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油田化学品是指在油气开采、输送过程中使用的一类专用化学品，可分为钻井用化学品、采油用化学品、集输用化学品、水处理用化学品。一般情况下可将油田用化学品分为以下三大类：钻井用化学品、采油用化学品和集输用化学品。

一、 钻井用化学品

钻井液是指钻井中使用的工作流体。100年来，钻井液一直发挥着携带岩屑、冷却和润滑钻头及钻柱、平衡压力、封闭和稳定井壁等作用。随着钻井深度的增加、地质条件的改变、人们对油气开采经济性的要求，钻井液系统变得越来越复杂。钻井液的组分既有大宗化学品，也有专用化学品，其具体配方是根据井深、温度、孔径大小、压力和地质结构来调整的。钻井液分为水基钻井液、油基钻井液和合成基钻井液，钻井液用化学品包括降滤失剂、降粘剂、抑制剂、解卡剂和消泡剂等。

钻井用化学品主要是指钻井液用化学品和水泥外加剂两大类。

表1 钻井液处理剂分类

降滤失剂常见谱图：

某客户降滤失剂样品成分分析：

油井水泥外加剂是在油气井固井作业中，用来控制和改善水泥浆的流变性、滤失量、凝固时间，提高水泥石的综合性能，保证固井质量的油田化学品。常用的水泥外加剂有早强剂、分散剂、降滤失剂、增重剂和缓凝剂等。

表2 水泥外加剂分类

二、 采油用化学品

采油用化学品一般分为酸化、压裂、提高采收率化学品等。

表3酸化用化学品分类

表4压裂用化学品分类

提高采收率化学品：在依靠地壳原始压力和注水驱油技术两种开采后，人们还利用物理、化学和生物等手段，把地下剩余的石油继续进行开采，提高原油采收率。

常用的聚合物驱油剂有丙烯酰胺-(2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸)共聚物、丙烯酰胺-(2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸)-2-丙烯酰氨基C12-16烷基磺酸共聚物、丙烯酰胺-(2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸)-N-乙烯基-2-吡咯烷酮共聚物、丙烯酰胺-(2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸)-N,N-二乙基丙烯酰胺共聚物。

三、 集输用化学品

为解决石油油井、处理站及管线中的集输问题，需要使用不同类型的表面活性剂、油溶性高分子聚合物、特种溶剂等。集输用化学品主要有破乳剂、清防蜡剂、缓蚀剂、降粘剂等。

表5 集输用化学品分类

某客户破乳剂样品成分分析：

一、定义：表面处理剂 （surface treating agent ）是指对材料的表面进行某种处理以达到特定的目的时所使用的试剂，包括金属表面处理剂、聚四氟表面处理剂

和硅胶表面处理剂等。

其中金属表面处理剂指对金属表面进行各种处理的化学药剂的总称。金属表面处理包括了除油、除锈、磷化、防锈等基体前处理，是为金属涂层技术、金属防护技术做准备的，基体前处理质量对此后涂层制备和金属的使用有很大的影响。而金属表面处理剂现主要包括清洗剂、防锈剂、磷化液三大类。

二、分类

在金属表面处理中，表面活性剂广泛应用于清洗、磷化、防锈等各工艺中，与功能型处理剂复配使用进一步提高功效、减低成本、提高产品质量。

三、案例分析

磷化液

乳化型防锈剂

纺织助剂

一、 定义

纺织工业在纺丝、纺纱、织布、印染至成品的各道加工工序中，根据各种纤维的性能需使用不同的辅助化学药剂，以提高纺织品质量、改善加工效果、提高生产效率、简化工艺过程、降低生产成本并赋予纺织品各种优异的应用性能。这种辅助化学品通称为纺织染整助剂，简称纺织助剂。（纺织助剂产品约80%是以表面活性剂为原料，约20%是功能性助剂）

二、 纺织品加工工序

纺织工艺流程包括纺纱工艺和织造工艺、印染加工工艺、后整理。

1、纺纱工艺流程主要包括：清棉、梳棉、精梳、并条、粗纱、细纱、络筒、捻线、摇纱（该过程使用到净洗剂、润湿剂等）；

2、织造工艺流程主要包括：整经、浆纱、穿经、织造、整理（该过程使用到渗透剂、润湿剂等）；

3、印染加工工艺流程主要包括：原布准备、烧毛、退浆、煮练、漂白、染色、丝光（该过程使用到漂白剂、匀染剂、固色剂等）；

4、后整理工艺包括：磨毛、压光、压花、植绒、转移烫花、涂层、压延、防水、抗静电处理、阻燃处理、防紫外线处理、抗起球处理、抗皱、柔软预缩等等处理。（该过程使用到平滑剂、阻燃剂等）

