Растворы полимеров реологические свойства

Реологическое поведение полимеров определяется не только-температурой, но и природой полимера, его молекулярной массой и молекулярно массовым распределением, а также напряжением и скоростью сдвига, при которых осуществляется течение раствора или расплава. Поэтому нельзя характеризовать реологические свойства полимера по одной величине, скажем, по вязкости. Охарактеризовать реологическое поведение полимера можно, лишь установив зависимость вязкости от напряжения или от скорости сдвига либо зависимость напряжения сдвига от скорости сдвига и получив при этом кривые течения. [c.157]

Рис. 4.21. Влияние полидисперсности волокнообразующих полимеров на реологические свойства их растворов и расплавов

Для придания раствору необходимых реологических свойств, а также для других целей, рассматриваемых ниже, используются другие органические коллоиды. Они в основном представляют собой полимеры с длинными цепями, т. е. состоят из образующих длинную цепь элементарных ячеек, подобных показанной на рис. 4.28 ячейке целлюлозы. Такие цепи могут иметь длину несколько сот нанометров, поэтому по длине они сравнимы с шириной небольших глинистых -пластинок. Такие полимеры как карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) (рис. 4.29) и сополимер акриламида и акрилата (рис. 4.30), называют полиэлектролитами, поскольку в некоторых или во всех ячейках функциональные группы (например, карбоксильные радикалы) замещены и гидролизованы каустической содой. В результате диссоциации иона натрия в цепи появляются участки с отрицательными зарядами. Взаимное отталкивание зарядов заставляет беспорядочно свернутые цепи вытягиваться в прямую линию. Диссоциацию подавляют растворимыми солями, в частности многовалентными, благодаря чему цепи вновь свертываются. Поскольку заряды отрицательны, эти полиэлектролиты относятся к классу анионных. Они могут адсорбироваться только на положительно заряженных участках ребер глинистых частиц. [c.165]

Влияние полидисперсности полимеров (молекулярномассового распределения - ММР) на реологические свойства полимерных жидкостей существенно. Это обусловлено тем, что аномалия вязкостных свойств по сути своей - релаксационный эффект. Расширение ММР волокнообразующих полимеров обусловливает усиление аномалии вязкостных свойств. Как отмечалось ранее, аномалия вязкостных свойств растворов и расплавов полимеров определяется несколькими факторами [c.201]

В последние годы выявлено несомненное влияние надмолекулярной структуры растворов полимеров на свойства получаемых из них волокон " , пленок и покрытий . Очевидным является также существенное влияние механических (реологических) свойств растворов полимеров на технологический процесс их переработки, что, в свою очередь, может оказать влияние на структуру и свойства изделий. В связи с этим комплексное изучение связи между структурой и свойствами растворов полимеров, условиями получения и свойствами изделий является актуальной научно-технической задачей. [c.191]

Обеспечение необходимого теплообмена в процессе полимеризации — важное условие получения качественного и однородного по свойствам полимера (удельная теплота реакции полимеризации изопрена составляет 1050 кДж/кг). Если учесть, что растворы полиизопрена представляют собой высоковязкую жидкость, а массо-и теплопередача в таких растворах усложняется реологическими особенностями неньютоновских жидкостей, то существенное значение имеет конструкция аппаратуры для проведения полимеризации в растворе. [c.220]

КОНЦЕНТРИРОВАННЫЕ РАСТВОРЫ И РАСПЛАВЫ ПОЛИМЕРОВ СТРУКТУРА РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА [c.161]

Касаясь влияния межмолекулярного взаимодействия в растворах полимеров на свойства этих растворов, и в частности иа реологическое поведение их, следует от- [c.150]

Многокомпонентная система является вязкой средой поэтому по реологическим свойствам такая система является промежуточной между расплавом и раствором. Изменяем концентрацию полимера, соответственно изменяем его состояние и вязкость в физически допустимых пределах. [c.31]

Влияние свойств и состава растворителя на реологические свойства полимерных растворов. При использовании полимеров в системе заводнения в качестве растворителя могут применяться пресные и минерализованные воды с различной степенью кислотности pH и минерализации. [c.112]

Однако существуют важные классы материалов, реологические свойства которых зависят от напряжений (внешних воздействий) и скоростей деформации (реакций вещества). Поэтому определяющие уравнения для таких систем нелинейны, и их называют неньютоновскими (особое место в ряду таких сред занимают расплавы и растворы полимеров). Но это не единственное различие в реологическом поведении между расплавами и растворами полимеров и ньютоновскими жидкостями. В следующем разделе будут рассмотрены важные в процессах переработки полимеров эффекты, которые проявляют неньютоновские жидкости. [c.134]

