凝胶和聚合物的区别

凝胶聚合物驱替装置设计方案

凝胶聚合物驱替装置

技

术

方

案

南通仪创实验仪器有限公司

南通仪创实验仪器有限公司 电话：15250669806

凝胶聚合物驱替装置设计方案

一、设计原则和依据

1．原则：紧跟国际石油科技装置先进水平，采用现行的科学技术，创国内一流的产品。

2．依据：

⑴． 凝胶聚合物驱替装置技术指标； ⑵． 现行相关的国家及石油天然气行业标准； ⑶． 国内、外国同类设备的先进技术指标； ⑷． 咨询专家的结果； ⑸． 新技术、新材料、新工艺。

二、凝胶聚合物驱替装置设计方案及特征

1．概述

该装置依据相似原理将油田现场按相似比例设计成实验模型，在模拟油藏温度和压力的条件下进行驱油体系在多孔介质中渗流特性研究和不同驱替过程对采收率的影响。

该物理模型评价装置共分为6个系统模块：

连续进样系统，二维可视模型模拟试验模块，

油田化学工程与应用

——聚合物驱数模

第1章 聚合物驱调研

第1章 聚合物驱调研

石油是我国重要的能源和化工基础原料，以目前的技术水平看，以聚合物驱油为核心的三次采油将成为普遍工业应用的油田主导开发方式，并步入快速发展的新时期。由于低品味储量的动用，使驱油用聚合物的发展出现了新情况、新问题，同时也对其研发应用提出了新的要求，其中主要是面对占资源总量过半的II、III类油藏的开采问题。目前II、III类油藏资源地层温度在70～95℃，地层矿化度在10000～30000mg/L，二价离子800mg/L，常用的水解聚丙烯酰胺（HPAM）在该条件下会出现严重的热降解、水解度增加、遇高价离子结合析出等问题，增粘效果变差。因此，适用于温度90℃，矿化度30000mg/L，二价离子800mg/L油藏条件下能满足粘度要求，并且性价比高，溶解性、稳定性、驱油性能好的产品，即耐温抗盐聚合物是国际上该领域科研机构的主要科研方向。

1.1 国外驱油用聚合物的发展

由于经济政策和自然资源的原因，国外对聚合物驱油做了细致的理论及实验研究，但未作为三次采油的主要作业手段。驱油用聚合物的理论自80年代成熟以来，并未有较大突破，而其发展主要受限于成本因素。理论上，在油气开采

形状记忆聚合物的原理和应用

化

学

世

界

年

形状记忆聚合物的原理和应用潘道成张和康张隐西上海交通大学应用化学系

形状记忆合金在国外和国内均已实用化的。

晶

和化学交联点分隔的链段平均分子量小,

然而形状记忆聚合物在‘,

年才取得。

于产生橡胶嫡弹性所需的临界分子量在

第一个专利〔,。。,

它的价格仅为形状记忆合金,

与,

之间仍不出现橡胶弹性

,

而呈现强韧,

且易加工

记忆恢复温度范围宽

的硬性动态模量图。

仍保持着,,

见,

形状记忆聚合物在加工成型时赋予制品固有形状,

但在熔点以上结晶全部熔化物理交,

制品在其寿命期内对此固有形状终生、

联点消失仅存化学交联点使交联点间链段长度增加,,

记忆以后按照运输,

。

安装和使用的需要可,,

超过橡胶嫡弹性临界分子量,

,

因

在各种条件下任意变形数万次。

而一旦满足形状回。

此呈现橡胶弹性性能与一般的硫化橡胶如

复条件即迅速回复到固有形状可如此反复聚合物体系多重结构的结点间柔性链段长度大于自由行走模型的临界分子量时,,

顺式所示如图。

,

聚异戊二烯橡胶”〔,

相同

,

如图

形状记忆形变和回复过程的超分子结示意如图,

构变化

制品形状的变化示意

在

。

高弹态中即产生橡胶嫡弹性而结点则贡献出材料的模量和外形稳定性是无定形态的链缠结点,、

。

这种结点可以

,

半结晶聚合物的晶,、

区多嵌段聚合

交联或者固化是连结聚合物的独立大分子并形成由物理或者化学方法得到的一种三维结构。下面的“聚合物-交联-举例”图系统介绍了三个形成三维网络结构的连结大分子分子排列例子：

可以在两个主链之间直接连接； 或者通过中间组分、交联剂等组成的间接路径，分别连叉接到两个主链上；也可通过中间组分、交联剂等组成的间接路径，分别连接到悬挂的化学基团（交联点）上。

过氧化物或电子束照射常被用来进行直接交联。交联剂是通用的并且有不同的系列，其中包括聚氨酯用的异腈酸酯、聚乙烯用的硅烷，特种弹性体用的树脂或胺类……等等。

总的来说，处理方法可以分成以下几类：

化学反应涉及：添加交联剂、成型生

成的热量可能促进反应、挤出、烘烤、高压、盐浴、流化床、微波…...