三、 分类

按应用分类

*另外也有将纺丝油剂（即化纤油剂）单列出来的，其主要作用为防止或消除静电积累，赋予纤维平滑、柔软等特性，提高纤维抱合力、保护纤维强力、减少断头率，使化纤顺利通过纺丝、拉伸、加弹纺纱、织造等工序。

举例：

1、匀染剂：匀染剂是为纤维纱、线或织物在染色过程中，为促使染色均匀，不产生色条、色斑等疵点而添加的物质。匀染剂大多数是水溶性的表面活性剂，根据匀染剂对染料扩散与聚集度的影响，主要分为两种类型：亲纤维性匀染剂与亲染料性匀染剂。

以酸性染料染羊毛为例,由于染色是在酸性条件下进行,羊毛的作用如同碱一样,首先吸附了氢离子,使之带有正电荷,而酸的阴离子扩散能力很强。优先接近于纤维的阳离子,并且占据了本来应由阴离子占据的染色染座。在不加匀染剂的情况下,染料的阴离子虽然到达纤维较迟,但由于染料对纤维的亲和力较大,能迅速的从纤维上置换出酸的阴离子,使染料阴离子与蛋白质生成溶解度较小的盐。如果在染浴中加有阴离子型匀染剂,匀染剂阴离子的迁移率和对纤维的亲和力介于酸的阴离子和染料的阴离子之间。当染料阴离子和匀染剂阴离子置换纤维上酸的阴离子时,匀染剂阴离子对纤维的亲和力大于染料阴离子对纤维的亲和力,匀染剂优先附着于纤维上,从而延缓了染料的上染。但结合力没有染料阴离子强，随着染浴温度的升高，染料又逐渐从纤维上将匀染剂置换下来，而使染料占据了染色座席，从而达到匀染的目的。

成分分析案列：

样品核磁测试结果

样品质谱测试结果

2、渗透剂：渗透剂的广义概念是指一类能够帮助需要渗透的物质渗透到需要被渗透物质的化学品，工业上一般是使用表面活性剂或有机或无机溶剂。

按应用工序分类，渗透剂分为前处理用渗透剂(包括：退浆用渗透剂、煮练用渗透剂、漂白用渗透剂、丝光用渗透剂、羊毛炭化用渗透剂等)、染色用渗透剂、印花用渗透剂、后整理用渗透剂等。

常见渗透剂：渗透剂JFC（脂肪醇聚氧乙烯醚）、快速渗透剂T（磺化琥珀酸二辛酯钠盐）、高效渗透剂、丝光渗透剂。

成分分析案列：

样品核磁测试结果

样品红外测试结果

建筑外加剂

混凝土外加剂，是指在工程施工期间，在混凝土搅拌时加入一定含量的化学物质，从而改善混凝土的性能，提升工程的施工质量，增强建筑物的牢固性。混凝土外加剂包含减水剂、引气剂、速凝剂、缓凝剂和早强剂等。新时期，随着现代化科技水平的逐渐提升，诸多的混凝土外加剂被研发出来，并被工程施工广泛使用，取得了较好的效果。例如，抗冻剂的运用使建筑物在冬季不易受寒冷天气的影响而出现冻裂等现象。此外，混凝土外加剂的发展也给商品混凝土的发展带来机遇和可能，不但可以在工程施工中起到环保的作用，还能提升施工企业的经济效益，增进建筑行业的快速发展步伐。

混凝土外加剂按照自身功能的不同分以下类型。

（1）各种减水剂、泵送剂、引气剂。改善混凝土拌和物流变性能。

（2）引气剂、阻锈剂、防水剂。改善混凝土耐久性。

（3）加气剂、着色剂、防水剂、膨胀剂、泵送剂和防冻剂等。改善混凝土其他性能。

（4）缓凝剂、速凝剂、早强剂。改善混凝土硬化性能，控制混凝土凝固时间。

下面简单阐述部分混凝土外加剂种类及作用

一、减水剂

在混凝土中加入适量的减水剂后，可以提高混凝土的坍落度，改良混凝土拌和物流变性能、和易性能。可采用后掺法或分批分量掺入法向混凝土中加入减水剂，防止混凝土坍落度损失现象发生，并节约成本。在掺入减水剂后，会降低混凝土泌水量，提升混凝土的防冻融性和抗渗性。

表1 减水剂分类

聚羧酸减水剂类谱图（部分）：

图1 聚羧酸减水剂的FTIR测试图

图2 聚羧酸减水剂的HNMR测试图

表2某客户样品成分分析案例

样品中的聚羧酸减水剂是以***、***和MPEG 4000为单体合成的聚羧酸减水剂，数均分子量（Mn）约为20000。

二、引气剂对混凝土性能的影响

将引气剂加入混凝土中，能够使混凝土产生许多较小且独立的气泡，这些气泡可以改良混凝土的易溶性，增强混凝土坍落度，提高抗冻能力，降低泌水现象的发生。合理利用引气量，结合不同的混凝土性能进行明确的选择，从而实现较为合适的混凝土综合技术性能。