А. А. Трапезниковым с сотр. с помощью новых методов измерения и приборов проведены многочисленные исследования реологических свойств концентрированных растворов полимеров преимущественно в неполярных растворителях. При этом определяли не только напряжение сдвига, но и обратимую деформацию и исследования проводили не только в стационарном потоке, но и в предстационарной стадии деформации. Эти исследования показали, что для многих систем можно наблюдать свойства, присущие как типичным пластическим системам, так и жидкостям, не подчиняющимся закону Ньютона и вязкость которых при истечении определяется ориентацией молекул. Для объяснения сложного комплекса свойств подобных систем необходимо отказаться от привычного представления о том, что ниже предела текучести невозможно течение. Совершенно очевидно, что если в принципе необратимая релаксация возможна при любых малых напряжениях сдвига, то и течение возможно при таких же малых напряжениях. Вопрос заключается только в продолжительности измерения и чувствительности регистрирующих приборов. В связи с этим было предложено новое понятие о пределе текучести как отражающем не появление течения, а изменение скорости течения, связанное со структурными изменениями в системе. [c.463]

Обычное полимерное заводнение основано исключительно на изменении реологических свойств вытесняющей жидкости. При приготовлении полимерных растворов стараются полностью удалить нерастворимую часть полимера, чтобы избежать ее застревания в порах и снижения коллекторских свойств пласта. Практически во всех остальных изоляционных методах закачиваемые составы работают как за счет реологических свойств, так и за счет изменения структуры порового пространства частицами составов, которые обычно представляют собой дисперсные системы. [c.27]

Внутренняя структура, а следовательно, и механические свойства коллоидных и дисперсных систем определяются взаимодействием частиц дисперсной фазы с молекулами дисперсионной среды и между собой. Изучению внутренней структуры и строения материалов посвящен раздел коллоидной химии, названный физико-химической механикой. Физико-химическая механика дисперсных систем изучает их реологические свойства в связи с внутренним строением и решает вопросы управления ими с целью получения новых материалов. Значение этого раздела коллоидной химии очень велико и с практической, и с теоретической точки зрения. Такие системы, как цементные растворы, растворы полимеров, глинистые суспензии, лаки, краски, пасты, бумажная масса, почвы, биологические системы, обладают определенной структурой и потому характеризуются особыми структурно-механическими свойствами. [c.427]

Технология СПС является логическим продолжением традиционного метода полимерного. заводнения, которое обладает высокой эффективностью на вторичной стадии нефтедобычи. Однако, на завершающей стадии разработки нефтяных месторождений, когда в коллекторе образовались промытые водой каналы от нагнетательных к добывающим скважинам, реологические свойства растворов полимера не обеспечивают существенного прироста в добыче нефти. Сшивка раствора полимера значительно усиливает его вязкоупругие свойства, за счет чего достигается эффективная изоляция высокопроницаемых интервалов и увеличение охвата пласта заводнением. В работе рассматривается математическое моделирование вытеснения нефти оторочкой сшитой полимерной системы. Компонентами водной фазы являются сшитая полимерная система и несшитый полимерный раствор. В математической модели учтены следующие [c.58]

Наряду с обьиным заводнением рассматривалась закачка 30%-ной оторочки 0,05%-го раствора полиакриламида с молекулярной массой 3,410 , реологические свойства которого изучены в Гипровостокнефти . Адсорбция полимера при концентрации закачиваемого раствора принималась равной 0,25 кг/м порового объема. Десорбция составляла 25% от количества адсорбированного полимера. [c.186]

Если жидкости не подчиняются закону Ньютона и касательные напряжения выражаются более сложными зависимостями, чем уравнение (3.6), такие жидкости называют неньютоновскими. К ним относятся растворы полимеров, коллоидные растворы, суспензии и т. п. Структура неньютоновских жидкостей определяется характером взаимодействия их частиц. При отклонении этих жидкостей (систем) от равновесия (покоя) структура таких жидкостей нарушается, а их свойства зависят от прилагаемых усилий и скорости деформации. Законы деформации и движения неньютоновских жидкостей составляют предмет и задачи науки, которую называют реологией. Обычно реологические свойства неньютоновских жидкостей определяют экспериментально. [c.144]

В связи с задачами, стоящими в области технологии переработки полимеров и их концентрированных растворов, возрос интерес к изучению их реологических свойств. Изучение упруго-вязких свойств концентрированных растворов полимеров важно не только для практики, оно может дать ценные сведения о структуре полимерных растворов. [c.417]