辐射处理：电子束、紫外线、伽马射线、激光烧结…… 常规交联使用情况概述

环氧树脂可以通过基于酸类、胺类、氨基树脂、异氰酸酯、酚醛树脂等，进行冷，热固化体系交联；

氨基树脂可以通过基于异氰酸酯、羧酸或酐类、环氧树脂、酚醛树脂等，进行冷，热固化体系交联；

酚醛树脂可以通过基于酸类、环氧树脂和异氰酸酯等，进行冷&热固化体系交联； 醇酸树脂可以通过基于酸类、胺类、氨基树脂、异氰酸酯、酚醛树脂、过氧

聚合物的结构与性能

高 分 子 科 学 基 础

第 六 章

聚 合 物 的 结 构 与 性 能

聚合物的结构与性能

第 六 章 聚 合 物 的 结 构 与 性 能聚合物是由许多单个的高分子链聚集而成，因而其结构有 两方面的含义：(1)单个高分子链的结构；(2)许多高分子 链聚在一起表现出来的聚集态结构。可分为以下几个层次： 一级结构 近程结构 二级结构 远程结构 结构单元的化学组成、连接顺序、 立体构型，以及支化、交联等 高分子链的形态(构象)以及 高分子的大小(分子量)

聚 合 物 的 结 构

链结构

聚集态结构 三级结构

晶态、非晶态、取向态、液晶态及织 态等。

聚合物的结构与性能

第 六 章 聚 合 物 的 结 构 与 性 能6.1 高分子的链结构与高分子链的柔顺性 6.1.1 高分子的链结构 高分子的二级结构：i+1 i

(1)高分子的大小(即分子量)(2)高分子链的形态(构象) 高分子链中的键离第一个键越远，其空间位 臵的任意性越大，两者空间位臵的相互关系越 小，可以想象从第i+1个键起，其空间位臵的 取向与第一个键完全无关，因此高分子链可看 作是由多个包含i个键的段落自由连接组成，这 种段落成为链段。

聚合物的结构与性能

第 六 章 聚 合 物 的 结 构

液晶聚合物（LCP）的介绍

一、LCP的概述

液 晶高分子聚合物是80年代初期发展起来的一种新型高性能工程塑料，英文名为：Liquid Crystal Polyester，简称为LCP。液晶聚合物（LCP）是一种由刚性分子链构成的，在一定物理条件下能出现既有液体的流动性又有晶体的物理性能各向异性 状态（此状态称为液晶态）的高分子物质。液晶聚合物有溶致性液晶聚合物（LLCP）、热致性液晶聚合物（TLCP）和压致性液晶聚合物三大类。顾名思义， 溶致性液晶聚合物的液晶态是在溶液中形成，热致性液晶聚合物的液晶态是在熔体中或玻璃化温度以上形成，压致性液晶聚合物的液晶态是在压力下形成（此类液晶 高分子品种极少）。LLCP用来生产纤维，TLCP可注塑、挤出成型等。本文内容介绍的是热致性液晶聚合物。

热致性液晶聚合物是1976年美国Eastman Kodak公司首次发现PET改性对羟基苯甲酸（PHB/PET）显示热致性液晶之后才开始研究开发的，直到上世纪80年代中后期才进入实用阶段。美国 Dartco公司首先将“Xydar”的液晶聚合物投放市场，之后美国、日本等数家公司也相继研究出液晶聚合物。由于液晶聚合物在热、电、机械、化学方面 优良的综合性能越来越受到

交联或者固化是连结聚合物的独立大分子并形成由物理或者化学方法得到的一种三维结构。下面的“聚合物-交联-举例”图系统介绍了三个形成三维网络结构的连结大分子分子排列例子：

可以在两个主链之间直接连接； 或者通过中间组分、交联剂等组成的间接路径，分别连叉接到两个主链上；也可通过中间组分、交联剂等组成的间接路径，分别连接到悬挂的化学基团（交联点）上。

过氧化物或电子束照射常被用来进行直接交联。交联剂是通用的并且有不同的系列，其中包括聚氨酯用的异腈酸酯、聚乙烯用的硅烷，特种弹性体用的树脂或胺类……等等。

总的来说，处理方法可以分成以下几类：

化学反应涉及：添加交联剂、成型生

成的热量可能促进反应、挤出、烘烤、高压、盐浴、流化床、微波…...

