Page 211 - 《精细化工》2022年第2期
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第 2 期 李 朋,等: 一种耐高温酸液稠化剂的制备及性能 ·415·
由图 6 可知,随着温度的升高和剪切时间的增
加,酸液的黏度逐渐降低。当升温至 120 ℃附近
时,溶液的黏度出现锐减。这主要是因为 120 ℃时
分子链大量断裂,并且在升温过程的剪切作用下
SY-2 稠化酸在酸液中形成的疏水缔合微区被破坏。
随着温度的继续升高,SY-2 稠化酸小分子链间形成
新的疏水缔合微区,酸液黏度小幅度增长;此外,
长链烷基在分子主链间相互缠绕,形成的网状结构
具有优良的耐温性 [21] ,SY-2 稠化酸 180 ℃终点表观
黏度为 50 mPa·s。 a—90 ℃;b—120 ℃;c—150 ℃;d—180 ℃
2.6 酸液耐剪切性能 图 7 稠化酸 SY-1 与 SY-2 不同温度下恒温剪切性能
图 7 分别为 SY-1 与 SY-2 在不同温度下剪切 1 h Fig. 7 Constant temperature shear properties of thickening
acids SY-1 and SY-2 at different temperatures
的流变图。表 1 列出了不同温度下两种稠化酸的剪
切稳定性数据。 表 1 SY-1、SY-2 在不同温度下剪切稳定性
由图 7 和表 1 可知,随着温度的升高,两种稠化 Table 1 Shear stability of SY-1 and SY-2 at different
酸的剪切稳定性逐渐下降。与 SY-1 稠化酸相比,SY-2 temperatures
稠化酸在不同温度下剪切 1 h 黏度均高于行业标准 稠化剂 θ/℃ η″/(mPa·s) η′/(mPa·s) ω/%
SY-1 90 57.78 46.50 80.5
SY/T 6214—2016 中所规定的黏度(18 mPa·s)。在
120 39.83 30.00 75.3
SY-2 稠化酸测试中,前期溶液黏度下降较快。
150 28.99 12.60 43.5
180 剪切后黏度接近 0
SY-2 90 97.60 83.60 85.66
120 58.43 43.50 74.45
150 53.45 27.80 52.01
180 50.00 20.10 40.20
注:图中 η″为图 7 中温度曲线水平时(恒温)稠化酸黏度,η′
为剪切 1h 后稠化酸黏度。
这主要是因为随着剪切时间的增长,分子链不
断被破坏,但随着剪切时间的继续增加,酸液中的
疏水链开始出现分子间的疏水缔合作用,因此黏度
下降速率减缓,一定时间甚至会出现小幅度增加的
现象。
2.7 配伍性实验
分别使用两种腐蚀介质进行 180 ℃动态腐蚀
速率测试,结果如表 2 所示。
表 2 180 ℃不同酸液挂片实验
Table 2 Experiment of hanging tablets with different acids
at 180 ℃
反应前 反应后 υ/
腐蚀介质 S/cm 2 Δm/g 2
质量/g 质量/g [g/(m ·h)]
20% HCl+5% WR-19 13.6 10.9732 10.7625 0.2107 38.73
+2% TW-13
20% HCl+5% WR-19 13.6 10.6896 10.4646 0.225 41.36
+2% TW-13
+0.8% SY-2
注:表中百分数均以盐酸溶液质量为基准计算得到。反应
时间为 4 h。
从表 2 可知,未添加稠化剂时,酸液腐蚀速率