Швецов И.А. Влияние реологических свойств растворов полимеров на эффективность полимерного заводнения.//Тр. Гипровостокнефть.-Куйбышев Кн. изд-во, 1978 - Вып. 29. [c.142]

Уникальные реологические свойства полиокса в водных растворах привлекают все большее внимание в последнее время. Следует специально отметить его способность резко снижать гидродинамическое сопротивление, что уже находит широкое применение в практике. Ряд направлений в использовании полиокса только намечается, но также сулит большие перспективы. Это, в частности, касается водорастворимых пленок на его основе, а также комплексов с полимерами и низкомолекулярными веществами. [c.262]

Швецов И.А. Исследование реологических свойств растворов полимеров при их фильтрации в пористой среде.//Реология (полимеры и нефть).-Новосибирск, 1977.-С. 163-192. [c.142]

НЫХ И некоторых других реагентов п статических условиях достаточно стабильны, но в динамических процессах их реологические качества падают. Это относится не только к вязкости, но и к способности полимеров снижать потери на трение при их движении (эффект Томса). Например, при циркуляции полимерных растворов в системе, состоящей из центробежного васоса, регулировочного вентиля, трубопровода длиной 4 м и диаметром 21,3 мм и мерной емкости, коэффициент гидравлического сопротивления уменьшается в 4—б раз. Одновременно снижается и вязкость растворов. Указанные явления наблюдаются во всем исследованном диапазоне растворов (от 0,015 до 0,17о ). Механизм изменения во времени реологических свойств полимерных растворов в динамических условиях, вероятно, объясняется механической деструкцией молекулярных ассоциатов под действием повышенных напряжений в насосе и в элементах с повышенным местным сопротивлением. [c.108]

Существуют и неэмульсионные рецептуры, основанные на усилении пептизации глинистой фазы и улучшении реологических свойств и водоотдачи небольшими добавками (0,05—0,1%) защитного коллоида. Введение 1 % кальцинированной соды более чем вдвое увеличивает пластическую вязкость 3%-ной бентонитовой суспензии (с 3 до 6,5 спз), а у 4%-ной дает практически такую же вязкость, как и у необработанного раствора с 5% бентонита (И и 12 спз) [87]. В качестве защитных реагентов применяют различные водорастворимые полимеры, в частности, гидролизованный полиакриламид. В подоб- [c.328]

При возникновении некоторых осложнений глинистые коллоиды иногда дополняют и даже полностью заменяют органическими коллоидами. Например, если глины флокулируют под действием растворимых солей, в результате чего становится невозможным регулирование реологических и фильтрационных свойств раствора, в соленую воду или загрязненный солями буровой раствор добавляют солестойкие коллоиды (такие, как предварительно желатинизированный крахмал или целлюлозные полимеры). Целлюлозные и полиакриловые полимеры, а также полимеры из природных смол применяются в растворах с низким содержанием твердой фазы, чтобы облегчить поддержание устойчивости ствола скважины и свести к минимуму диспергирование выбуренной породы буровым раствором. Полимеры состоят из длинных цепочек повторяющихся групп, которые адсорбируются на поверхностях частиц шлама, защищая их от. разрушения. Эти полимеры обладают вязкостными свойствами главным образом благодаря механическому взаимодействию между цепями, при котором не происходит структурообразования (за исключением полимеров, между цепочками которых образуются поперечные связи в результате химического воздействия). [c.19]

Для регулирования реологических свойств, а в ряде случаев и фильтрации буровых растворов с растворимой твердой фазой применяются полимеры с длинной цепью. К сожалению, большинство таких полимеров в лучшем случае разрушается лишь частично. В литературе и технических инструкциях ино--гда упоминается о водорастворимых полимерах, на основании чего можно сделать заключение, что эти полимеры не загрязняют пласта. В действительности ни один из подобных полимеров не образует истинного раствора частицы их по своему размеру относятся к коллоидной фазе, а длина их молекул может превышать 0,1 мкм, что сравнимо с шириной глинистых пластинок среднего размера. Когда такие частицы глубоко проникают в пласт, происходит значительное снижение проницаемости. Удалить их из пористой среды трудно, так как они адсорбируются на поверхностях силикатов и на ребрах решеток глины (см. главу 4). [c.430]

