用作分散劑的--的分子量一般控制在3000-5000。它是一種水溶性高分子聚電解質(zhì),當--溶于水時在水中發(fā)生電離,電離程度大,形成高分子陰離子和許多小分子離子。高分子陰離子和小分子離子牢固地吸附在分散的粒子表面,使離子帶相同的電荷,帶相反電荷的離子自由擴散到周圍的液體介質(zhì)中,形成帶電離子的穩(wěn)定擴散層,即雙電層。
由于相同電荷的離子相互排斥,靜電排斥可以防止顏料等顆粒在水介質(zhì)中絮凝,從而達到分散的目的。同時由于聚合物的空間效應,還可以阻止做布朗運動的粒子靠近,從而產(chǎn)生復合穩(wěn)定。如果--的分子量比較大(104以上),過長的分子鏈會橋接顆粒,使顆粒變大而沉淀。同時大分子鏈中的酸根負電荷通過吸附與水中的顆粒結(jié)合,使顆粒因-而絮凝,這也是大分子量--作為絮凝劑的作用機理,鉆井液用--是一種-、無腐蝕性的井筒穩(wěn)定劑,易溶于水。
一般認為,包被劑的聚合物大分子吸附在鉆屑表面和井壁上的粘土礦物上,形成一層涂層(粘土顆粒),阻止和削弱自由水分子與鉆屑和井壁周圍粘土礦物的接觸。
包被劑的涂層膜在一定程度上削弱了粘土的水化膨脹,減緩了鉆屑在機械碰撞作用下的破碎,使粘土顆粒不再分散成更細的顆粒。從微觀上看,聚合物包被劑的作用是聚合物水解后,溶液擴散到鉆屑表面形成“包裹體”,在鉆屑表面形成一層薄膜。
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