カチオン型ポリアクリラミド水溶液の粘度特性
Mamdouh T Ghannam1, Mohamed Y E Selim2, Ahmed Thaher2
1Department of Chemical and Petroleum Engineering, College of Engineering, United Arab Emirates University, Al-Ain P.O. Box 15551, United Arab Emirates.
この研究では,カチオンのポリアクリルアミド (CPAA) 溶液が200s−1未満のシーア薄化行動を示し,より高い速度でシーア厚化に移行することを示しています. 粘性はCPAA濃度とともに増加するが,温度と電解質の存在によって減少する.
科学分野:
- ポリマーサイエンスの科学
- 整形外科医 整形外科医 整形外科医 整形外科医
- 材料科学 材料科学とは
背景:
- カチオン型ポリアクリルアミド (CPAA) は,流体改変を必要とする工業用途で広く使用されています.
- CPAA溶液のリオロギーを理解することは,さまざまな条件下でパフォーマンスを最適化するために不可欠です.
- 高塩分と高温の環境は,ポリマー溶液の安定性や流動性に対して大きな課題をもたらす.
研究 の 目的:
- CPAA溶液のレオ学的性質を調査する.
- CPAA濃度,切断率,温度,電解質 (NaCl,CaCl2) が粘度および流量性能に与える影響を評価する.
- シーア薄化からシーア厚化行動への移行の臨界シーア速度を決定する.
主な方法:
- アントン・パアの回転レオメーターを使用して,フロー行動分析を行いました.
- 500-5000ppmの濃度範囲で試験されたCPAA溶液.
- 調査した温度は20°C間隔で20°Cから80°Cで,電解質濃度は0~10Wt%のNaClとCaCl2.
主要な成果:
- CPAA溶液は200s−1未満の非ニュートン式切削薄化行動を示し,この速度の上では切削厚化に移行する.
- 動的粘性は,CPAA濃度とともに著しく増加する (例えば,10秒−1で500〜5000ppmに対して2.4〜33.8mPa·s).
- 温度の上昇に伴い粘度が大幅に低下する (例えば,温度20°Cから80°Cまでの10秒−1で5000ppmで33.8から18.3mPa·s),NaClとCaCl2の存在により減少する.
結論:
- CPAAの溶液は,濃度,切断率,温度,電解質に敏感な複雑なレオロジック行動を示しています.
- 識別された切断速度の移行は,産業環境における流動性能を予測するために重要である.
- 発見は,高塩分度および高温のアプリケーションに挑戦するCPAA製剤の最適化のための貴重な洞察を提供します.
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