По одному из прорабатываемых направлений твердую фазу полностью исключают из бурового раствора, а надлежащие струк-турно-реологические свойства создают соответствующими полимерными реагентами. Однако высоковязкий тиксотропный полимерный раствор при превышении определенной величины репрессии все же проникает в коллектор [79], что несколько усложняет последующее расформирование зоны проникновения. Так как в пласт поступает не фильтрат, а раствор, то необходимо создание значительной депрессии при вызове притока из-за неустойчивости некоторых видов полимеров к минеральной агрессии. На последнем эффекте основаны некоторые технологии изоляции [80]. Однако это дает положительный результат только при формировании гидроизоляционного экрана небольшой толщины, а при значительном удалении в глубину пласта приводит к ухудшению качества вскрытия. Поэтому многие исследователи приходят к выводу о необходимости наличия в промывочной жидкости твердой фазы (в лучшем случае кислоторастворимой) и использования полимеров, устойчивых к пластовым минеральным солям [81, 82]. Другие исследователи идут дальше и предъявляют требования к составу твердой фазы с обязательным включением микрогетерогенной и коллоидной фракций [58]. [c.63]

Таким образом, для рационального проведения технологического процесса переработки в изделия полимеров из расплавов и растворов необходимо знание их реологических свойств. [c.37]

Сравнительно хорошая воспроизводимость величины максимальной вязкости полимеров при ее измерении на различных приборах означает, что свойства сплошной структурной сетки в растворах полимеров принципиально отличаются от свойств структурной сетки типичных гелей гетерогенных коллоидов. Это отличие состоит в том, что положение узлов полимерной сетки на полимерной цепи не фиксировано — они могут сравнительно свободно скользить вдоль цепи под действием приложенного напряжения. Это узлы чисто топологические. В точках контакта цепей силы сцепления между ними не действуют, и поэтому наличие узлов не мешает макромолекулам двигаться в направлении действующей на них силы. В сущности, структурная сетка полимерных расплавов и концентрированных растворов по реологическим свойствам является высоковязкой жидкостью. Механизм ее течения известен — это рептации (см. подраздел 3.16). Ни одна из известных количественных теорий вязкости полимеров не опрфа-ется на этот факт, поэтому к приводимым ниже формулам и константам уравнений следует относиться как к эмпирическим, более или менее удачно отражающим экспериментальные данные. [c.819]

В зависимости от свойств полимера и условий движения на практике могут возникать различные типы течения полимерных растворов. При этом их реологические свойства обычно не могут быть охарактеризованы каким-то определенным значением вязкости часто необходимо иметь полную кривую течения, т. е. зависимость вязкости или скорости сдвига от напряжения сдвига. Применительно к полимерным растворам, применяемым для повышения нефтеотдачи, можно выделить четыре типа течения ньютоновское (идеальное), псевдопластическое, дилатантиое и комбинированное. [c.110]

Стабильность реологических свойств полимерных растворов. Реологические свойства полимерных растворов в той или иной степени меняются с течением времени. Растворы полимеров типа полиэтиленоксидов изменяют свою вязкость даже в статических условиях (рис. 57). Растворы лолиакриламидных и некоторых других реагентов в статических условиях достаточно стабильны, но в динамических процессах их реологические свойства вязкость, способность полимеров снижать потери на трение при их движении (эффект Томса) — изменяются. Например, при [c.115]

Изучение процесса вытеснения с помощью математических мбделей. Полная математическая модель для изучения нефтеотдачи при закачке полимерных растворов включает помимо обычно используемых при расчете заводнения уравнений неразрывности, движения отдельных фаз, а также уравнения кинетики и адсорбции полимера, изменения вязкости и реологических свойств раствора от концентрации и зависимость для фактора сопротивления. [c.122]

Противоречивость результатов исследования влияния закачки полимерного раствора на характер изменения приемистости нагнетательных скважин на 1-ом и 2-ом объектах Арланского месторождения можно объяснить двойственным действием полимера на реологические свойства рас-твораг добавка реагента увеличивает вязкость раствора и одновременно снижает коэффициент гидравлического сопротивления (эффект Томса). Увеличение вязкости способствует выравниванию профиля приемистости. [c.128]

Условия грануляции также оказывают большое влияние на распадаемость таблеток. Применение высоковязких гранулирующих жидкостей при прочих равных условиях приводит к увеличению времени распадаемости в ряду высоковязких жидкостей лучшую распадаемость обычно обеспечивают растворы полимеров МЦ, ОПМЦ, ПВС, NaKM4,nBn. Увлажнители, чаще всего применяемые в промышленности — крахмальный клейстер и растворы желатина — для многих препаратов не являются оптимальными, т.к. увеличивают время их распадаемости. Однако выбор увлажнителя зависит от свойств лекарственных субстанций, вспомогательных веществ, размеров, массы таблеток и ряда других факторов, поэтому в каждом конкретном случае необходим обоснованный выбор условий грануляции. Выше указывалось, что при этом может быть полезным использование реологических характеристик режима увлажнения. В случае грануляции многокомпонентных систем, при наличии нескольких максимумов на кривых реологических свойств неправильный выбор гранулирующей жидкости или ее количества может привести к недостаточной распадаемости таблетки. [c.573]

