Page 216 - 《精细化工》2022年第11期

·2366· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

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使用 Cu 靶，扫描角度范围 2θ=2°~10°，扫描速度 2 Si—O—Si 骨架（518、1025 cm ）和—OH（3631 cm ）
（°）/min，MMT 和 OMMT 的层间距采用布拉格方 的伸缩振动峰，说明利用溶液插层法成功引入 OMMT
程计算，具体公式如式（1）所示： 制备了 PSMS/OMMT。
d=nλ/(2sinθ) （1）
式中：n 为衍射级数，n=1；λ 为衍射波长，取值
0.155 nm；θ 为入射线、反射线与反射晶面夹角，°；
d 为层间距，nm。
凝点按 SY/T 0541—2009 标准测定，凝点降幅
计算方法如式（2）所示：

 PP T 1  T 0 （2）
式中：ΔPP 为凝点降幅，℃；T 1 为加降凝剂前凝点，
℃；T 0 为加降凝剂后凝点，℃。
黏度按 SY/T 0520—2008 标准，在 20~60 ℃、

温度梯度为 5 ℃下进行黏度测定，降黏率计算方法 图 1 OMMT（a）、PSMS（b）、PSMS/OMMT（c）的 FTIR
如式（3）所示： 谱图
   Fig. 1 FTIR spectra of OMMT (a), PSMS (b) and PSMS/
 /%  0 1  100 （3） OMMT (c)
 0
式中：  为降黏率，%； 为原油加降凝剂前的黏 2.1.2 SEM 分析
0
度，Pa·s； 为原油加降凝剂后的黏度，Pa·s。 纳米材料层间距大小影响复合效果，故对改性
1
降凝剂的抗老化性能评价方法为：按行业标准 前后 MMT 进行了 SEM 测试，以判断其改性效果，
SY/T 0541—2009 和 SY/T 0520—2008 对加入降凝 结果如图 2 所示。由图 2 可知，MMT 为高度有序排
剂的原油进行凝点和黏度测试，每隔 5 或 15 d 测定 列的层状硅酸盐。经过有机改性后，插层剂 CTAB
一次，每次测试前需对加入降凝剂后的原油重复 4 拉伸了层状结构，相比之下，OMMT 的分层结构在视
次加热（60 ℃）再冷却至室温的预处理过程。 觉上比 MMT 更清晰，层状结构更加松散，表明 CTAB
分子链已经成功插入 MMT 层间或吸附在外表面。
2 结果与讨论

2.1 结构表征
2.1.1 FTIR 分析
对 OMMT、PSMS 和 PSMS/OMMT 行了 FTIR
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测试，结果如图 1 所示。在图 1 a 中，1016 cm 处为
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Si—O—Si 的特征伸缩振动峰；514 cm 处为 Si—O
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键的伸缩振动峰；3636 cm 处为—OH 的伸缩振动
图 2 MMT（a）和 OMMT（b）的 SEM 图
峰，这些都是 MMT 的特征吸收峰。值得注意的是， Fig. 2 SEM images of MMT (a) and OMMT (b)
在 OMMT 谱图中新出现了插层剂 CTAB 的特征吸收
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峰〔C—N 吸收峰（1470 cm ）、长链烷基上饱和 C— 2.1.3 小角度 XRD 分析
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H 的伸缩振动峰（3000~2800 cm ）〕，表明由于离子 MMT 的层间距可用小角度 XRD 测试结果结合
交换作用，CTAB 成功插层或吸附在 MMT 上。 布拉格方程进行分析。为验证 CTAB 对 MMT 的改
在图 1b、c 中，SA 的长烷基链甲基 C—H 的伸 性效果，对改性前后的 MMT 进行小角度 XRD 表征，
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缩振动峰在 2916 cm 处，亚甲基—(CH 2 ) 17 —的特征峰 结果如图 3 所示。
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在 1452、2845 cm 处，酯基的—C==O 伸缩振动峰 如图 3 所示，MMT 在 2θ=6.57°处存在单峰，根
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在 1772 cm 处。MA 中 C—O—C 的伸缩振动峰出现 据公式（1）计算可得此时层间距 d=1.33 nm。经
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在 1182 cm 处。St 中苯环的 C—H 伸缩振动峰和面外 CTAB 改性后，OMMT 在 2θ=4.45°处出现明显的单
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振动峰分别位于 3034 和 701 cm 处。值得注意的是， 峰，计算可得改性后层间距 d=2.01 nm，经过有机改
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在图 1b 中，1695~1630 cm 处无烯烃 C==C 双键的 性后层间距增大了 0.68 nm，这与 SEM 分析结果相
伸缩振动峰，上述结果表明成功制备了 PSMS 降凝 互印证，说明 CTAB 已经成功插层进入 MMT 层间，
剂。对比图 1b、c 可知，c 曲线中出现了 OMMT 中 增大了片层间距，有利于高分子聚合物进入 MMT