玻璃钢与含CO₂流体界面模型与MS模拟

张东兴¹，张兵^1,2，王冠辉¹，王世刚³，贾近¹，陈雨时¹

1. 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院2. 斯达玻璃钢有限公司3. 中国石油吉林油田公司勘察设计院

摘 要：在CO₂驱油项目中,由于CO₂是以超临界状态与水交替注入井下,局部形成了具有腐蚀性的CO₂和水的混合物.为研究玻璃钢（GFRP）与这种混合物的界面间相互作用,本文采用Material Studio（MS）模拟软件建立了环氧树脂与链烃、水、CO₂、H₂CO₃ 4种纯净物流体之间的界面模型,以及树脂与链烃/水/CO₂、链烃/H₂CO₃2种混合流体间的界面模型,并通过分子动力学计算得到了6种界面模型的最低能量结构和界面能.结果表明,链烃与树脂界面几乎不吸附,CO₂、水与树脂界面吸附较差,H₂CO₃与树脂界面能较高,能与树脂中的—NH₂、—OH基团形成氢键具有较好的吸附作用,即H₂CO₃是混合体系中与环氧树脂作用的主要物质.

关键词：玻璃钢;环氧树脂;分子模拟;界面模型;CO₂;