕(１０ｃｍ)ꎬ面密度为５６ｇ∕ｍ２ꎬ厚度为０.０８ｍｍ)ꎬ莱美科技股份有限公司ꎻ甲基丙烯酸甲酯(ＭＭＡ)㊁丙烯酸￣２￣乙基己酯(２￣ＥＨＡ)ꎬ卫星化学股份有限公司ꎻ十六烷基三甲基溴化铵(ＣＴＡＢ)㊁烷基糖苷(ＡＰＧ)和２ꎬ２ᶄ￣偶氮双(２￣甲基丙基脒)二盐酸盐(ＡＩＢＡ)ꎬ山东豪耀新材料有限公司ꎻ氨基硅油ＫＦ￣５１０２(动力黏度１８０００ｍＰａ ｓꎬ２５ħꎬ有效含量９８％)ꎬ浙江科峰有机硅有限公司ꎻ异构十三醇聚氧乙烯醚(ＴＯ￣５)ꎬ广州市宝盛化工有限公司ꎻ二甲基丙烯酸乙二醇酯(ＥＧＤＭＡ)㊁冰醋酸(ＨＡｃ)ꎬ上海麦克林生化科技有限公司ꎻ去离子水ꎬ实验室自制ꎮ仪器:ＲＷ￣２０数显电动搅拌机(德国ＩＫＡ集团)ꎻＮａｎｏ￣ＺＳ９０粒度分析仪(英国马尔文仪器有限公司)ꎻＬＤ２５.５０４万能试验机(力试(上海)科学仪器有限公司)ꎻＪＵＫＩＤＤＬ缝纫机(上海重机缝纫机有限公司)ꎻＣＸ４０Ｍ正置金相显微镜(宁波舜宇仪器有限公司)ꎻＰ￣ＢＯ卧式气动小轧车(宁波纺织仪器厂)ꎻＲ￣３定型烘干机(宁波纺织仪器厂)ꎻＤＲＢ２００消解仪㊁ＤＲ６０００紫外￣可见光分光光度计(美国哈希水质分析仪器有限公司)ꎮ１.２㊀实验方法１.２.１㊀Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ纳米颗粒的制备实验所需３种纳米颗粒制备方法相同ꎬ以制备ＰＥＨＡ胶乳颗粒为例ꎬ合成方法如下:ａ)采用半连续种子乳液聚合工艺ꎬ设计胶乳的固含量为３２％ꎻ将０.０６ｇＡＰＧ㊁０.０９ｇＣＴＡＢ溶于１０８ｇＨ２Ｏ中ꎬ搅拌均匀后得到打底液ꎻ将０.４５ｇＡＰＧ和１.３０ｇＣＴＡＢ溶于２３６ｇＨ２Ｏ中ꎬ之后再加入１６０ｇ２￣ＥＨＡ与５ｇＥＧＤＭＡ混合形成的油相ꎬ搅拌均匀后得到单体乳液ꎮｂ)将打底液和９.５ｇ的单体乳液ꎬ移入装有冷凝管㊁温度计㊁搅拌桨以及氮气进出口的四口烧瓶ꎬ并将烧瓶浸于水浴中ꎻ向四口烧瓶通氮气３０ｍｉｎꎬ待瓶内打底液升温至９０ħ时ꎬ将０.０４ｇＡＩＢＡ溶解于少量去离子水中ꎬ快速注入烧瓶ꎬ引发聚合ꎻ反应３０ｍｉｎ后ꎬ开始滴加剩余的单体乳液ꎬ滴加时长为３ｈꎬ并在滴加结束后继续反应３０ｍｉｎꎮ反应完毕后降至室温ꎬ以１５０目细纱布过滤出料ꎬ得到用于稳定硅油乳液的ＰＥＨＡ颗粒ꎮ合成Ｐ(ＥＨＡ￣ＭＭＡ)时ꎬ将１６０ｇ２￣ＥＨＡ单体换成８０ｇ２￣ＥＨＡ和８０ｇＭＭＡꎬ以上述同样的操作进行制备ꎮ１.２.２㊀硅油乳液的制备本文 纳米颗粒∕乳化剂 Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳化体系的硅油乳液制备方案见表１ꎬ分别以ＰＥＨＡ㊁Ｐ(ＥＨＡ￣ＭＭＡ)和ＰＭＭＡ为Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ纳米颗粒乳液制备Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ硅油乳液ꎬ其中:纳米颗粒的干质量为硅油质量的６％ꎬ乳化剂占硅油质量的８％ꎮ硅油乳液制备方法如下:设计硅油乳液的固含量为３０％ꎻ将２８.５７ｇ硅油㊁２.２９ｇ乳化剂及０.５０ｇＨＡｃ加入烧杯中ꎬ在机械搅拌下搅拌均匀后ꎬ采用蠕动泵向烧杯中缓慢滴加盛有５.３６ｇ纳米颗粒乳液与５８.５３ｇＨ２Ｏ混合形成的水相ꎻ搅拌机转速为１２００ｒ∕ｍｉｎꎬ滴加时间控制在１ｈ左右ꎻ滴加结束后以１５０目细纱布过滤后出料ꎬ得到Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ硅油乳液(水包油)ꎮ表１㊀硅油乳液的制备方案Ｔａｂ.１㊀Ｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｏｆｓｉｌｉｃｏｎｅｏｉｌｅｍｕｌｓｉｏｎ颗粒种类颗粒用量∕ｇ水∕ｇ乳化剂(ＴＯ￣５)∕ｇ硅油∕ｇＨＡｃ∕ｇＰＥＨＡ５.３６５８.５３２.２９２８.５７０.５０ＰＭＭＡ５.３６５８.５３２.２９２８.５７０.５０Ｐ(ＥＨＡ￣ＭＭＡ)５.３６５８.５３２.２９２８.５７０.５０１.２.３㊀织物的整理工艺以水将硅油乳液稀释至１０ｇ∕Ｌꎬ搅拌均匀后待用ꎻ采用一浸一轧工艺整理面料(轧余率约为７０％)ꎬ并在１９０ħ下焙烘９０ｓꎬ得到整理的涤纶织物ꎮ１.３㊀测试方法ＣＯＤ值测试:参照ＨＪ８２８ ２０１７«水质化学需氧量的测定重铬酸盐法»进行ꎮ将整理前后工作液稀释２００倍ꎬ取２ｍＬ加入到ＣＯＤ试剂管中ꎬ放于ＤＲＢ２００消解仪中进行消解ꎬ消解条件:１５０ħꎬ２ｈꎬ消解完成后ꎬ自然冷却至室温ꎬ放入ＤＲ６０００紫外￣可见光分光光度计样品池中进行测试ꎬ读取ＣＯＤ数值(ｍｇ∕Ｌ)ꎬ读３次取平均值ꎮ贮存稳定性测试:将样品放置室温下ꎬ固定间隔天数ꎬ用光学显微镜观察硅油乳液的微观形貌ꎬ拍照ꎬ然后通过Ｎａｎｏ￣ｍｅａｓｕｒｅ软件统计其粒径ꎮ２８１ 现代纺织技术第３１卷粒径和Ｚｅｔａ电位测试:将乳胶颗粒用去离子水稀释１０００倍ꎬ然后用采用Ｎａｎｏ￣ＺＳ９０粒度分析仪在２５ħ下测量其粒径和Ｚｅｔａ电位ꎮ接触角测试:将１０μＬＰｉｃｋｅｒｉｎｇ颗粒乳液滴在预先固定于匀胶机旋转台的载波片表面ꎬ开启匀胶机并将转速设定为３０００ｒ∕ｍｉｎꎬ旋涂时间３０ｓꎻ将旋涂完毕的载波片置于烘箱中ꎬ于６０ħ下烘干ꎻ以ＤＳＡ２０型视频接触角张力仪测试涂膜的静态水接触角ꎮ将体积为２μＬ的去离子水滴在试样表面ꎬ静置３０ｓꎬ采用五点拟合法计算接触角ꎮ每个试样测试５个不同位点ꎬ取平均值ꎮ整理织物纱线滑移(纰裂性能)测试:参照ＧＢ∕Ｔ１３７７２.