壳聚糖在1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐溶液中的流变行为

离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（[EMIM]Ac）对壳聚糖具有良好的溶解能力。利用新一代旋转流变仪哈克MARS-Ⅲ考察了壳聚糖-[EMIM]Ac溶液的稳态流变和动态流变性能。稳态流变结果表明：当低黏均分子量壳聚糖离子液体溶液的质量分数在3%以下时,溶液呈牛顿性流体特征,高于此质量分数时溶液呈假塑性流体特征;壳聚糖离子液体溶液的黏度、结构黏度指数随着温度升高而降低;在同一质量分数下,溶液黏度随壳聚糖黏均分子量的增大而增加,溶液的恒剪切活化能黏流活化能随着剪切速率的增大而降低。动态流变结果表明：溶液的储能模量和损耗模量随着温度的升高而下降,储能模量与损耗模量存在一个交叉点,该交叉点随着温度升高向高频区移动。     

冷态模型系统模拟介质糖浆溶液粘弹性的分析

利用旋转流变仪和毛细管流变仪研究了不同葡萄糖浆溶液的粘弹性,结果表明:不同除水量的糖浆溶液的零剪切粘度(η0)呈现指数增长规律;不同PAM添加量对糖浆溶液的储能模量(G′)和损耗模量(G″)影响较大,且对G′的影响较为显著;随着PAM(聚丙烯酰胺)含量的增加,松弛时间和挤出胀大比(B)逐渐增大,糖浆溶液弹性越来越明显;其它条件相同,零剪切粘度越大,糖浆溶液的弹性效应越明显;糖浆溶液在20~80℃温度范围内粘度可逆,温度对糖浆溶液粘度的影响非常显著,且粘度变化相差可达1000倍。     

层状液晶的小振幅振荡频率扫描研究

利用小振幅振荡频率扫描研究了非离子表面活性剂所形成的层状液晶的粘弹性, 考察了表面活性剂的浓度、温度, 硝酸银的加入和银的生成对其影响. 结果表明: 储能模量(G′)和损耗模量(G″)随表面活性剂浓度增大而增大; 随温度升高出现三种不同的频率扫描曲线; 硝酸银的加入和银的生成对曲线的形状没有影响, 对G′和G″值的影响随过渡区和单相区的不同而不同.     

冷冻/解冻制备的聚乙烯醇水凝胶的结构和流变性研究

研究了冷冻/解冻法制备的不同浓度(5wt%～25wt%)聚乙烯醇(PVA)水凝胶的结构和流变行为之间的关系.由XRD确定了凝胶中PVA的结晶度和晶粒尺寸.用应力流变仪研究了凝胶的流变行为,包括动态模量和蠕变等.在频率为1Hz和低应力的条件下,测量了凝胶的储能模量和损耗模量.在该试验条件下,PVA水凝胶的形变是完全可以回复的.低频率区和低应变区的储能模量随浓度增加而变大,但当浓度超过20wt%时,储能模量增加速率明显降低.由PVA水凝胶在1Hz时的储能模量和结晶度的数据,理论分析得到了形成PVA水凝胶的最低PVA浓度和最小结晶度.当PVA浓度低于15wt%时,储能模量主要由PVA的微晶控制,分子链间的氢键影响很小.通过低应变区储能模量的数值计算出了凝胶网孔尺寸的结构参数.同时对不同温度下PVA水凝胶的储能模量数据进行了标度分析.PVA水凝胶的蠕变行为显示,随浓度提高,凝胶的蠕变黏弹性由线性向非线性转变.     

聚苯基硅氧烷/聚丙烯酸酯复合乳液的合成与性能

本文以二苯基二甲氧基硅烷(DPDMS)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MAPTMS)合成了具有微交联结构的聚硅氧烷乳液,并以此为种子乳液再与丙烯酸酯类单体聚合,合成了稳定且性能优良的聚硅氧烷/聚丙烯酸酯复合乳液.用激光粒度分析仪、FTIR、DMA等进行了表征.结果表明,硅氧烷被有效的接枝到了聚丙烯酸酯分子链中;硅氧烷的加入,使聚合物的储能模量,损耗模量增大,玻璃化温度提高,加入量为10％时,Tg由50.5℃升高到57.2℃;加入20％的硅氧烷涂膜吸水率由13.8％降低到6.8％.     

