【硕士】聚氨酯材料包覆聚α-烯烃微胶囊的制备研究

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内容简介

　　【硕士】聚氨酯材料包覆聚α-烯烃微胶囊的制备研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：山东大学　　学位年度：2010　　 减阻聚合物微胶囊化是指在减阻聚合物颗粒的表面，利用物理法、化学法或机械法包覆一层其他材料，以避免减阻聚合物颗粒易粘接的缺点，制备出常温条件下能够储存的颗粒，或分散成浆液后可长期储存。减阻聚合物微胶囊化属于胶体化学的范畴，涉及到颗粒的表面性质，颗粒和液体的界面作用；同时，实施微胶囊化还需要运用高分子化学、高分子物理等学科的相关理论作为指导；此外，开发减阻聚合物微胶囊化的工业应用，还需运用化工工程的相关理论来设计工艺流程，优化工艺路线。鉴于石油减阻聚合物在石油运输行业中的重要性，以及石油减阻聚合物在生产、储存、运输等方面存在的问题，对减阻聚合物颗粒表面进行改性具有重要的现实意义。　　 研究分析了减阻聚合物颗粒的化学结构及其表面的主要性质，指出减阻聚合物颗粒为疏松多孔的粘弹性固体颗粒，其分子具有长链多支链的分子结构，这是减阻聚合物颗粒易粘结的主要原因；分析了可用于减阻聚合物微胶囊化的壁材及方法。　　 以聚氨酯为壁材，对高分子聚131．烯烃粘弹性聚合物颗粒表面进行了微胶囊包覆制备技术与工艺的研究。采用分子动力学模拟方法讨论了相关的分子设计，以丙三醇和甲苯．2，4二异氰酸酯(TDI)为聚合活性单体，采用界面聚合法制备了性能稳定的聚氨酯微胶囊。研究了合成聚a．烯烃微胶囊壁材的单体种类、配比、粒度和壁材用量对包覆性能的影响，对聚a．烯烃微胶囊的表面性状、油溶性、耐热性和抗压性做了测试及分析，同时采用油品减阻剂室内模拟环道评价系统对减阻增输效果的影响进行了评价。研究结果表明，在包覆壁材分子设计中 (—-NCO)与羟基(一OH)摩尔比为1：1，聚a．烯烃颗粒粒度为60一-．80目(250"-180urn)，聚氨酯壁材用量占聚a．烯烃颗粒质量的O．5％，表面活性剂用量为聚a．烯烃质量的O．1％；常压25。C为聚氨酯包覆聚a．烯烃制各微胶囊的合理工艺条件；制备的聚a．烯烃微胶囊具有良好的表观形貌性状、较快的释放速度，制备的微胶囊不影响原有减阻效果、并具有优良的耐热性和抗压性。同时聚a．烯烃微胶囊在常温下以粉末状固体形式储存，具有现场使用时直接分散到注入溶剂中形成油品减阻剂的特点，解决了工业应用中的分散技术难题。　　 将一步法进行工业放大，成功得到了减阻聚合物微胶囊的初级工业品。产品质量符合设计要求。胶囊产品制备成醇基和水基浆液，并与未包覆颗粒制备的浆液进行比较，发现用微胶囊制备的醇基和水基浆液在热稳定性上远远优于未包覆颗粒制备的浆液。　　

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