２ ２０１８«纺织品机织物接缝处纱线抗滑移的测定第２部分:定负荷法»进行测定ꎮ剪取试样尺寸为２０ｃｍˑ１０ｃｍꎬ沿着长度方向ꎬ将试样的正面朝内进行对折ꎬ试样在距折痕１５ｍｍ处缝制一条直形缝迹ꎬ且缝迹线与折痕线平行ꎬ在距缝迹线９ｍｍ处剪开试样ꎬ剪切线与折痕线应保持平行ꎮ试样缝纫条件:缝线９.８ｔｅｘ涤纶包芯纱ꎻ机针１１号ꎻ缝迹密度５针∕ｃｍꎻ针迹为平缝(３０１)ꎮ该实验在标准大气压下进行ꎬ夹持试样的尺寸为２５ｍｍˑ２５ｍｍꎬ设定拉伸速度为５０ｍｍ∕ｍｉｎꎬ夹持距离为１０ｃｍꎬ定负荷为６０Ｎꎮ整理织物综合手感测试:具体由１０位专业人士分组手感触摸评级ꎬ评级分１~５级ꎬ１级表示手感最差ꎬ５级表示手感优良ꎮ整理织物平滑性(表面摩擦系数)测试:参照ＧＢ∕Ｔ１０００６ ２０２１«塑料薄膜和薄片摩擦系数的测定»进行ꎮ将待测样剪成长条状(１５ｃｍˑ１０ｃｍ)与方块状(７ｃｍˑ７ｃｍ)ꎻ将长条状试样测试面朝上ꎬ固定于仪器实验台上ꎻ将方块状试样测试面向下ꎬ包住滑块ꎻ将包裹试样的滑块缓慢放至在长条试样中央ꎬ启动设备ꎬ使两试样相对移动ꎬ记录实验数据ꎬ并保留两位有效数字ꎮ２㊀结果与讨论２.１㊀Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ颗粒的粒径及Ｚｅｔａ电位图１示出了ＰＥＨＡ㊁Ｐ(ＥＨＡ￣ＭＭＡ)和ＰＭＭＡ３种纳米颗粒的粒径及Ｚｅｔａ电位ꎮ由图１可知ꎬ３种纳米颗粒的平均粒径分别为１７８.８㊁１６７.８㊁１５１ ９ｎｍꎬＰＤＩ在０.０７７左右ꎬ粒径分布较窄ꎮＺｅｔａ电位测试表明:３种纳米颗粒均带正电ꎬ且Ｚｅｔａ电位的绝对值均大于６０ｍＶꎬ远高于粒子稳定分散的临界值３０ｍＶꎬ即颗粒之间可通过静电斥力ꎬ从而使得纳米颗粒保持稳定分散[１１]ꎮ㊀㊀㊀㊀图１㊀颗粒的粒径及Ｚｅｔａ电位Ｆｉｇ.１㊀ＰａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅａｎｄＺｅｔａｐｏｔｅｎｔｉａｌ２.２㊀Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ颗粒表面亲水性颗粒表面的亲∕疏水性对乳液的分散稳定性有很大影响ꎮ为此ꎬ将３种乳胶烘干成膜ꎬ通过测试胶乳膜的水接触角评价颗粒表面的亲疏水性ꎮ接触角测试结果如图２所示ꎬ从图２中可以看出:ＰＥＨＡ㊁Ｐ(ＥＨＡ￣ＭＭＡ)和ＰＭＭＡ３种胶乳膜的水接触角分别为８８.１ʎ㊁８８.５ʎ㊁８９.６ʎꎬ均接近９０ʎꎮ由油∕水 界面上球形颗粒的吸附能[１２]可知ꎬ３种颗粒均能够吸附在油水界面ꎬ形成了稳定的吸附层ꎬ使得Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ硅油乳液分散稳定性提升ꎮ３８１第６期熊春贤等:纳米颗粒协同稳定的硅油乳液制备及其应用性能图２㊀乳胶膜的水接触角图Ｆｉｇ.２㊀Ｗａｔｅｒｃｏｎｔａｃｔａｎｇｌｅｏｆｔｈｒｅｅｌａｔｅｘｆｉｌｍｓ２.３㊀Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳化体系稳定的Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ硅油乳液㊀㊀在室温条件下ꎬ通过改变乳化剂用量ꎬ并与ＰＥＨＡ㊁ＰＭＭＡ和Ｐ(ＥＨＡ￣ＭＭＡ)构建Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳化体系ꎬ制备了６种硅油乳液ꎬ其稳定性情况见表２ꎮ由表２可知:仅以乳化剂稳定时ꎬ硅油乳液的稳定性较差ꎬ乳化剂质量分数为８％和１６％的乳液静置分别在１４㊁３３ｄ发生失稳ꎬ仅当乳化剂质量分数高达２４％时ꎬ才得到了稳定的乳液ꎮ与之相比ꎬ构建Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳化体系时ꎬ乳化剂用量为硅油质量的８％ꎬ颗粒为硅油质量６％时ꎬ３种乳液(编号４㊁５和６)均可实现９０ｄ室温静置稳定ꎬ此时Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ颗粒与乳化剂的质量和也仅为硅油的１４％ꎬ远低于乳化剂单独稳定时的２４％ꎬ乳化剂质量分数降低了６６ ６６％ꎬ表明Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳化体系具有更高的稳定效率ꎮ进一步对比还发现ꎬ与乳化剂单独稳定的体系相比ꎬＰｉｃｋｅｒｉｎｇ乳化体系的硅油乳液具有更高的正电性ꎬ其原因可能是ꎬＰｉｃｋｅｒｉｎｇ乳化体系中ꎬ吸附在油滴表面的颗粒带有正电性ꎬ提高了乳化硅油液滴的Ｚｅｔａ电位ꎮ测试了表２中３ ６号乳化硅油静置９０ｄ内的粒径变化ꎬ结果如图３所示ꎮ由图３可知:随着贮存时间的延长ꎬ乳化剂单独稳定的硅油乳液平均粒径明显增长ꎬ贮存９０ｄ后的平均粒径增幅为２.２１μｍꎮ表２㊀纳米颗粒对硅油乳液静置稳定性的影响Ｔａｂ.２㊀Ｅｆｆｅｃｔｏｆｎａｎｏ￣ｐａｒｔｉｃｌｅｓｏｎｔｈｅｓｔｏｒａｇｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｉｌｉｃｏｎｅｏｉｌｅｍｕｌｓｉｏｎ编号颗粒质量分数∕％颗粒类型ＴＯ￣５质量分数∕％静置稳定性Ｚｅｔａ电位∕ｍＶ１８失稳＋２０.１２２１６失稳＋２５.３１３２４均一ꎬ稳定＋３０.２１４６ＰＥＨＡ８均一ꎬ稳定＋５３.１５５６Ｐ(ＥＨＡ￣ＭＭＡ)８均一ꎬ稳定＋５５.６４６６ＰＭＭＡ８均一ꎬ稳定＋５７.３５㊀㊀改以 纳米颗粒∕乳化剂 Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳化体系后ꎬ虽然乳液Ｚｅｔａ电位均在＋５０ｍＶ以上ꎬ但乳液在静置期间ꎬ平均粒径也有增大的趋势ꎬ并在５０ｄ后趋于稳定ꎬ最终乳液粒径增大值分别为１.