專利名稱：超強(qiáng)吸水樹脂的高溫穩(wěn)定性的測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超強(qiáng)吸水樹脂的高溫穩(wěn)定性的測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
關(guān)于超強(qiáng)吸水樹脂的研究，國外起步較早，其中成效最大的是美國和日本，其次是德國和法國。而國內(nèi)相對(duì)的研究要晚幾十年，但是在近些年來，相關(guān)的技術(shù)層出不窮，各方都在全心致力于研究。1961年，美國農(nóng)業(yè)部北方研究所從淀粉接枝丙烯腈開始，對(duì)超強(qiáng)吸水樹脂進(jìn)行研究，隨后此類研究越來越深入，60年代末至70年代，成功地開發(fā)了超強(qiáng)吸水樹脂。此后，德國、法國等世界各國對(duì)超強(qiáng)吸水性樹脂的品種、制造方法、性能和應(yīng)用領(lǐng)域等方面進(jìn)行了大量的研究工作，取得了成果。80年代開始出現(xiàn)用其他天然化合物衍生物經(jīng)化學(xué)反應(yīng)制取吸水性物質(zhì)。隨著高吸水性樹脂合成和應(yīng)用研究的展開，其成型加工技術(shù)也相應(yīng)發(fā)展。吸水性復(fù)合材料在20世紀(jì)80年代產(chǎn)生，由于它能改善超強(qiáng)吸水性樹脂的耐鹽性、吸水速度、吸水后水凝膠的強(qiáng)度等許多性能，所以發(fā)展迅速。到90年代初，更是突飛猛進(jìn)。近年已開始研究吸水性樹脂的共混。這些為發(fā)展高吸水性樹脂提供了更加廣闊的前景。1985年世界生產(chǎn)高吸水性樹脂的主要公司只有13家，至1995年國外研究和生產(chǎn)的公司竟達(dá)近50家。日本是世界上最大的超強(qiáng)吸水樹脂生產(chǎn)和研究國。隨后又與美國、德國等其他國家合作，超強(qiáng)吸水樹脂技術(shù)不斷迅猛增長。對(duì)于超強(qiáng)吸水樹脂理論的研究，20世紀(jì)50年代Flory的吸水理論為吸水性高分子的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。自60年代超強(qiáng)吸水性樹脂開始投產(chǎn)之后，隨著它的快速發(fā)展，人們?cè)絹碓礁械叫枰M(jìn)一步深入研究超強(qiáng)吸水性樹脂的指導(dǎo)性理論。70年代末各國相繼開始重視其研究。特別是日、美等國，在吸水理論、吸水結(jié)構(gòu)和形態(tài)以及高分子水凝膠等方面進(jìn)行了較有成效的理論研究，有了新的發(fā)展。超強(qiáng)吸水樹脂吸水性強(qiáng)，可吸收自身體積幾十至幾千倍的水，能生物降解，應(yīng)用廣泛，從全球的環(huán)境因素考慮也是一個(gè)好的選擇。攜帶液抑制吸水聚合物膨脹，將混合液泵如漏層后注水，使其膨脹，從而封堵漏失層，特別是針對(duì)嚴(yán)重的裂縫性漏失情況，此技術(shù)已在井上成功應(yīng)用。國外在超強(qiáng)吸水樹脂堵漏技術(shù)上起步早，成果多，相關(guān)技術(shù)實(shí)例也很多。中國超強(qiáng)吸水樹脂的研究工作起步較晚，80年代初剛開始，近20多年來全國已有近20個(gè)單位先后進(jìn)行了研究。例如中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所、中國科學(xué)院化學(xué)所、 新疆化學(xué)所、湖北化學(xué)所、廣州化學(xué)所等單位研究最早，之后北京化工大學(xué)、吉林石油化工研究員、航天部101所、武漢大學(xué)等單位于80年代中期開始研究，此后成都科技大學(xué)、天津大學(xué)、中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所等許多單位也進(jìn)行了超強(qiáng)吸水樹脂的研究。90年代初成都科技大學(xué)等開始高吸水性材料的吸水結(jié)構(gòu)形態(tài)。超強(qiáng)吸水樹脂在石油工業(yè)領(lǐng)域逐漸普及，有關(guān)油田化學(xué)應(yīng)用高分子吸水樹脂的研究也已經(jīng)引起油田工作者的重視。特別是在油氣田鉆探中用作化學(xué)堵漏材料，化學(xué)堵漏在油氣田鉆探過程中是一種重要的技術(shù)措施。從80年代以來的發(fā)展來看，已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成績。