表3 减水剂分类

引气剂谱图（部分）：

图3 引气剂的FTIR测试图

图4 引气剂的HNMR测试图

三、防冻剂、早强剂

在混凝土中添加防冻剂，可降低混凝土冰点，发挥水泥水化效用，在相应时间内，使混凝土强度达到特定效果。防冻剂使用时，应按照工程用途选取适当成分的防冻剂。早强剂是一种可以用来加速水泥水化硬化，有效提高混凝土早期强度的混凝土外加剂。

表4 防冻剂、早强剂分类

早强剂谱图（部分）：

图5 早强剂的FTIR测试图

图6 早强剂的HNMR测试图

四、速凝剂、缓凝剂

在混凝土中掺入速凝剂或缓凝剂，可调节混凝土的凝结时间，以保证特殊施工的要求。

表5 速凝剂分类

表6 缓凝剂分类

外加剂对混凝土节能性能方面的影响在外加剂未出现时，混凝土是重要的施工材料。那时混凝土较常用，在一定程度上增加了使用成本。但自各种功能外加剂涌现，节能外加剂应运而生，通过其各种功能来影响混凝土性能，改变混凝土添加量，实现节能。科学合理地使用具有不同效果的外加剂，在改变混凝土某些固有特性的基础上，可以有效地减少混凝土的使用，形成节能、经济的目标。

胶粘剂

胶粘剂是通过界面的黏附和内聚等作用，能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的一类物质。

胶粘剂要起到粘结作用，首要必须在被粘物表面粘附，即两相之间产生粘合力，该力来源于次价键力或主价键力。其次是内聚力，即物质内部各粒子靠主价键力（包括离子键、共价键、配位键、金属键等）、次价键力（包括范德华力、氢键）结合在一起的状态。胶粘剂的内聚力与分子间力、相对分子质量、交联程度、结晶和分子缠绕等因素有关。

图1 胶粘剂的粘结原理

胶粘剂具有悠久的历史，早在2000多年前，秦朝人以糯米浆和石灰制成灰浆用作长城基石的胶黏剂。胶粘剂与我们的生活应用息息相关，广泛应用于建筑、医疗、航空和汽车等领域。 

图2 胶粘剂的应用领域

通常将胶粘剂按照形态和固化类型分类，分为溶剂型、反应型（光、热和化学固化等）、热熔胶和压敏胶等。

溶剂型胶粘剂包括有机溶剂型的氯丁橡胶、聚酯和聚丙烯酸酯等，水分散型的丙烯酸树脂乳液、环氧树脂乳液和乙烯醋酸乙烯共聚物乳液（EVA）、乙烯丙烯酸乳液（EAA）等；反应型包括光固化的丙烯酸树脂、环氧树脂等，热固化型包括环氧树脂和酚醛树脂；热熔胶包括聚烯烃、聚酰胺和聚酯类。压敏胶包括橡胶、丙烯酸类和硅酮类。

胶粘剂的组分包括基料、固化剂、溶剂、增塑剂、填料、偶联剂、固化交联剂、引发促进剂、增韧剂、增粘剂、增稠剂、稀释剂、防老剂、成膜助剂、阻聚剂、阻燃剂、引发剂、光敏剂、消泡剂、防腐剂、稳定剂、络合剂、乳化剂。

图3 胶粘剂的组成

  当然不同的胶粘剂根据应用场景不同，组分也不尽相同，这时候对胶粘剂样品成分解析便尤为重要。我们在胶粘剂及其组分还原分析，具有丰富经验。实验室也具有足够的硬件条件，满足还原分析的需求。通过核磁（NMR）、裂解气质（Py-GCMS）、红外（IR）、差热分析（DSC）和凝胶色谱（GPC）等技术手段对基料进行结构和定性解析，并结合气质联用（GCMS）和液质联用（LCMS）对体系的溶剂、成膜助剂和偶联剂等进行解析，再结合热重分析（TGA）、X射线荧光光谱（XRF）和X射线衍射（XRD）对填料成分解析，然后再通过样品复杂的前处理（沉淀、萃取、挥发等）对样品综合定性和定量分析。下面是浙江某个客户的一款粘合剂产品分析，成分表如下：

