Влияние частиц магнетита и ассоциирующего полимера на реологические свойства растворов мицеллярных цепей ионогенных поверхностно-активных веществ

• Автор: Плетнева, Вера Анатольевна
• Шифр специальности: 02.00.06, 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 134 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Поверхностно-активные вещества и их свойства
1.2. Цилиндрические мицеллы ПАВ
1.3. Теоретическая модель Кейтса для описания вязкоупругих свойств растворов ПАВ
1.4. Вязкоупругие свойства и их исследование реологическими методами
1.5. Экспериментальное исследование вязкоупругих свойств растворов ПАВ
1.5.1. Влияние концентрации ПАВ
1.5.2. Влияние соли
1.5.3. Влияние температуры
1.5.4. Влияние полимера
1.5.5. Влияние наночастиц
1.6. Постановка задачи
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Объекты исследования
2.2. Методы исследования
2.2.1. Реологический метод исследования
2.2.1.1. Оборудование
2.2.1.2. Методика измерения
2.2.1.3. Приготовление образцов
2.2.2. Просвечивающая электронная микроскопия
2.2.2.1. Оборудование
2.2.22. Приготовление образцов

2.2.3. Сканирующая электронная микроскопия
2.2.3.1. Оборудование
2.2.3.2. Приготовление образцов
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Суспензии на основе вязкоупругого ПАВ и противоположно заряженных неорганических частиц
3.1.1. Исследуемые системы
3.1.2. Методика приготовления суспензий
3.1.3. Стабильность суспензий
3.1.4. Реологические свойства
3.1.5. Влияние неоднородного магнитного поля
3.1.6. Влияние однородного магнитного поля
3.2. Растворы на основе вязкоупругого ПАВ и гидрофобно модифицированного полимера
3.2.1. Исследуемые системы
3.2.2. Влияние температуры
3.2.2.1. Комнатная температура
3.2.2.2. Повышенная температура
3.2.3. Влияние содержания гидрофобных звеньев полимера
3.2.4. Влияние концентрации полимера
ВЫВОДЫ
БЛАГОДАРНОСТИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ПАВ поверхностно-активное вещество
ГРП гидроразрыв пласта
гм гидрофобно модифицированный
ккм критическая концентрация мицеллообразования
ПМУ параметр молекулярной упаковки
ЭГАХ эруцил-бис(гидроксиэтил)метиламмоний хлорид
ПЭМ просвечивающая электронная микроскопия
крио-ПЭМ криогенная просвечивающая электронная микроскопия
ПЭГ полиэтиленгликоль
ппг полипропиленгликоль
ПАЛ полиакриламид
ЦТАБ цетилтриметиламмоний бромид
ЦТАТ цетилтриметиламмоний тозилат
СЭМ сканирующая электронная микроскопия
АА акриламид
АН акрилат натрия
ДСН додецилсульфат натрия

вопрос определения соотношения концентрации полимера, обеспечивающей максимальный эффект создания общей сетки. До сих пор исследования проводили при постоянной концентрации полимера, близкой с С*. Влияние ни более низких, ни более высоких концентраций полимера исследовано не было. Также показано, что существенного эффекта при добавлении полимера можно добиться уже при очень низком содержании гидрофобных групп (0,1-0,2 мол.%) [24]. Можно предположить, что при более высоком содержании боковых гидрофобных групп влияние полимера на реологические свойства будет усиливаться.
1.5.5. Влияние наночастиц
Поскольку хорошо известно, что ПАВ активно взаимодействуют с наночастицами в растворе, можно полагать, что добавление последних будет модифицировать свойства раствора мицеллярных цепей. Это предположение получило экспериментальное подтверждение в последние годы. Было показано, что реологические свойства растворов мицеллярных цепей можно варьировать, вводя в них неорганические частицы [32-35]. В большинстве из этих исследований были использованы одноименно заряженные мицеллы и частицы, поскольку в этом случае значительно проще избежать фазового расслоения в системе [33-35]. В работах [33,34] было изучено влияние положительно заряженных наночастиц двуокиси кремния (диаметр 30 нм) на вязкоупругие свойства катионного ПАВ бромида цетилтриметиламмония (ЦТАБ). Было показано, что добавление наночастиц к растворам, не обладающим вязкоупругими свойствами (50 мМ ЦТАБ и 150 мМ МаЫ03 в воде), вблизи концентрации перекрывания приводит к возникновению вязкоупругости, происходит рост вязкости в 25 раз (рисунок 1.13). В случае, если исходный раствор уже обладает вязкоупругими свойствами, добавление наночастиц увеличивает их значения не так значительно, модуль накоплений на плато Є0 растет менее чем в 1,5 раза (рисунок 1.136), вязкость в 2 раза (рисунок 1.13а), как показано