針對新疆西北塔河油田的高溫（130℃）、高鹽（21.5×104 mg/L）和需長距離輸送（井下4000米）的特殊油藏封堵環(huán)境,迫切需要制備出具有優(yōu)異力學(xué)性能,且能夠耐高溫、耐高鹽和低析出的延遲膨脹型遇水膨脹橡膠（DWSR）。當(dāng)前的遇水膨脹橡膠（WSR）普遍存在耐鹽性差、耐高溫性能差、吸水聚合物（SAP）極易析出和膨脹速率過快的問題,難以滿足塔河油田的實(shí)際應(yīng)用需求。為了解決上述技術(shù)瓶頸,本文利用化學(xué)與物理共混相結(jié)合的方式,在WSR的填料中引入耐鹽性的陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）作為吸水聚合物,各項(xiàng)性能卓著的氫化丁腈橡膠（HNBR）為基體材料,4,4’-二異氰酸酯二苯基甲烷（MDI）、聚氨酯預(yù)聚體（PU）、甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA）全封端的聚醚型PU和HEMA半封端聚醚型PU作為活性共價(jià)接枝改性材料和阻隔性能優(yōu)異的有機(jī)蒙脫土（OMMT）作為水分子阻隔材料,制備出能夠耐高溫、耐高鹽和低析出的高性能的延遲膨脹型WSR,填補(bǔ)了行業(yè)空白。本論文由以下三部分研究工作構(gòu)成。1、為改善WSR的耐鹽性差和易析出的問題,利用接枝改性材料MDI與聚乙二醇（PEG）和陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）的接枝產(chǎn)物制備... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

天然橡膠（NR）的分子結(jié)構(gòu)式Figure1-1Molecularstructureformulaofnaturalrubber

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文3自1839年美國人固特異（C.Goodyear）將硫黃和堿式碳酸鉛加入橡膠后制備出彈性良好的硫化膠開始，NR才展現(xiàn)出其出色的工業(yè)使用價(jià)值。NR不但彈性、絕緣性和防水性等性能的優(yōu)異，而且經(jīng)過適當(dāng)加工后，其耐酸堿性、耐熱寒性、耐油性、耐壓性等性能同樣優(yōu)異，由此NR是成為當(dāng)今世界應(yīng)用最為廣泛的橡膠品類。（2）丁腈橡膠（NBR）NBR是由丁二烯和丙烯腈經(jīng)低溫乳液聚合法而制備而成的一種合成橡膠，結(jié)構(gòu)式如圖1-2所示。其突出的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械性能優(yōu)異、耐磨性高、耐油性好、耐熱性好和抗靜電性能優(yōu)良，缺點(diǎn)則是彈性較低、耐低溫和臭氧性能差、絕緣性能差。此外，NBR還具有耐水性、氣密性和粘結(jié)性優(yōu)異的特點(diǎn)，因此被廣泛的應(yīng)用于制備耐油橡膠制品、電纜膠和食品包裝材料等，也在石油開采、紡織、航空航天等行業(yè)中占據(jù)重要的位置。圖1-2丁腈橡膠的分子結(jié)構(gòu)式Figure1-2Molecularstructureformulaofnitrilerubber（3）氫化丁腈橡膠(HNBR)19世紀(jì)80年代中后期時(shí)，由于汽車領(lǐng)域、石油鉆井領(lǐng)域、航天航空領(lǐng)域[26，27]的超高速的發(fā)展，這些領(lǐng)域的應(yīng)用的橡膠材料除了需要具備原有的優(yōu)異的耐油性能、力學(xué)性能和加工使用性能之外，還需要具備較高的耐氧性能、耐高壓性能、耐熱性能和耐酸性汽油環(huán)境的特殊性能，而通用的橡膠基體材料已不能滿足相應(yīng)的需求，因此綜合性能優(yōu)異的HNBR材料應(yīng)運(yùn)而生。HNBR是通過對NBR中位于丁二烯鏈段中的雙鍵進(jìn)行選擇性加氫改性而成的產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)式如圖1-3所示。圖1-3氫化丁腈橡膠的分子結(jié)構(gòu)式Figure1-3Molecularstructureformulaofhydrogenatedbutadiene-acrylonitrilerubberNBR分子長鏈中的丙烯腈鏈段結(jié)構(gòu)為HNBR提供出色的機(jī)械性能和優(yōu)異的耐腐蝕性能。而HNBR的高飽和結(jié)構(gòu)為其提供優(yōu)異的耐寒、耐高溫和耐

詠峁故?Figure1-2Molecularstructureformulaofnitrilerubber（3）氫化丁腈橡膠(HNBR)19世紀(jì)80年代中后期時(shí)，由于汽車領(lǐng)域、石油鉆井領(lǐng)域、航天航空領(lǐng)域[26，27]的超高速的發(fā)展，這些領(lǐng)域的應(yīng)用的橡膠材料除了需要具備原有的優(yōu)異的耐油性能、力學(xué)性能和加工使用性能之外，還需要具備較高的耐氧性能、耐高壓性能、耐熱性能和耐酸性汽油環(huán)境的特殊性能，而通用的橡膠基體材料已不能滿足相應(yīng)的需求，因此綜合性能優(yōu)異的HNBR材料應(yīng)運(yùn)而生。HNBR是通過對NBR中位于丁二烯鏈段中的雙鍵進(jìn)行選擇性加氫改性而成的產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)式如圖1-3所示。圖1-3氫化丁腈橡膠的分子結(jié)構(gòu)式Figure1-3Molecularstructureformulaofhydrogenatedbutadiene-acrylonitrilerubberNBR分子長鏈中的丙烯腈鏈段結(jié)構(gòu)為HNBR提供出色的機(jī)械性能和優(yōu)異的耐腐蝕性能。而HNBR的高飽和結(jié)構(gòu)為其提供優(yōu)異的耐寒、耐高溫和耐老化等性能。而分子結(jié)構(gòu)中存在的少量雙鍵則是其能夠進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的關(guān)鍵因素。國外的氫化丁腈的生產(chǎn)廠商主要為德國Bayer公司和日本Zeon公司，兩家公司相應(yīng)的產(chǎn)品幾乎壟斷了國內(nèi)外的需求市場，但日本Zeon公司生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量更加優(yōu)異并且占據(jù)更高的市場份額[28]。我國的HNBR產(chǎn)業(yè)還處于基本起步階段，雖然國內(nèi)有

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本文編號：2946232