金属加工液

金属加工液主要是金属加工用的液体，主要起润滑和冷却作用，兼有防锈清洗等作用。

分类：根据加工工艺类型的不同，可分为金属成型、金属切削、金属防护和金属处理四大类。根据形态不同，可分为油型、可溶性油、半合成液、合成液。

一般的金属加工液包括切削液、切削油、乳化液、冲压油、淬火油、淬火剂、高温油、极压切削液、磨削液、防锈油、清洗剂、发黑剂、拉深油、增稠剂等。

我们为客户提供各类磨削液、微乳切削液、全合成切削液、切削油、抛光液、研磨液、淬火液、发黑液等的分析。

   其中，切削液常用原料有：

防锈剂：三乙醇胺硼酸酯、T701石油磺酸钡、T702石油磺酸钠、亚硝酸钠、二元羧酸、硫脲、己二酸等、钼酸钠；

润滑剂：矿物油、基础油、油酸、三乙醇胺油酸皂、妥尔油、太古油、环烷酸皂、甘油等；

乳化剂：三乙醇胺硼酸酯、石油磺酸钠、油酸、OP-10、吐温；

极压抗磨剂：氯化石蜡、氨基磺酸铅、硫脲、二硫化钼等；

缓蚀剂：重铬酸钾、T706、苯并三氮唑等；

杀菌剂：乌洛托品、苯甲酸、Busan77等。

切削液配方：

研磨抛光膏配方：

水处理剂

水处理剂是工业用水、生活用水、废水处置等进程中必需的化学药剂，经过运用这些化学药剂，可使水到达必然的质量要求。它的首要效果是节制水垢和污泥的构成、削减泡沫、削减与水接触的资料侵蚀、除去水中的悬浮固体和有毒物质、除臭脱色、软化水质等。水处理剂是精细化工产品中的一个重要门类，具有很强的专用性。不同的使用目的和处理对象,要求不同的水处理剂。

一、 水处理药剂

1. 缓蚀剂：以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物。

2. 阻垢剂：具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能，并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。

3. 杀菌剂：用于抑制水中菌藻等微生物的滋长，防止形成微生物粘泥的化学品，兼具有杀菌、剥离、缓蚀的作用。

4. 絮凝剂：降低水中浊度或悬浮物，加快水中杂质和污泥沉降的速度。

二、 分类

案例：

成分分析案列1：

样品核磁测试结果

样品质谱测试结果  

涂料，就是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能有效的与被涂物形成牢固附着的连续薄膜（绝缘、防锈、防霉、耐热等），通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。

涂料一般由四种基本成分：成膜物质（树脂、乳液）、颜料（包括体质颜料）、溶剂和添加剂（助剂）。成膜物质是涂膜的主要成分，包括油脂、油脂加工产品、纤维素衍生物、天然树脂、合成树脂和合成乳液。成膜物质还包括部分不挥发的活性稀释剂，它是使涂料牢固附着于被涂物面上形成连续薄膜的主要物质，是构成涂料的基础，决定着涂料的基本特性。助剂包括消泡剂，流平剂等，还有一些特殊的功能助剂，如底材润湿剂等。这些助剂一般不能成膜并且添加量少，但对基料形成涂膜的过程与耐久性起着相当重要的作用。颜料一般分两种，一种为着色颜料，常见的钛白粉，铬黄等，还有种为体质颜料，也就是常说的填料，如碳酸钙，滑石粉。溶剂包括烃类。溶剂（矿物油精、煤油、汽油、苯、甲苯、二甲苯等）、醇类、醚类、酮类和酯类物质。溶剂和水的主要作用在于使成膜基料分散而形成黏稠液体。它有助于施工和改善涂膜的某些性能。

涂料的成膜或固化主要是指涂料涂覆在固体上，随着溶剂的挥发以及交联固化的发生，从液态变成固态膜。

图1 涂料成膜的物理过程

有机溶剂涂料、水性涂料及粉末涂料这三种主流涂料均可进行物理成膜，虽然同属物理成膜，但粉末涂料和其余两种的成膜方式并不相同，粉末涂料（比如聚乙烯粉末涂料、PVC粉末涂料等）主要是通过静电或热的办法将其附在基材表面上，并加热至熔融温度以上，熔融的聚合物粘流体流平后，冷却即得固体漆膜。而水性涂料和有机溶剂涂料则主要是通过溶剂蒸发，乳液颗粒靠近变形并变得密集，之后互相扩散，当干燥温度达到一定时，然后成膜。固化型水性涂料和有机溶剂涂料可以通过固化剂或活性基团进行交联成膜，形成网状结构的薄膜。在粘度上的表现就是溶剂挥发，样品变稠，粘度上升，随着温度升高基体树脂可能融化，进而粘度开始下降。当温度达到一定程度，样品基体树脂交联，粘度再次升高。

图2 涂料成膜的物理和化学过程

图3 涂料成膜过程的粘度变化

    涂料广泛的应用于各行各业，根据应用的场景不同，企业开发了不同的涂料产品，比如耐高温涂料、耐霉变涂料、防腐涂料、环保涂料等。之所以不同涂料具有各异的特性，主要源于特定的基体树脂、填料和助剂的选取和合理配比，因此涂料的成分分析对涂料预研开发具有重要的作用。

下面是某个客户的一款高温涂料产品分析，成分表如下：

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