３２μｍ(ＰＥＨＡ)㊁１.２６μｍ(Ｐ(ＥＨＡ￣ＭＭＡ))和１.０８μｍ(ＰＭＭＡ)ꎬ略小于单一乳化剂稳定的体系ꎮ在高Ｚｅｔａ电位情况下ꎬ乳液粒径依然变化的原因可能是由于Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳液的液滴粒径分布很宽ꎬＺｅｔａ电位为所有颗粒的平均电位ꎬ但对应尺寸较小的油滴而言ꎬ其表面积小ꎬ因此所吸附的Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ颗粒数目有限ꎬ对硅油液滴的Ｚｅｔａ电位提升有限ꎬ因此这些小油滴的Ｚｅｔａ电位可能并不高ꎬ因此在贮存过程中易发生聚集ꎬ导致复合稳定硅油乳液平均粒径增大ꎮ图３㊀稳定体系对硅油乳液室温贮存稳定性的影响Ｆｉｇ.３㊀Ｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｎｔｈｅｓｔｏｒａｇｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｉｌｉｃｏｎｅｏｉｌｅｍｕｌｓｉｏｎａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ４８１ 现代纺织技术第３１卷２.４㊀硅油乳液的应用性能２.４.１㊀整理残液的ＣＯＤ值将硅油乳液配成织物整理液ꎬ对比了乳化剂单独稳定体系和 纳米颗粒∕乳化剂 Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳化体系对整理残液ＣＯＤ的影响ꎬ结果如图４所示ꎮ其中编号１ ６对应表２中的硅油乳液ꎬ工作液浓度均为１０ｇ∕Ｌꎮ由于硅油乳液均为新鲜配置ꎬ因此在应用中乳液尚未发生明显失稳ꎮ图４㊀稳定体系对整理前后工作液中ＣＯＤ的影响Ｆｉｇ.４㊀ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｎＣＯＤｉｎｗｏｒｋｉｎｇｆｌｕｉｄｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｆｉｎｉｓｈｉｎｇ工作液整理前后ＣＯＤ数值如图４所示ꎬ相同硅油用量下ꎬ整理前工作液的ＣＯＤ值相近ꎬ约８.５ˑ１０４ｍｇ∕Ｌꎬ受稳定体系的影响很小ꎬ表明ＣＯＤ主要源于乳液中的硅油ꎮ然而ꎬ浸轧整理后ꎬ残余工作液的ＣＯＤ值受乳化体系的影响很大ꎮ从图４可以看出ꎬ采用乳化剂单独稳定的硅油乳液ꎬ残液的ＣＯＤ值随乳化剂用量的增高急剧增大ꎬ当乳化剂质量分数为２４％时ꎬ残液ＣＯＤ高达５７０００ｍｇ∕Ｌꎬ相比整理前的工作液ꎬＣＯＤ值仅降低３０％ꎬ残液ＣＯＤ是乳化剂质量分数８％时的１.８倍ꎮ高剂量的乳化剂降低了硅油对面料的吸附效率ꎬ导致大量硅油滞留在残液中ꎬ将浪费助剂并加重污水处理的负担ꎮ与之相比ꎬ改用Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳化体系稳定后ꎬ稳定乳液所需的乳化剂用量明显降低ꎬ整理残液的ＣＯＤ值也降至较低水平ꎻ相较于整理前ꎬＣＯＤ降幅达６０％ꎬＰｉｃｋｅｒｉｎｇ乳化体系样品是乳化剂质量分数２４％样品降幅的２倍ꎬ表明Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳化体系的硅油乳液吸附织物的效率更高ꎮ不仅如此ꎬ残液ＣＯＤ数值甚至略低于采用等量乳化剂的对比样品ꎬ其原因可能是:阳离子的纳米颗粒吸附在乳液液滴表面ꎬ增强了液滴的正电性(表２)ꎬ促进了液滴对带负电涤纶织物的吸附ꎮ２.４.２㊀稳定体系对整理织物性能影响将硅油乳液配成织物整理液ꎬ并用于织物后整理ꎬ考察了乳化稳定体系对整理织物表面摩擦系数㊁手感以及纰裂性能的影响ꎬ其结果见表３ꎮ由表３可知:原织物的表面静㊁动摩擦系数分别为０.７３和０.７０ꎬ手感评级为１级ꎮ经６种硅油整理后ꎬ整理织物的静㊁动摩擦系数均明显降低ꎬ手感评级均高于原织物ꎮ表３㊀稳定体系对整理织物手感及纰裂性能的影响Ｔａｂ.３㊀Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｎｔｈｅｈａｎｄ￣ｆｅｅｌｉｎｇａｎｄｙａｒｎｄｉｓｐｅｒｓｉｓｔｓｏｆｆｉｎｉｓｈｅｄｆａｂｒｉｃｓ编号静摩擦系数动摩擦系数手感评级经向∕纬向纰裂值∕ｍｍ００.７３０.７０１４.５３∕４.７５１０.５３０.５０５５.４５∕５.５６２０.５７０.５６３~４５.１４∕５.２９３０.６００.６１２~３４.７６∕４.９２４０.５２０.４９５５.２６∕５.３８５０.５４０.５２４~５５.１８∕５.２６６０.５８０.５７３~４５.１７∕５.２４㊀㊀注:编号０为原布ꎬ编号１ ６为表１中１ ６号硅油乳液整理后的织物ꎮ当采用乳化剂单独稳定的硅油乳液时ꎬ随着硅油中乳化剂用量的增高ꎬ织物的静㊁动摩擦系数均逐渐增大ꎮ如表３所示ꎬ动㊁静摩擦系数分别由乳化剂质量分数为８％时的０.５３和０.５０ꎬ升至２４％乳化剂质量分数时的０.６０和０.６１ꎮ结合图４中ＣＯＤ数据可知:其原因在于高浓度的乳化剂抑制了硅油对织物的吸附ꎬ随着乳化剂用量的增加ꎬ整理织物的经向∕纬向纰裂值由 ５ ４５∕５.５４ ｍｍ逐渐增至 ５ １４∕５.２９ ｍｍꎬ最终达到 ４.７６∕４.