SiO_(2)/聚苯乙烯疏水复合微球的一步法合成和性能

作     者：袁辉 龚云蕾 吴绍伟 何长林 周泓宇 万小进 任先艳 YUAN Hui;GONG Yunlei;WU Shaowei;HE Changlin;ZHOU Hongyu;WAN Xiaojin;REN Xianyan

作者机构：中海石油(中国)有限公司湛江分公司湛江524000 西南科技大学材料科学与工程学院绵阳621010 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2021年第38卷第8期

页      面：2538-2545页

核心收录：

学科分类：0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：南海西部高含水水平井控水挖潜新技术研究与应用(YXKY-2019-ZJ-03) 

主　　题：SiO_(2) 聚苯乙烯 复合微球 疏水 高强 

摘      要：提出了以苯乙烯、二乙烯基苯和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)为单体,通过伴随着溶胶-凝胶反应的悬浮聚合法一步制备表面构筑有SiO_(2)粗糙结构的交联聚苯乙烯微球(SiO_(2)/聚苯乙烯疏水复合微球)。研究了油相组成、KH570用量和溶胶-凝胶反应条件对SiO_(2)/聚苯乙烯疏水复合微球强度和疏水性能的影响。结果表明,当弃除油相中的溶剂甲苯,在50℃的恒温反应阶段采用氨水调控体系pH值为10~11时可以获得兼具持久疏水性能、高强度和超低密度的SiO_(2)/聚苯乙烯疏水复合微球。SiO_(2)/聚苯乙烯疏水复合微球的表观密度约0.9917 g·cm^(-3),69 MPa的闭合压力下破碎率低至2.53%,表面静态水接触角高达140.7°,耐热性能优异(玻璃化转变和分解温度分别高达160℃和390℃)。尤其是,在涠州X油田A5井的螯合酸HD和FA中持续回流30天的过程中,SiO_(2)/聚苯乙烯疏水复合微球表面的接触角变化仍分别保持在±10%和±7%以内。SiO_(2)/聚苯乙烯疏水复合微球具备作为深部储层开采用支撑剂的极大潜力,也可用作封隔体控水工艺中的充填材料。