降失水劑

降失水劑

Fluid Loss Additive

降失水劑研究進展

目前，大部分降失水劑產品均為水溶性聚合物及有機材料，這類產品又可分為改性天然產物與合成聚合物。此外，國外對環保型降失水劑也作了許多研究。

1改性天然產物類降失水劑

改性纖維素是水溶性天然產物中應用較多的一類降失水劑。可用作降失水劑的改性纖維素有CMC（羧甲基纖維素）、HEC（羥乙基纖維素）、CMHEC（羧甲基羥乙基纖維素）等。CMC使水泥漿產生絮凝，且緩凝性強，現已不使用。HEC綜合性能尚可，有少量應用。CMHEC在國外使用較多，但國內生產很少，未見應用報道。改性纖維素共同的缺點是水溶性差、粘度高、耐溫性能差、延遲水泥強度發展。通過對纖維素進行化學接枝共聚反應，引入其它功能單體，是改善其性能缺陷的較好方法。

2．聚合物類降失水劑

合成聚合物類降失水劑品種繁多、性能優異，具有一些天然產物無法比擬的特點，因而成為各國研究人員競相開發的重點。

1）非離子型聚合物

PVA（聚乙烯醇）體系是國內應用較廣的一類非離子型降失水劑，具有獨特的優點，典型產品如天津中油渤星公司的G60S。該體系使用溫度可達95℃，高於此溫度后，交聯鍵被破壞，降濾失性能變差。此外，該體系抗鹽（NaCl）性能差，抗鹽通常不超過5%。為了改善PVA體系耐溫、耐鹽性能較差的缺陷，可以採用化學交聯的方法對PVA進行改性，如採用醛類或酸類等縮合劑使PVA的醇基發生縮合反應以得到部分交聯的PVA。化學交聯的PVA單獨使用，不需要硼砂等交聯劑，耐溫可達120℃，抗鹽可達8%，濾失量可以控制在50mL以下。

2）陰離子型聚合物

陰離子型聚合物是國內外研究最為廣泛、產品種類最多的一類降失水劑。其共聚單體包括非離子和陰離子單體兩大類。非離子單體主要包括：AM（丙烯醯胺）、nvp（N-乙烯基吡咯烷酮）、NNDMA（N,N-二甲基丙烯醯胺）、St（苯乙烯）、VI（乙烯咪唑）、VFA（乙烯甲醯胺）、VP（乙烯吡啶）、VMAA（N-甲基-N-乙烯基乙醯胺）等。這些單體中，AM易水解，所以在共聚物中含量不可太多；NNDMA引入了不易水解基團，耐高溫性能明顯增強，但這種單體價格昂貴，國內尚處於小試階段。陰離子單體主要包括兩類：一類是磺酸鹽單體，如AMPS（2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸）、SS（苯乙烯磺酸鹽）、VS（乙烯磺酸鹽）、PS（丙烯磺酸鹽）；另一類是羧酸鹽單體，如AA（丙烯酸）、MAA（甲基丙烯酸）、HEA（羥乙基丙烯酸）、IA（衣康酸）等。AMPS耐溫耐鹽能力強，聚合活性高，使用日益廣泛，國內已形成規模化生產。

3 環保型降失水劑

隨著人們對環境保護的日益重視，國外研究人員近年來加大了對環保型降失水劑的研究開發。所謂環保型降失水劑，是指生物降解性能較好的降失水劑產品。目前開發環保型降失水劑的途徑主要有：（1）開發具有降濾失功能的天然產物；（2）對現有天然產物降失水劑進行改性，拓寬其應用範圍；（3）開發在強鹼性環境中穩定，而在中性水介質中降解的降失水劑；（4）用可降解交聯劑交聯低分子量高分子以獲得高分子量降失水劑；（5）對可降解合成高分子進行改性，使其具有降濾失功能；（6）開發與天然產物結構類似，微生物可使其降解的合成高分子降失水劑。