９２ ｍｍꎮ这与整理织物表面摩擦系数增大的趋势相符(表３)ꎬ即增大的摩擦系数抑制了纱线间的滑移ꎬ抑制了整理织物的纰裂ꎮ换以Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳化体系稳定的硅油乳液后ꎬ残液ＣＯＤ的测试数据表明ꎬ硅油吸附织物的效率较２４％乳化剂质量分数(编号３)的效率有所提升ꎬ因此整理织物的静㊁动摩擦系数均低于３号布样ꎮ尽管４㊁５和６号布样整理时ꎬＣＯＤ测试表明硅油的吸附效率相同ꎬ但３块布样的动㊁静摩擦系数却不相５８１ 第６期熊春贤等:纳米颗粒协同稳定的硅油乳液制备及其应用性能同ꎮ其中最软的ＰＥＨＡ为Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ颗粒时(编号４)ꎬ摩擦系数最小ꎬ抗纰裂性能最差ꎻ硬度最大的ＰＭＭＡ为Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ颗粒时(编号６)ꎬ摩擦系数最大ꎬ抗纰裂性能最优ꎮ这表明颗粒吸附在织物表面ꎬ可以抑制纱线的受力滑移ꎬ且随着颗粒硬度的增大ꎬ抑制滑移的能力也随之提升ꎮ将１号与５号对比后发现:样品５不仅摩擦系数低于１号ꎬ而且抗纰裂性能也较优ꎮ因此ꎬ采用Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳化体系时ꎬ选用Ｐ(ＥＨＡ￣ＭＭＡ)纳米颗粒ꎬ可有效的平衡织物平滑性与织物易纰裂的矛盾ꎮ对比表３中经纬向纰裂值还发现ꎬ纬向的纰裂值总是略高于径向ꎮ这是由于当织物经向紧度较大时ꎬ单位尺寸的纬线由于受到较大的经线阻力变得相对难以滑移[１３]ꎮ反之ꎬ当织物纬向紧度较大时ꎬ经线就不易滑移ꎮ通常情况下ꎬ织物的经向紧度大于纬向紧度ꎬ即织物单位尺寸上经纱受到的阻力小于纬纱受到的阻力ꎬ因此纰裂现象多沿纬向发生ꎮ３㊀结㊀论针对硅油乳液乳化剂用量大和分散稳定性差的问题ꎬ本文研究制备了一种纳米颗粒协同乳化剂稳定的Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ硅油乳液ꎬ并研究了Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ硅油乳液作为平滑整理剂的应用性能ꎬ得到结论如下:ａ)采用半连续种子乳液聚合技术ꎬ可以得到用于稳定硅油乳液的Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ颗粒ꎬ且颗粒涂膜与水的接触角接近９０ʎꎬ表明制备的纳米颗粒适合用于制备 Ｏ∕Ｗ 的Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ硅油乳液ꎬ且在油水界面上的解析能较高ꎮｂ)构建 纳米颗粒∕乳化剂 Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳化体系能够大幅提升硅油乳液的分散稳定性ꎬ乳化剂质量分数由２４％降低至８％ꎬ降低６６.６６％ꎬ将其用于织物整理时ꎬ与乳化剂单独稳定的体系相比ꎬＰｉｃｋｅｒｉｎｇ乳化体系稳定(以Ｐ(ＭＭＡ￣ＥＨＡ)颗粒为例)的硅油乳液吸附织物的效率更高ꎬ乳液稳定时ꎬ整理残液中ＣＯＤ值由５７０００ｍｇ∕Ｌ(表面活性剂质量分数２４％)降低至３０８７０ｍｇ∕Ｌꎬ整理后的织物具有更低的表面摩擦系数(静㊁动摩擦系数分别为０.５４㊁０.５２)和更好的手感(４~５级)ꎬ并在兼顾手感的同时也提升了其耐纰裂性能ꎬ经纬向纰裂值分别为５.１８㊁５.２６ｍｍꎮ参考文献:[１]曹政ꎬ王小花ꎬ蔡继权ꎬ等.新型表面活性剂在氨基硅油乳化中的应用[Ｊ].杭州化工ꎬ２０１５ꎬ４５(２):３３￣３６.ＣＡＯＺｈｅｎｇꎬＷＡＮＧＸｉａｏｈｕａꎬＣＡＩＪｉｑｕａｎꎬｅｔａｌ.Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｎｏｖｅｌｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓｉｎｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆａｍｉｎｏｓｉｌｉｃｏｎｅｏｉｌ[Ｊ].ＨａｎｇｚｈｏｕＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙꎬ２０１５ꎬ４５(２):３３￣３６.[２]罗胜利ꎬ张宇群ꎬ袁彬兰ꎬ等.柔软整理对织物纰裂性能的影响研究[Ｊ].质量技术监督研究ꎬ２０１５(６):２￣５.ＬＵＯＳｈｅｎｇｌｉꎬＺＨＡＮＧＹｕｑｕｎꎬＹＵＡＮＢｉｎｌａｎꎬｅｔａｌ.Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｏｆｔｆｉｎｉｓｈｏｎｔｈｅｓｔｉｔｃｈｓｌｉｐｐｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｆａｂｒｉｃ[Ｊ].ＱｕａｌｉｔｙａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＳｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２０１５(６):２￣５.[３]王欣欣ꎬ吴霞ꎬ李德富ꎬ等.明胶纳米颗粒稳定的Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳液的制备及表征[Ｊ].食品与发酵工业ꎬ２０２３ꎬ４９(１):１２４￣１３１.ＷＡＮＧＸｉｎｘｉｎꎬＷＵＸｉａꎬＬＩＤｅｆｕꎬｅｔａｌ.ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＰｉｃｋｅｒｉｎｇｅｍｕｌｓｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｂｙｇｅｌａｔｉｎｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ[Ｊ].ＦｏｏｄａｎｄＦｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓꎬ２０２３ꎬ４９(１):１２４￣１３１.[４]余华东.氨基硅油微乳废水电化学预处理技术研究[Ｄ].杭州:浙江大学ꎬ２０１２:１￣２.ＹＵＨｕａｄｏｎｇ.ＳｔｕｄｙｏｎＡｍｉｎｏｓｉｌｉｃｏｎｅＭｉｃｒｏｅｍｕｌｓｉｏｎｓＷａｓｔｅｗａｔｅｒＰｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｂｙＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ[Ｄ].Ｈａｎｇｚｈｏｕ:ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ２０１２:１￣２. [５]ＲＡＭＳＤＥＮＷ.Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｓｏｌｉｄｓｉｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅ￣ｌａｙｅｒｓｏｆｓｏｌｕｔｉｏｎｓａｎｄ'ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓ'(ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓｏｎｓｕｒｆａｃｅ￣ｍｅｍｂｒａｎｅｓꎬｂｕｂｂｌｅｓꎬｅｍｕｌｓｉｏｎｓꎬａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ):Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙａｃｃｏｕｎｔ[Ｊ].ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＲｏｙａｌＳｏｃｉｅｔｙｏｆＬｏｎｄｏｎꎬ１９０４ꎬ７２(４):１５６￣１６４.[６]ＰＩＣＫＥＲＩＮＧＳＵ.ＣＸＣＶＩ. Ｅｍｕｌｓｉｏｎｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙꎬ１９０７ꎬ９１:２００１￣２０２１. [７]陶钰恬ꎬ王晓波ꎬ王子旭ꎬ等.Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳液的应用进展[Ｊ].广东化工ꎬ２０２０ꎬ４７(１２):８３￣８４.ＴＡＯＹｕｔｉａｎꎬＷＡＮＧＸｉａｏｂｏꎬＷＡＮＧＺｉｘｕꎬｅｔａｌ.ＴｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＰｉｃｋｅｒｉｎｇｅｍｕｌｓｉｏｎ[Ｊ].ＧｕａｎｇｄｏｎｇＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙꎬ２０２０ꎬ４７(１２):８３￣８４. [８]ＳＵＮＺꎬＹＡＮＸꎬＸＩＡＯＹꎬｅｔａｌ.Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇｅｍｕｌｓｉｏｎｓｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｂｙｃｏｌｌｏｉｄａｌｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ:Ｒｏｌｅｏｆｓｏｌｉｄｐａｒｔｉｃｌｅｓ[Ｊ].Ｐａｒｔｉｃｕｏｌｏｇｙꎬ２０２２ꎬ６４:１５３￣１６３.[９]杨传玺ꎬ王小宁ꎬ杨诚.Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ乳液稳定性研究进展[Ｊ].科技导报ꎬ２０１８ꎬ３６(５):７０￣７６.ＹＡＮＧＣｈｕａｎｘｉꎬＷＡＮＧＸｉａｏｎｉｎｇꎬＹＡＮＧＣｈｅｎｇ.ＲｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＰｉｃｋｅｒｉｎｇｅｍｕｌｓｉｏｎ[Ｊ].Ｓｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｖｉｅｗꎬ２０１８ꎬ３６(５):７０￣７６.[１０]ＫＡＷＡＧＵＣＨＩＭ.Ｓｉｌｉｃｏｎｅｏｉｌｅｍｕｌｓｉｏｎｓｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｂｙｐｏｌｙｍｅｒｓａｎｄｓｏｌｉｄｐａｒｔｉｃｌｅｓ[Ｊ].ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＣｏｌｌｏｉｄａｎｄＩｎｔｅｒｆａｃｅＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０１６ꎬ２３３:１８６￣１９９.[１１]袁婷婷ꎬ沈玲ꎬ王汉峰ꎬ等.可聚合乳化剂ＤＮＳ￣８６对丙烯酸酯乳液稳定性的影响[Ｊ].粘接ꎬ２０１０ꎬ３１(９):６３￣６６.６８１ 现代纺织技术第３１卷ＹＵＡＮＴｉｎｇｔｉｎｇꎬＳＨＥＮＬｉｎｇꎬＷＡＮＧＨａｎｆｅｎｇꎬｅｔａｌ.ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｐｏｌｙｍｅｒｉｚｂｌｅｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒＤＮＳ￣８６ｏｎｗａｔｅｒ￣ｂａｓｅｄａｃｒｙｌｉｃｅｍｕｌｓｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ[Ｊ].Ａｄｈｅｓｉｏｎꎬ２０１０ꎬ３１(９):６３￣６６.[１２]ＢＩＮＫＳＢＰꎬＬＵＭＳＤＯＮＳＯ.Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｐａｒｔｉｃｌｅｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙｏｎｔｈｅｔｙｐｅａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｕｒｆａｃｔａｎｔ￣ｆｒｅｅｅｍｕｌｓｉｏｎｓ[Ｊ].Ｌａｎｇｍｕｉｒꎬ２０００ꎬ１６(２３):８６２２￣８６３１.[１３]乔敏.涤纶长丝织物纰裂性能研究[Ｄ].上海:东华大学ꎬ２０１２:１４￣１５.ＱＩＡＯＭｉｎ.ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｌｉｐｐａｇｅＰｒｏｐｅｒｔｙｏｆＰｏｌｙｅｓｔｅｒＦｉｌａｍｅｎｔＦａｂｒｉｃｓ[Ｄ].Ｓｈａｎｇｈａｉ:ＤｏｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ２０１２:１４￣１５.ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｉｌｉｃｏｎｏｉｌｅｍｕｌｓｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｗｉｔｈｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓＸＩＯＮＧＣｈｕｎｘｉａｎꎬＺＨＡＮＧＹｕｎｊｕꎬＷＥＮＧＹａｎｆａｎｇꎬＹＵＪｉａｎｈｕａꎬＬＩＵＺｕｏｐｉｎｇꎬＺＨＡＮＧＪｉａｎｓｈｅ(ＺｈｅｊｉａｎｇＫｅｆｅｎｇＳｉｌｉｃｏｎｅＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＪｉａｘｉｎｇ３１４４２３ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｓｉｌｉｃｏｎｅｏｉｌｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｅｘｔｉｌｅ ｌｅａｔｈｅｒ ｐａｉｎｔａｎｄｏｔｈｅｒｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ.Ｉｎｔｈｅｔｅｘｔｉｌｅｉｎｄｕｓｔｒｙ ｓｉｌｉｃｏｎｅｏｉｌｉｓｍａｉｎｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｆｉｎｉｓｈｉｎｇｏｆｔｅｘｔｉｌｅｓ ｇｉｖｉｎｇｆａｂｒｉｃｓｓｏｆｔ ｓｍｏｏｔｈ ｆｌｕｆｆｙａｎｄｏｔｈｅｒｆｅｅｌ.Ｉｎｐｒｉｎｔｉｎｇａｎｄｄｙｅｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｉｔｉｓｏｆｔｅｎｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｕｓｅｓｉｌｉｃｏｎｅｏｉｌｉｎｔｈｅｆｏｒｍｏｆｅｍｕｌｓｉｏｎ.Ｗｉｔｈｔｈｅｃｏｍｍｏｎａｍｉｎｏｓｉｌｉｃｏｎｅｏｉｌａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ ｏｎｔｈｅｏｎｅｈａｎｄ ｓｏｆｔｆｉｎｉｓｈｉｎｇｗｉｌｌｎｏｔｏｎｌｙｂｒｉｎｇｓｍｏｏｔｈａｎｄｓｏｆｔｆｅｅｌｔｏｔｈｅｆａｂｒｉｃ ｂｕｔａｌｓｏｍａｋｅｔｈｅｆａｂｒｉｃｓｕｆｆｅｒｓｅｒｉｏｕｓｓｌｉｐｐｉｎｇ ａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆｔｈｅｆａｂｒｉｃ ｏｎｔｈｅｏｔｈｅｒｈａｎｄ ｄｕｅｔｏｉｔｓｈｉｇｈｒｅｌａｔｉｖｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔａｎｄｈｉｇｈｖｉｓｃｏｓｉｔｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｔｈｅｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｅｍｕｌｓｉｏｎｉｓｐｏｏｒ.Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ ｔｈｅｃｏｐｏｌｙｍｅｒｅｍｕｌｓｉｏｎｐａｒｔｉｃｌｅｓｏｆｉｓｏｏｃｔｙｌａｃｒｙｌａｔｅ ＥＨＡ ａｎｄｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ ＭＭＡ ｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｓｅｍｉ￣ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｓｅｅｄｅｍｕｌｓｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄｕｓｅｄａｓＰｉｃｋｅｒｉｎｇｐａｒｔｉｃｌｅｓ.Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇｓｉｌｉｃｏｎｅｏｉｌｅｍｕｌｓｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｗｉｔｈｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓａｎｄｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｅｍｕｌｓｉｏｎａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｉｎｇｅｍｕｌｓｉｏｎｗａｓｕｓｅｄｉｎｆａｂｒｉｃｆｉｎｉｓｈｉｎｇ.ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆＰｉｃｋｅｒｉｎｇｓｉｌｉｃｏｎｅｏｉｌｅｍｕｌｓｉｏｎａｎｄｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｓｉｌｉｃｏｎｅｏｉｌｅｍｕｌｓｉｏｎｏｎｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｏｘｙｇｅｎｄｅｍａｎｄ ＣＯＤ ａｎｄｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｆｅｅｌ ｓｔｉｔｃｈ ｅｔｃ. ｏｆｆｉｎｉｓｈｅｄｆａｂｒｉｃｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ.Ｆｉｒｓｔｌｙ ｔｈｅｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｉｔｙｏｆＰｉｃｋｅｒｉｎｇｇｒａｎｕｌｅｌａｔｅｘｗａｓｅｖａｌｕａｔｅｄｂｙｔｅｓｔｉｎｇｔｈｅｗａｔｅｒｃｏｎｔａｃｔａｎｇｌｅｏｆｔｈｅｆｉｌｍ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｓｈｏｗｎｉｎｔｈｅｂａｒｃｈａｒｔ.ＴｈｅｃｏｎｔａｃｔａｎｇｌｅｔｅｓｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｗａｔｅｒｃｏｎｔａｃｔａｎｇｌｅｓｏｆＰＥＨＡＰ ＥＨＡ￣ＭＭＡ ａｎｄＰＭＭＡａｒｅ８８.１ʎ ８８.５ʎａｎｄ８９.６ʎ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｗｈｉｃｈａｒｅａｌｌｃｌｏｓｅｔｏ９０ʎ.Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｆｒｅｅｅｎｅｒｇｙｆｏｒｍｕｌａｏｆａｌｌｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｓｐｈｅｒｉｃａｌｐａｒｔｉｃｌｅｓｏｎｔｈｅ"ｏｉｌ∕ｗａｔｅｒ"ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｔｈｅｙｃａｎｂｅａｄｓｏｒｂｅｄｏｎｔｈｅ"ｓｉｌｉｃｏｎｅｏｉｌ∕ｗａｔｅｒ"ｉｎｔｅｒｆａｃｅｔｏｆｏｒｍａｓｔａｂｌｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｌａｙｅｒ ｗｈｉｃｈｇｉｖｅｓＰｉｃｋｅｒｉｎｇｓｉｌｉｃｏｎｅｏｉｌｅｍｕｌｓｉｏｎｈｉｇｈｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ.Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｏｂｔａｉｎａｓｔａｂｌｅｅｍｕｌｓｉｏｎ ｗｈｅｎｔｈｅｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｉｓｓｔａｂｉｌｉｚｅｄａｌｏｎｅ ｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｉｓａｓｈｉｇｈａｓ２４％ｏｆｔｈｅｍａｓｓｏｆｓｉｌｉｃｏｎｅｏｉｌ Ｔａｂ.２ .ＩｔｃａｎｂｅｓｅｅｎｆｒｏｍＴａｂ.２ｔｈａｔｔｈｅｓｉｌｉｃｏｎｅｏｉｌｅｍｕｌｓｉｏｎｃａｎｂｅｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｗｈｅｎｏｎｌｙ８％ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒａｎｄ６％ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓａｒｅｕｓｅｄｉｎｔｈｅｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇｔｈａｔｔｈｅＰｉｃｋｅｒｉｎｇｅｍｕｌｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｈａｓｈｉｇｈｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ.ＴｈｅｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｌｓｏｈａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅＣＯＤｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｌｉｑｕｉｄｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｆｉｎｉｓｈｉｎｇａｎｄｔｈｅｆｅｅｌａｎｄｓｔｉｔｃｈｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｔｈｅｆｉｎｉｓｈｅｄｆａｂｒｉｃ.Ｗｈｅｎｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｉｓｕｓｅｄａｌｏｎｅｔｏｓｔａｂｉｌｉｚｅｔｈｅｅｍｕｌｓｉｏｎ ｔｈｅＣＯＤｖａｌｕｅｉｎｔｈｅｆｉｎｉｓｈｅｄｒｅｓｉｄｕｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｓｈａｒｐｌｙｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｄｏｓａｇｅ.Ｓｔｕｄｉｅｓｈａｖｅｓｈｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｅｍｕｌｓｉｏｎｗｉｌｌｌｅａｄｔｏａｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｏｆｓｉｌｉｃｏｎｅｏｉｌｒｅｍａｉｎｉｎｇｉｎｔｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｌｉｑｕｉｄ ｗｈｉｃｈｗｉｌｌｎｏｔｏｎｌｙｃａｕｓｅｔｈｅｗａｓｔｅｏｆａｄｄｉｔｉｖｅｓａｎｄｔｈｅｂｕｒｄｅｎｏｆｓｅｗａｇｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｂｕｔａｌｓｏｌｅａｄｔｏｔｈｅｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｅｅｌｏｆｔｈｅｆｉｎｉｓｈｅｄｆａｂｒｉｃ Ｔａｂ.３ .ＢｙｒｅｐｌａｃｉｎｇｔｈｅｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｔｈｅＰｉｃｋｅｒｉｎｇｅｍｕｌｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｆｒｉｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｔｈｅｆａｂｒｉｃｉｓｌｏｗｅｒ ｔｈｅｆｅｅｌｒａｔｉｎｇｉｓ４￣５ ａｎｄｔｈｅＣＯＤｖａｌｕｅｉｎｔｈｅｆｉｎｉｓｈｅｄｒｅｓｉｄｕｅｉｓｌｏｗｅｒ.Ｐ ＥＨＡ￣ＭＭＡ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｎｏｔｏｎｌｙｇｕａｒａｎｔｅｅｔｈｅｆｅｅｌｏｆｔｈｅｆｉｎｉｓｈｅｄｆａｂｒｉｃ ｂｕｔａｌｓｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｇｏｏｄｓｋｉｄｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｆａｂｒｉｃ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｓｉｌｉｃｏｎｅｏｉｌｅｍｕｌｓｉｏｎ Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ ＣＯＤ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｓｌｉｐｐａｇｅ７８１ 第６期熊春贤等:纳米颗粒协同稳定的硅油乳液制备及其应用性能。
季铵盐粘土稳定剂(课堂PPT)
➢自由基聚合：是在氧化-还原体系引发下，环氧氯丙烷与二甲胺 发生聚合反应，反应按自由基聚合和开环聚合机理同时进行，此 类聚合产物具有链短、阳离子度较高的特点。
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四、应用
4.1 在保护油气层领域中的应用 在完井、修井、增产作业中, 各种工作液进入地层, 不可避免会引 起地层中的粘土矿物水化膨胀、分散运移损害地层。在上述各种 水基工作液中, 添加性能优良的有机阳离子聚合物稳定剂可以很好
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③ 杂环型 杂环型，即在聚合物的骨架上有一个环状结构，阳离子位于环 上。 例如以二甲基二烯丙基氯化按和丙烯酞胺合成的杂环型阳离 子聚合物，产品结构式如下：
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2.2 防膨机理 ①季铵盐聚合物链上的正电离子与粘土表面的低价阳离子发 生阳离子交换，并通过它们之间的范德华力使聚合物牢固地 吸附在粘土颗粒表面，形成一层保护膜，从而抑制粘土的分 散和微粒的运移。
阳离子基团与粘土矿物晶层，除了靠静电吸附外，还有分子间的 吸附力，或氢键吸附力。阳离子表面活性剂对粘土的防膨性具有 较长的持久性。
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三、两种典型季铵盐聚合物的合成工艺
3.1 聚环氧氯丙烷—二甲胺粘土稳定剂的合成 ① 聚环氧氯丙烷—二甲胺阳离子聚合物的常规合成方法： 一是通过两种反应物逐步聚合反应，二是通过硫酸钾、亚硫酸钠 为引发剂的自由基聚合反应。
季铵盐型粘土稳定剂的合成及应用
高志立
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一、研究背景
➢粘土稳定，是低渗透油田开发所面临的一个重要课题， 一般认为膨胀和运移是这些矿物质损害渗透率的两个重 要因素。
➢粘土把水吸入到晶体结构中可以堵塞地层孔道；粘土物质被 外来液体分散，在毛细管的孔隙喉道处形成桥阻或节流点，导 致地层渗透率的下降。