辐射处理：电子束、紫外线、伽马射线、激光烧结…… 常规交联使用情况概述

环氧树脂可以通过基于酸类、胺类、氨基树脂、异氰酸酯、酚醛树脂等，进行冷，热固化体系交联；

氨基树脂可以通过基于异氰酸酯、羧酸或酐类、环氧树脂、酚醛树脂等，进行冷，热固化体系交联；

酚醛树脂可以通过基于酸类、环氧树脂和异氰酸酯等，进行冷&热固化体系交联； 醇酸树脂可以通过基于酸类、胺类、氨基树脂、异氰酸酯、酚醛树脂、过氧

液晶聚合物（LCP）的介绍

一、LCP的概述

液 晶高分子聚合物是80年代初期发展起来的一种新型高性能工程塑料，英文名为：Liquid Crystal Polyester，简称为LCP。液晶聚合物（LCP）是一种由刚性分子链构成的，在一定物理条件下能出现既有液体的流动性又有晶体的物理性能各向异性 状态（此状态称为液晶态）的高分子物质。液晶聚合物有溶致性液晶聚合物（LLCP）、热致性液晶聚合物（TLCP）和压致性液晶聚合物三大类。顾名思义， 溶致性液晶聚合物的液晶态是在溶液中形成，热致性液晶聚合物的液晶态是在熔体中或玻璃化温度以上形成，压致性液晶聚合物的液晶态是在压力下形成（此类液晶 高分子品种极少）。LLCP用来生产纤维，TLCP可注塑、挤出成型等。本文内容介绍的是热致性液晶聚合物。

热致性液晶聚合物是1976年美国Eastman Kodak公司首次发现PET改性对羟基苯甲酸（PHB/PET）显示热致性液晶之后才开始研究开发的，直到上世纪80年代中后期才进入实用阶段。美国 Dartco公司首先将“Xydar”的液晶聚合物投放市场，之后美国、日本等数家公司也相继研究出液晶聚合物。由于液晶聚合物在热、电、机械、化学方面 优良的综合性能越来越受到

液晶聚合物（LCP）的介绍

一、LCP的概述

液 晶高分子聚合物是80年代初期发展起来的一种新型高性能工程塑料，英文名为：Liquid Crystal Polyester，简称为LCP。液晶聚合物（LCP）是一种由刚性分子链构成的，在一定物理条件下能出现既有液体的流动性又有晶体的物理性能各向异性 状态（此状态称为液晶态）的高分子物质。液晶聚合物有溶致性液晶聚合物（LLCP）、热致性液晶聚合物（TLCP）和压致性液晶聚合物三大类。顾名思义， 溶致性液晶聚合物的液晶态是在溶液中形成，热致性液晶聚合物的液晶态是在熔体中或玻璃化温度以上形成，压致性液晶聚合物的液晶态是在压力下形成（此类液晶 高分子品种极少）。LLCP用来生产纤维，TLCP可注塑、挤出成型等。本文内容介绍的是热致性液晶聚合物。

热致性液晶聚合物是1976年美国Eastman Kodak公司首次发现PET改性对羟基苯甲酸（PHB/PET）显示热致性液晶之后才开始研究开发的，直到上世纪80年代中后期才进入实用阶段。美国 Dartco公司首先将“Xydar”的液晶聚合物投放市场，之后美国、日本等数家公司也相继研究出液晶聚合物。由于液晶聚合物在热、电、机械、化学方面 优良的综合性能越来越受到

第7章 聚合物的粘弹性

本章教学目的：

1、熟悉聚合物的粘弹性现象和分子机理（包括蠕变现象、应力松弛现象、滞后现象、力学损耗）。

2、了解粘弹性的力学模型理论（Maxwell模型、Kelvin模型和多元件模型）。 3、了解储能模量、损耗模量、损耗角正切之间关系。 4、了解分子运动与动态力学谱之间的关系。 5、了解时温等效原理（WLF方程）及应用。 6、了解Boltzmann叠加原理及应用。

7.1 普通粘弹概念 7.1.1 基本概念

弹：外力→形变→应力→储存能量 外力撤除→能量释放→形变恢复

能量完全以弹性能的形式储存，然后又全部以动能的形式释放，没有能量的损耗。

粘：外力→形变→应力→应力松弛→能量耗散 外力撤除→形变不可恢复

1、理想弹性体

其应力－应变关系服从虎克定律，即σ=E·ε。

应力与应变成正比（即应力只取决于应变），普弹模量E只与材料本质有关，不随时间改变。应变在加力的瞬时达到平衡值，除去外力时，普弹形变ε瞬时完全回复。应力恒定，故应变恒定，见图7-1。

图7-1 聚合物普弹形变ε-时间关系

2、理想粘性液体(牛顿流体)

其应力－应变行为服从牛顿定律 ???????? （即