[发明专利]一种可循环高密度液体胶塞的制备及其降解预测方法

权利要求书

1.一种可循环高密度液体胶塞的制备及其降解预测方法，其特征在于，主要由按质量百分比计的以下组分通过交联反应制成：加重剂30-90％、稳定剂0.01-0.03％、增强材料0.2-0.6％、聚合物1.5-2.0％、交联剂0.5-0.6％，其中聚合物与交联剂之比为3：1，余量为水；

进一步优选地，主要由按质量百分比计的以下组分通过交联反应制成：加重剂36-90％、稳定剂0.02-0.03％、增强材料0.2-0.4％、聚合物1.5-1.8％、交联剂0.5-0.6％，其中聚合物与交联剂之比为3：1，余量为水。

2.根据权利要求1所述的可循环高密液体胶塞，其特征在于，上述聚合物可以是聚丙稀酰胺、丙烯酸叔丁酯共聚物、黄原胶、瓜胶的一种或多种；

上述加重剂可以是甲酸钾或溴化钠的一种或多种，加重后形成的胶塞密度范围为1.2g/cm³-1.5g/cm³；

上述稳定剂可以是硫脲、亚硫酸钠的一种或多种；

上述增强材料必须包含锂皂石，可与膨润土、蒙脱土、石墨粉、海藻酸钠的一种或多种搭配使用；

上述交联剂可以是聚乙烯亚胺、柠檬酸铝、原硼酸、甲醛、三亚乙基四胺、二甲胺基丙胺、间苯二酚、酚醛树脂的一种或多种；

进一步优选地，上述聚合物可以是聚丙稀酰胺、黄原胶、瓜胶的一种或多种；上述加重剂可以是溴化钠或甲酸钾的一种或多种；上述稳定剂为硫脲；上述增强材料必须含有锂皂石，可与蒙脱土、海藻酸钠的一种或多种搭配使用；上述交联剂为聚乙烯亚胺、甲醛、三亚乙基四胺、间苯二酚的一种或多种。

3.根据权利要求1-2中所述的可循环高密度液体胶塞，其特征在于，所述聚丙稀酰胺为树状多支链大分子，分子量800×10⁴g/mol，主链和支链包含亲水基团和交联结构的酰胺基、羧基、醛基、磺酸基、叔丁酯基等；所述锂皂石为一种多层状硅酸盐，粒径60目。

4.根据权利要求1-3中所述的可循环高密度液体胶塞，其特征在于，初始粘度低，易泵入；老化成胶后，仍具有一定流动性且具有高弹低粘特性；140℃-160℃下老化一段时间，可由粘弹体转化为脆性颗粒和水，无需破胶，可高效循环返排；还具备密度可调、抗温等优点。

5.根据权利要求1-3中所述的可循环高密度胶塞的制备方法，其特征在于，其原料采用上述加重剂、稳定剂、增强材料、聚合物、交联剂和水，原料用量少，配制方法基本采用“一锅法”方法，交联剂需要提前稀释，具有配制简单、成本低廉等优点。

6.根据权利要求1-3中所述的可循环高密度胶塞的制备方法，其特征在于，考虑了加重之后清水体积的变化，总结了加入不同份数加重剂的液体体积变化规律表，指导现场配制。

7.一种降解预测方法，其特征在于，包括权利要求1-3中所述的可循环高密度液体胶塞耐温性能检测和降解时间预测。

8.根据权利要求7所述的降解预测方法，其特征在于，认为可循环高密度液体胶塞由粘弹性转化为脆性，成为水与脆性颗粒的混合物的状态时可高效循环返排。

9.根据权利要求8所述的降解预测方法，其特征在于，未采用热力学参数计算降解时间，而采用拟合老化实验数据点推导经验公式。

10.根据权利要求9所述的降解预测方法，其特征在于，降解时间的对数与温度的倒数具有一定的线性关系，建立降解时间预测回归方程：

实例1中制备的可循环高密度液体胶塞降解时间预测方程为：

式(2)在140℃-160℃范围内，相关系数R²＝0.99具有极好的线性关系，预测降解时间最大误差：±0.95h；

实例2中制备的可循环高密度液体胶塞降解时间预测方程为：

式(3)在140℃-160℃范围内，相关系数R²＝0.98具有极好的线性关系，预测降解时间最大误差：±1.5h；

实例3中制备的可循环高密度液体胶塞降解时间预测方程为：

式(4)在140℃-160℃范围内，相关系数R²＝0.98具有极好的线性关系，预测降解时间最大误差：±1.6h；

实例4中制备的可循环高密度液体胶塞降解时间预测方程为：

式(4)在140℃-160℃范围内，相关系数R²＝0.98具有极好的线性关系，预测降解时间最大误差：±1.9h。