Регулирование реологических свойств и показателя фильтрации раствора осуществляется вводом в состав БР акриловых полимеров отечественного и импортного производства, в частности, буровые добавки многофункционального действия Ок-с1г111 и заурап [196]. [c.66]

Для более концентрированных растворов, по-видимому, важнее физико-химическое поведение длинных цепей, чем реологические свойства, характеризующиеся параметрами и е. Убедительное доказательство этого факта приводят Брейтенбах, Рпглер и Вольф [28], которые приготовили растворы (3,6— 14,2) вес. % полистирола в циклогексане. Для данных систем получена зависимость разделения фаз от концентрации при температурах Гпер = (26,4—29,4) °С. В этих растворах при сдвиге со скоростью 600 С и при температурах несколько выше Гпор они наблюдали резкое увеличение скорости деградации полимера при подходе к Гпер. При температуре Гпер + + 11,6 К в течение 20 ч не происходит заметной деградации. При температуре Гдер + 0,6 К уже через 1 ч было обнаружено уменьшение предельной вязкости [т]] на 13%. Через 20 ч было получено уменьшение молекулярной массы от 7-10"" до 1,6-10 г/моль. [c.144]

Реологические свойства водных растворов полимеров, поданных в нефтепровод, обеспечивали его легкую прокачиваемость, низкое статическое и высокое динамическое напряжение сдвига при наличии достаточного давления прилипания к парафину (5-20 гс/см ). В процессе движения полимера внутренняя поверхность трубопровода смачивалась пристенным слоем полимера. При этом текучесть полимера сохранялась, а прочностно-деформатив-ные свойства изменялись. [c.180]

Мы попытались кратко рассмотреть взаимосвязь некоторых определяющих уравнений, которые ылироко применяются для описания свойств расплавов и растворов полимеров. Ни одно из них количественно не описывает всех особенностей реологического поведения этих сред. Одни из них лучше, чем другие, зато их применение для решения задач вместе с уравнением движения более затруднительно. В табл. 6.1 кратко суммированы возможности предсказания реологических эффектов с помощью упомянутых уравнений, а также некоторых других. [c.145]

Одним из путей увеличения технологической эффективности полимерных систем является их модификация путем введения добавок ПАВ в раствор полимера [6-7]. Подобные сложные композиции сочетают в себе нефтеотмывающие свойства, присущие ПАВ, и изолирующие свойства вязкоупругих полимерных растворов. Если имеет место взаимодействие макромолекул полимера и молекул ПАВ, то возможно также улучшение реологических характеристик системы. [c.104]

При подготовке второго издания автор учел замечания, сделанные при обсуждении книги, которое было организовано по инициативе секции физико-химии полимеров ВХО им. Д. И. Менделеева. В результате были сокращены главы, касающиеся растворов. За счет этого расширены главы, посвященные рассмотрению мекани-ческйх и реологических свойств полимерных материалов. Глава Механические (реологические) свойства полимеров в вязко-текучем состоянии загюво написатга проф. Г, В. Виноградовым. [c.12]

Ряд свойств растворов полимеров в значительной стспени зависит от нх концентрации. В связи с этим различают разбав-ленны II концентрированные растворы (реологические свойства pdстворов сч гл 5). [c.411]

Как отмечалось выше, ГПАА и ГИПХ-3 проявляют антагонизм. Это нашло отражение в экспериментах на уровне наименьшей фракции. Ее доля в суспензии с катионным флокулянтом составляет 68,3 %, в композиции с акриловым полимером почти то же количество — 68,5 %. Однако в промежуточной фракции от 0,05 до 0,4 мм при обработке акриловым полимером отмечено максимальное ее увеличение (на 31 %) по сравнению с другими видами обработки. Так, для раствора, обработанного КМЦ, увеличение данной фракции произошло только на 11 %. Из этого следует, что на практике следует ожидать увеличения структурно-реологических свойств раствора в результате его загущения неотделенными флокулами именно при этих видах химической обработки. С учетом полученных результатов можно сделать вывод, что на практике нецелесообразно производить обработку растворов с ПКР добавками ГИПХ-3. [c.134]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология