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·1456· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

的粒径分布图如图 4 所示。 石的过程中，囊壁表面有少量凸起的微胶囊结构有
利于微胶囊与水泥之间的契合与胶结，可降低对水
泥石力学性能的负面影响。
2.5 微胶囊型热控材料 PCM-1 热稳定性分析
当合成的微胶囊用于水泥浆体系温度调节系统
时，需要对其热稳定性进行评价，结果如图 6 与表
2 所示。

图 4 G 级油井水泥（a）、PCM-1（b）的粒径分布曲线
Fig. 4 Particle size distribution curves of G grade oil
cement (a) andPCM-1 (b)

G 级嘉华油井水泥中值粒径（D 50 ）与平均粒径

（D av ）分别为 13.121、17.530 μm，而微胶囊热控
材料 PCM-1 中值粒径与平均粒径分别为 10.595、 图 6 纯石蜡（a）和 PCM-1（b）的热稳定性曲线
Fig. 6 Thermal stability curves of pure paraffin (a) and
13.808 μm。可以看出，PCM-1 的粒径普遍小于水泥
PCM-1(b)
颗粒的粒径。因而，PCM-1 颗粒可充填于水泥水化
产物之间的孔隙中，提高水泥石的堆积密实度，改 表 2 纯石蜡、PCM-1 的 TGA 数据
Table 2 TGA date of pure paraffin and PCM-1
善水泥石的微观孔径结构，减少对水泥石力学性能
试样 T b1/℃ T b2/℃ T b3/℃ W b/%
的影响 [20-21] 。
纯石蜡 147.4 233.2 331.4 97.6
2.4 微胶囊型热控材料 PCM-1 微观形貌分析
PCM-1 166.5 254.3 408.8 89.6
微胶囊型热控材料 PCM-1 不同放大倍数下的微
注：T b1 为 TGA 曲线开始分解温度，℃；T b2 为 TGA 曲线
观形貌如图 5 所示。
最大失重速率处对应温度，℃；T b3 为 TGA 曲线结束分解温度，
℃；W b 为失重率，%。

图 6a为纯石蜡 TGA 曲线。结果发现，在 147.4 ℃
时，曲线 a 开始出现下降趋势，这是由于石蜡开始
分解；当温度达到 331.4 ℃时，曲线趋于平缓，表

明石蜡分解结束。结合表 2 数据和图 6a 可知，温度
在 147.4~331.4 ℃内，整个过程中石蜡失重 97.6%，
图 5 PCM-1 热控材料微观形貌图
Fig. 5 Microstructure of PCM-1 thermal control material 表明石蜡几乎全部分解。图 6b 中，PCM-1 开始分解
温度为 166.5 ℃，结束分解温度为 408.8 ℃。与纯石
图 5 显示，微胶囊型热控材料呈椭圆状，表面 蜡相比，微胶囊型热控材料 PCM-1 分解开始与结束
比较光滑且具有少量凸起，这是因为多余的囊壁材 温度都有所增大，这是因为囊壁和微胶囊内腔有空
料聚合后残留在微胶囊壁上。在水泥水化形成水泥 隙存在，热导率较小所致。