分子动力学模拟浓度和温度对TATB/PCTFE PBX力学性能的影响

为探讨高聚物粘结炸药(Polymer Bonded Explosive, PBX)的力学性能随温度和高聚物浓度而变化的规律, 用分子动力学(MD)方法和compass力场, 对著名高能炸药1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)与常用高聚物粘结剂聚三氟氯乙烯(PCTFE)所构成的TATB/PCTFE PBX进行模拟计算. 结果表明, 在一定范围内, 随高聚物浓度的增加, PBX的弹性系数和模量减小, 表明其刚性减小、弹性增加; 而随温度的升高, PBX的刚性减小、弹性增强. 还发现PBX的结合能随浓度增高而增大, 随温度升高而减小.     

三偏磷酸钠交联黄原胶的制备及其溶液流变性

以三偏磷酸钠(STMP)为交联剂,合成了水溶性低交联度黄原胶(XG),依据其溶液粘度优化出了最佳合成条件;考察了电解质质量分数、pH值及温度对STMP交联黄原胶(简记为SP-c-XG)溶液流变性的影响,并与XG溶液进行了对比。 结果表明,在所研究的电解质(NaCl和CaCl₂)质量分数(0~5.0%)、pH值(2~11)和温度(20~70 ℃)范围内,SP-c-XG和XG溶液的流变曲线均为假塑型,符合Herschel-Bulkley模型;其屈服值、表观粘度和动力学模量随电解质质量分数增大均先下降后上升,而随pH值的升高先升高后降低,随温度升高而降低。 SP-c-XG和XG溶液具有相似的流变性,但与XG溶液相比,SP-c-XG溶液具有更高的屈服值和表观粘度,特别是具有更强的弹性和耐温性,在油田强化采油领域具有重要应用前景。     

壬基酚聚氧乙烯醚(10)/水体系层状液晶的流变性

采用应力控制流变仪,研究了非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚(10)(NP-10)/水体系层状液晶在不同温度和表面活性剂质量分数的流变性。 在线性黏弹区内,其储能模量和损耗模量与频率的关系不符合Maxwell模型,并用滑移模型、范德华力、水化作用解释了非离子表面活性剂层状液晶表现此类流变性的原因;用Burgers模型解释了蠕变-回复实验的结论,其结果与线性的振荡实验一致。     

耐温抗盐驱油聚合物溶液黏弹性

对3种不同结构类型的耐温抗盐驱油聚合物〔高分子量聚丙烯酰胺(HPAM)、磺化聚丙烯酰胺(S-HPAM)和疏水缔合聚丙烯酰胺(A-HPAM)〕的溶液黏弹性能进行了研究。在温度85℃下,通过稳态剪切和动态剪切试验,考察了质量浓度和矿化度对聚合物溶液黏弹性的影响。结果表明,随剪切速率增加,溶液表观黏度逐渐降低。质量浓度越高,溶液的储能模量(G')和损耗模量(G″)越大。由动态剪切实验数据,计算得到第一法向应力差(N1)。随质量浓度增加,聚合物溶液的N1逐渐增大;随矿化度增加,聚合物溶液的N1出现不同盐敏感区域,说明不同结构类型的驱油聚合物溶液对矿化度的弹性响应不同。研究结果为高温高盐油藏聚合物驱剂的选择及开发提供了理论参考。     

基于100%可再生聚三亚甲基醚二元醇聚氨酯水凝胶的合成与性能

采用100%可再生聚三亚甲基醚(PO3G)和聚乙二醇等与1,6-己基二异氰酸酯(HDI)反应合成了不同PO3G含量的聚氨酯(PU)水凝胶。利用傅里叶转变红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)、动态热机械分析(DMA)、流变仪、扫描电镜(SEM)和力学性能测试等手段研究了PO3G含量对PU水凝胶结构与性能的影响。结果表明:随着PO3G质量分数的降低,PU的玻璃化转变温度升高,PU软段的结晶能力提高,PU的吸水溶胀度增加,初级溶胀行为由Fickian扩散转向non-Fickian扩散,PU水凝胶的储能模量和损耗模量均降低。随着PO3G质量分数增加,PU及其水凝胶的拉伸强度均显著增加。