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文档简介

交联剂相关知识 汇报时间 2014年03月 交联剂是水基冻胶压裂液的主要添加剂 它的选用由聚合物可交联的官能团和聚合物水溶液的PH值决定 比较常用的且形成工业化的交联剂为硼砂 有机钛或锆 有机硼等 从化学上分类 交联剂包括以下几种 1 两性金属 或非金属 含氧酸的盐 2 无机酸的两性金属盐 3 无机酸脂 有机钛或锆 4 有机硼 有机硼交联剂的交联机理 有机硼交联剂是利用硼酸盐 Na2B4Q7 与有机配位体 LGD OH 6 在化学助剂作用下形成的稳定的有机络合物 有机硼络合物的化学组成及性质 该有机硼络合物外观为红色液体 密度为1 190g cm3 表观粘度4 23mPa s 具有较好的稳定性 有机硼络合物可溶于半乳甘露聚糖 如胍胶 香豆胶及其改性聚合物 水溶液 并优先与多糖反应 形成具有黏弹性的三维网状冻胶 有机硼交联剂的交联机理 有机硼络合物交联植物胶反应首先是有机硼络合物多级电离 缓慢产生硼酸盐离子B OH 4 再与植物胶分子链上的顺式邻位羟基作用形成1 1和2 1结构 即交联的三维网状冻胶 该过程可分为以下三个步骤 1 有机硼络合物溶于水形成硼酸根离子 2 硼酸盐离子与植物胶分子链上的顺式邻位羟基形成单二醇络合物 即1 1结构 3 单二醇络合物再与顺式邻位羟基反应 生成双二醇络合物 即2 1结构 有机硼交联剂的交联机理 由上述反应可见 在有机硼交联反应中 起交联作用的仍是B OH 4 有机硼络合物受溶液PH值影响较大 溶液PH值越高 有机硼络合物的稳定性越强 不宜离解 有机硼络合物离解的第一步是慢反应 后几步是快反应 因此 在PH值较高时 初期仅有少量有机硼络合物缓慢的离解 发生交联作用 形成1 1络合物 保持未交联的年度特性 即延迟交联作用 随着快反应的进行 产生较多的硼酸盐离子 溶液增稠 交联形成可调挂的压裂液冻胶 即2 1络合物 第三步反应 当一部分交联离子受热或剪切而降解时 交联速度增大 平衡遭到破坏 当交联作用减弱时 新离解出来的硼酸盐离子立即补充上去 维持交联作用 保持溶液较高粘度 如此 反应不断进行 直到所有有机硼络合物全部离解 再无硼酸盐离子补充是为止 有机硼交联剂的交联机理 有机硼交联剂的交联机理 1 无机硼和有机硼作为交联剂 其交联过程起作用的都是硼酸根离子B OH 4 2 无机硼交联剂易瞬时交联 地面粘度高 管道摩阻大 有机硼交联剂其配位体对硼酸根离子具有亲和力而具有延迟交联性 3 无机硼 有机硼交联剂都可通过
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