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题名有机锆交联魔芋葡甘聚糖凝胶的制备及性能
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作者
姜启运
陈俊杰
陈豪
吴志强
沈春晖
高山俊
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机构
武汉理工大学材料科学与工程学院
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出处
《应用化学》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期1437-1447,共11页
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文摘
以正丁醇锆为中心离子试剂,分别以3-氨基-1,2-丙二醇(APG)和N-甲基二乙醇胺(MDEA)为有机配体制备两种正丁醇锆交联剂,用魔芋葡甘聚糖(KGM)溶液与正丁醇锆交联剂制备了一系列水基压裂液。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振波谱(NMR)、高分辨质谱(HRMS)、流变仪、扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热仪(DSC)系统地表征了压裂液的结构、形貌以及性能。讨论了锆酸盐与植物胶发生交联的反应途径,并运用Winter-Chambon公式准确确定溶胶-凝胶转变点。研究了反应物浓度、配体种类对储能模量(G′)、损耗模量(G″)和溶胶-凝胶转变时间(tcr)的影响。结果表明,相较于APG配体,以MDEA为配体的有机锆/KGM凝胶体系的延迟交联性能、耐温耐剪切性能更好,其tcr随KGM质量浓度的增大呈先减小后增大的趋势,并且随配体浓度和交联剂质量分数的增加呈减小趋势,KGM质量浓度控制在4.0 g/L时,凝胶体系的常温延时交联时间在7~45 min内可调节,溶胶-凝胶转变温度(T_(sol-gel))为71.4℃,其耐温性能高达120℃,在170 s^(-1)剪切速率条件下能保持171 mPa·s的粘度。该有机锆交联KGM凝胶体系为石油开采领域的研究和应用提供有益借鉴。
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关键词
魔芋葡甘聚糖
正丁醇锆
配位
延迟凝胶化
动态流变性能
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Keywords
Konjac glucomannan
Zirconium n-butoxide
Coordination
Delayed gelation
Dynamic rheological properties
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分类号
O636.1
[理学—高分子化学]
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