SiO 2 /聚苯乙烯疏水复合微球的一步法合成和性能

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SiO2粗糙结构的交联聚苯乙烯微球(SiO2/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SiO2/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SiO2/聚苯乙烯疏水复合微球。SiO2/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%，表面静态水相接触角高达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，SiO2/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。SiO2/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。