目前，現(xiàn)場(chǎng)已開發(fā)應(yīng)用的高分子吸水樹脂類的堵漏劑有SYZ，PAT和TP-9010型品牌， JPD吸水膨脹聚合物，WS-I型凝膠堵漏劑，WEA-I延遲膨脹顆粒堵漏劑。此外，超強(qiáng)吸水樹脂在油氣田地面管輸建設(shè)中可作密封材料；在鉆探中作鉆井液處理劑，可作為鉆頭的潤滑劑和鉆井液的凝膠劑；在油田化學(xué)其他專業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，因其性能顯著，如三次采油，油氣田廢水處理水基壓裂液、酸化壓裂液中作凝膠劑，壓井液的固化劑等。總之，超強(qiáng)吸水樹脂的發(fā)展還只是在近幾十年。無論從產(chǎn)品的種類及數(shù)量，或者從加工和應(yīng)用以及理論研究的情況來看，都獲得了巨大的發(fā)展。因?yàn)楦叻肿游畼渲嫣氐男阅芎涂捎^的應(yīng)用前景，30年來發(fā)展極其迅速，由一般的應(yīng)用性能、功能，向智能化多功能材料高層次開發(fā)發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)滲透到國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)。特別是在油田化學(xué)中是一個(gè)新的應(yīng)用研究方向，具有良好的應(yīng)用前景。由于高分子材料在高溫下會(huì)發(fā)生降解，而鉆井需要一定的時(shí)間，因此，評(píng)價(jià)超強(qiáng)吸水樹脂的高溫穩(wěn)定性是其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的必要條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供超強(qiáng)吸水樹脂的高溫穩(wěn)定性的測(cè)試方法，該測(cè)試方法能快速測(cè)出超強(qiáng)吸水樹脂的高溫穩(wěn)定性，且測(cè)試精度高，測(cè)試步驟簡單，為超強(qiáng)吸水樹脂的應(yīng)用于堵漏提供了理論依據(jù)。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)超強(qiáng)吸水樹脂的高溫穩(wěn)定性的測(cè)試方法， 包括以下步驟(a)稱取適量的由超強(qiáng)吸水樹脂充分吸水后形成的凝膠；(b)將凝膠置于高溫容器中靜置；(c)分別于不同的時(shí)間取出，過濾后稱量濾渣的質(zhì)量；(d)通過濾渣的質(zhì)量計(jì)算出不同時(shí)間的高溫保留率，從而分析出超強(qiáng)吸水樹脂的
高溫穩(wěn)定性。所述步驟(b)中，滾子爐內(nèi)部的溫度為80°C或100°C。所述步驟(b)中，高溫容器為滾子爐。所述步驟(C)中，通過篩網(wǎng)進(jìn)行過濾，且篩網(wǎng)優(yōu)選100目篩網(wǎng)，但不局限于100目篩網(wǎng)，也可根據(jù)具體情況另行設(shè)計(jì)。綜上所述，本發(fā)明的有益效果是能快速測(cè)出超強(qiáng)吸水樹脂的高溫穩(wěn)定性，且測(cè)試精度高，測(cè)試步驟簡單，為超強(qiáng)吸水樹脂的應(yīng)用于堵漏提供了理論依據(jù)。


圖1為超強(qiáng)吸水樹脂吸水后膨脹后在80°C下的穩(wěn)定性示意圖；圖2為超強(qiáng)吸水樹脂吸水后膨脹后在100°C下的穩(wěn)定性示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不僅限于此。實(shí)施例本發(fā)明涉及的超強(qiáng)吸水樹脂的高溫穩(wěn)定性的測(cè)試方法，包括以下步驟(a)稱取適量的由超強(qiáng)吸水樹脂充分吸水后形成的凝膠；(b)將凝膠置于高溫容器中靜置；(c)分別于不同的時(shí)間取出，過濾后稱量濾渣的質(zhì)量；(d)通過濾渣的質(zhì)量計(jì)算出不同時(shí)間的高溫保留率，從而分析出超強(qiáng)吸水樹脂的
