水溶性酚醛樹(shù)脂的合成及其穩(wěn)定性研究.pdf

1、酚醛樹(shù)脂是以酚類化合物與醛類化合物縮聚而成的,其中以苯酚和甲醛縮聚制得的酚醛樹(shù)脂最為重要、應(yīng)用最廣。水溶性酚醛樹(shù)脂是油井調(diào)剖堵水作業(yè)中一類高活性的交聯(lián)劑,本論文的主要工作是針對(duì)它在儲(chǔ)存過(guò)程中非常容易發(fā)生變質(zhì)而導(dǎo)致其交聯(lián)性能降低或失效的情況,研究了多種條件下交聯(lián)劑的合成,并研究了用稀釋法、調(diào)節(jié)其pH等改善其儲(chǔ)存穩(wěn)定性的方法。
　　 用甲醛溶液和苯酚為原料,以氧化鈣為催化劑,甲醛、苯酚、氧化鈣物質(zhì)的量之比為1.5:1:0.01,反應(yīng)

2、溫度為50℃,反應(yīng)時(shí)間5 h,一步法合成水溶性酚醛樹(shù)脂,然后探索各種條件對(duì)酚醛樹(shù)脂的穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明:合成的酚醛樹(shù)脂的游離甲醛含量約為6％,羥甲基含量約為39％,pH值為7.97,產(chǎn)品的貯存時(shí)間為63天。用蒸餾水稀釋(蒸餾水與樹(shù)脂的體積比為1:2)后貯存時(shí)間延長(zhǎng)到了156天,將pH值升高到9.95后貯存時(shí)間略微延長(zhǎng)到了84天,將pH值降低到5.72后貯存時(shí)間超過(guò)了420天。在這些儲(chǔ)存條件下,羥甲基的含量均變化不大,但是這種酚醛樹(shù)脂

3、與聚丙烯酰胺交聯(lián)的成膠能力很差。
　　 用甲醛溶液和苯酚為原料,以氫氧化鈉為催化劑,氫氧化鈉的量為原料(純物質(zhì))總質(zhì)量的5.0％,甲醛與苯酚物質(zhì)的量之比為3.0:1,兩步堿催化法合成水溶性酚醛樹(shù)脂,然后探索各種條件對(duì)酚醛樹(shù)脂的成膠性能的影響。結(jié)果表明:隨著催化劑用量的降低,羥甲基和游離甲醛含量有明顯上升趨勢(shì),但成膠強(qiáng)度逐漸減弱。隨著甲醛與苯酚物質(zhì)的量之比的增加,羥甲基含量有降低的趨勢(shì),游離甲醛含量反而逐漸升高,成膠強(qiáng)度出現(xiàn)先升高

4、后降低的趨勢(shì),在兩者之比為3.0:1,氫氧化鈉的量為5.0％時(shí),成膠強(qiáng)度最好(D級(jí)),有較好的吐舌彈性,明顯掛壁,但是其穩(wěn)定性很差,只能貯存24天。
　　 用甲醛溶液和苯酚為原料,以氧化鈣為催化劑,甲醛、苯酚、氧化鈣物質(zhì)的量之比為3.0:1:0.01,反應(yīng)溫度為50℃,反應(yīng)時(shí)間5 h,一步法合成得到水溶性酚醛樹(shù)脂,其pH值為7.84。研究了pH對(duì)酚醛樹(shù)脂穩(wěn)定性的影響及與聚丙烯酰胺交聯(lián)性能的影響,得到最佳pH范圍是8.70～9.0