高溫穩(wěn)定性。上述高溫保留率即為濾渣的質(zhì)量與原重之比。所述步驟(b)中，滾子爐內(nèi)部的溫度為80°C或100°C。所述步驟(b)中，高溫容器為滾子爐。所述步驟(C)中，通過篩網(wǎng)進(jìn)行過濾，且篩網(wǎng)優(yōu)選100目篩網(wǎng)，但不局限于100目篩網(wǎng)，也可根據(jù)具體情況另行設(shè)計(jì)。由于高分子材料在高溫下會(huì)發(fā)生降解，而鉆井需要一定的時(shí)間，因此，評(píng)價(jià)超強(qiáng)吸水樹脂的高溫穩(wěn)定性是其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的必要條件。為了得到超強(qiáng)吸水樹脂的高溫穩(wěn)定性，本發(fā)明做了超強(qiáng)吸水樹脂吸水后膨脹后在 80°C和100°C下的穩(wěn)定性試驗(yàn)，結(jié)果如圖1和2所示。由圖1可知，超強(qiáng)吸水樹脂形成的凝膠在前6天非常穩(wěn)定，從第7天開始降解，到了 30天的時(shí)候，還能保留60%左右不降解。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該種超強(qiáng)吸水樹脂能夠在80°C 下用來堵漏，而超強(qiáng)吸水樹脂的粒徑對(duì)其穩(wěn)定性有一定的影響，從圖1可以看出，粒徑較大的，其穩(wěn)定性好些。由圖2可知，在100°C下超強(qiáng)吸水樹脂吸水形成的凝膠降解非常迅速，在第3天的時(shí)候就剩大約50%，而一周后就只剩11%左右。這主要是由于在常溫下水溶液中，氧引起聚合物的氧化降解并不重要，然而在升溫和存在活性雜質(zhì)的情況下，即使微量的氧也會(huì)產(chǎn)生活性自由基，這些活性自由基攻擊聚合物的分子鏈，從而引起聚合物嚴(yán)重的氧化降解，設(shè)法清除體系中氧氣和其它活性雜質(zhì)可以延緩聚合物的降解。此外，生產(chǎn)超強(qiáng)吸水樹脂所用的交聯(lián)劑也會(huì)影響其高溫穩(wěn)定性。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)，對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.超強(qiáng)吸水樹脂的高溫穩(wěn)定性的測(cè)試方法，其特征在于，包括以下步驟(a)稱取適量的由超強(qiáng)吸水樹脂充分吸水后形成的凝膠；(b)將凝膠置于高溫容器中靜置；(c)分別于不同的時(shí)間取出，過濾后稱量濾渣的質(zhì)量；(d)通過濾渣的質(zhì)量計(jì)算出不同時(shí)間的高溫保留率，從而分析出超強(qiáng)吸水樹脂的高溫穩(wěn)定性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超強(qiáng)吸水樹脂的高溫穩(wěn)定性的測(cè)試方法，其特征在于，所述步驟(b)中，滾子爐內(nèi)部的溫度為80°C或100°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超強(qiáng)吸水樹脂的高溫穩(wěn)定性的測(cè)試方法，其特征在于，所述步驟(b)中，高溫容器為滾子爐。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超強(qiáng)吸水樹脂的高溫穩(wěn)定性的測(cè)試方法，其特征在于，所述步驟(c)中，通過篩網(wǎng)進(jìn)行過濾。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超強(qiáng)吸水樹脂的高溫穩(wěn)定性的測(cè)試方法，其特征在于，所述篩網(wǎng)為100目篩網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超強(qiáng)吸水樹脂的高溫穩(wěn)定性的測(cè)試方法。該超強(qiáng)吸水樹脂的高溫穩(wěn)定性的測(cè)試方法的合成工藝包括稱取適量的由超強(qiáng)吸水樹脂充分吸水后形成的凝膠；將凝膠置于高溫容器中靜置；分別于不同的時(shí)間取出，過濾后稱量濾渣的質(zhì)量；通過濾渣的質(zhì)量計(jì)算出高溫保留率，進(jìn)而分析出高溫穩(wěn)定性等步驟。本發(fā)明能快速測(cè)出超強(qiáng)吸水樹脂的高溫穩(wěn)定性，且測(cè)試精度高，測(cè)試步驟簡單，為超強(qiáng)吸水樹脂的應(yīng)用于堵漏提供了理論依據(jù)。
文檔編號(hào)G01N5/04GK102466603SQ201010558669
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者常萍 申請(qǐng)人:常萍