用Wagner型本构方程表征低密度聚乙烯熔体的粘弹性及其非线性依时特性的预测

通过实验研究了一种低密度聚乙烯 (LDPE ,PE FSB 2 3D0 2 2 /Q2 0 0 )熔体的粘弹性 ,并用KBKZ类本构方程中的Wagner模型进行了表征 .用Wagner模型预测了LDPE的非线性依时粘弹特性 ,并同已报道的变型Huang方程的结果进行了比较 .在最大剪切速率 5s- 1 下 ,KBKZ方程预测的短剪切时间下的触变环与实验结果吻合较好 ,当剪切时间加长时 ,KBKZ方程的预测结果比实验值偏高 .KBKZ方程能够较好地预测应力增长和应力松弛特性 ,即能够真实地反映出实验中的应力过冲以及应力松弛的过程 ,而变型Huang方程则不能 .变型Huang方程中的参数是孤立地、片面地反映材料在特定条件下的流变特性 ,而KBKZ方程中描述材料流变性质的参数能基本上反映出该LDPE的粘弹性 .因此 ,KBKZ方程描述和预测依时性粘弹特性的综合能力强于变型的Huang方程 .结果还表明KBKZ方程仍不能准确、完整地描述LDPE Q2 0 0的依时性粘弹性 .     

胶质液体泡沫的流变性

应用RV-30旋转粘度计和锥板式RS300应力控制流变仪, 采用稳态剪切方法和小振幅振荡剪切对胶质液体泡沫(CLA)体系的流变特性进行了系统分析, 讨论了温度、 相体积比(油相与水相体积比, PVR)和剪切速率对体系流变性质的影响. 稳态剪切实验结果表明, CLA体系表现出非牛顿流体特征, 其流变行为符合Herschel-Bulkley流变模式. 同时, CLA体系表现出剪切稀释特性, 不具有触变性. 粘弹性实验结果表明, 在低PVR(PVR=2~4)条件下, CLA无线性粘弹性区; 当PVR=8时, 表现出一定程度的粘弹性; 温度对体系的流变行为和粘弹性的影响不显著. 通过与高内相乳状液(HIPRE)体系比较, 发现CLA与HIPRE具有相似的流变特性, 这也说明两者在微观结构上具有一定的相似性.     

关于一维波向有机玻璃透射声抗偶合的粘弹效应

用SHPB技术测定了20—60℃范围内,有机玻璃的应力-应变曲线。用标准线性固体粘弹模型讨论了有机玻璃log(t) 随时间近似线性衰减的特性,得到反映声抗偶合的参数κ与粘弹性常数b=Ε’/η’相一致的结论。由κ值对温度的依赖性讨论了有机玻璃声抗偶合的粘弹效应。     

超细SiO2填充聚甲基乙烯基硅氧烷的动态流变特性

研究粒子填充类聚合物体系的动态粘弹响应，可在较宽应变、温度、频率范围内获得有关体系分散状态及相互作用等结构信息。用粒径小、比表面积大的二氧化硅(SiO2)增强聚硅氧烷时，其独特的化学结构和表面特性对填充体系的静态和动态流变特性有显著影响，Payne等研究了碳黑增强硫化橡胶的动态粘弹性，迄今关于SiO2增强聚硅氧烷，尤其对未硫化体系动态流变特性研究很少报道。本文以超细、高比表面积且具多孔结构的SiO2填充聚甲基乙烯基硅氧烷(Polymethylvinylsiloxane，PMVS)，对室温下不同SiO2含量的SiO2/PMVS体系动态流变特性进行了研究。     

凝胶压井液用阴离子改性胍胶的制备及其流变性能

以环氧氯丙烷和NaHSO_3为原料,Na_2SO_3为引发剂,乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)为络合增效剂,经酸催化开环反应合成了磺酸型两性表面活性剂中间体3-氯-2-羟基丙磺酸钠,然后在弱酸性条件下与胍胶通过醚化反应制备了磺酸基羟丙基胍胶,其结构经IR表征。通过正交实验确定了合成配方和条件的最优结果,研究了反应温度、pH、改性胍胶浓度对成胶后凝胶的表观粘度影响,并测试了最佳条件下制备的凝胶和对应稀溶液的流变性能。结果表明:氧氯化锆可有效交联改性胍胶,在pH为6、温度为70℃、改性胍胶浓度为0.6%的条件下制备的凝胶具有剪切变稀性质以及较好的粘弹性。     

聚合物基粘土纳米复合材料的流变行为研究

聚合物基粘土纳米复合材料具有与常规颗粒填充体系类似的流变特性 :在整个频率范围内 ,储能模量和损耗模量均随粘土含量的增加而变高 ,其频率依赖性会表现出非未端行为 :且当粘土含量超过临界值以后 ,储能模量会在低频区表现出似固体的平台发展。但与之不同的是前者在低粘土含量的条件下 (<10 % (wt) )就会表现出似固体行为或非末端行为。这些流变特性还会受到粘土的径厚比、化学特性、聚合物基体的分子结构参数和粘土与基体间的相互作用强度等因素的影响。聚合物基粘土纳米复合材料的流变行为是与其微观结构的形成和演化以及聚合物分子链在特定环境下的粘弹松弛过程紧密联系在一起的。本文综述了插层型、剥离型和聚合物分子链一端受限剥离型聚合物基粘土纳米复合材料在力场作用下的流变特性和粘弹松弛机理方面的研究进展。     

辽河超稠原油的流变性质及其乳化降粘

研究了辽河超稠原油在不同温度下的流变性质，进行了辽河超稠原油的乳化降粘试验，研制出比较适宜的乳化降粘剂BHJ，制备出稳定性好、粘度适中的水包油型超稠原油乳状液。在乳化剂加量为6‰－1％的情况下，最大降粘率达到90％以上。并对超稠原油乳状液的流变性质、微观结构及燃烧特性进行了初步探讨。     

影响高浓度氧化石墨烯分散液流变行为的重要因素及群体平衡动力学分析

氧化石墨烯(GO)片的基面和边缘上存在大量的含氧官能团,能很好地分散在水中,因而具有很好的加工性和广阔的应用前景。在较高浓度范围下,GO水分散液中存在着强烈的竞争性相互作用,从而对流变行为产生较大影响。在本文中,通过稳态、动态等流变实验以及理论分析,研究了pH值、温度和不同的有机溶剂对GO分散液流变行为的影响。结果表明,降低pH值、适当增加温度以及加入吡啶均可促进GO水分散液从粘弹性液体到凝胶态的转变。利用DLVO (Deryagin-Landau-Verwey-Overbeek)理论,探讨了GO片之间的范德华作用力以及双电层排斥作用的相互关系,及其对流变性能的影响。通过群体平衡模型(PBE)分析了GO分散液的屈服应力与体积分数的正相关关系。同时,通过蠕变和松弛实验发现,高浓度的GO分散液中结构变化及流变行为在很多方面与高聚物相似,利用Poyting-Thomson模型能较好地拟合其粘弹性行为。上述研究结果为深入研究复杂的GO分散体系提供理论支撑和实验依据。     

不同分子量可德胶水悬浮液的粘弹性研究

采用动态粘弹性测量研究了不同分子量的生物大分子可德胶 (Curdlan)水悬浮液 (ASC)的流变学特性 .室温下观察到ASC具有弹性 (Solid like)行为 ,储能模量G′在测量范围内轻微依赖频率 ,而损耗模量G″和损耗角正切tanδ存在最小值 .ASC粘弹性随可德胶分子量和浓度的增加而增强 .ASC的流动特性符合Herschel Bulkley模型 ;其弹性行为可以通过渗流理论的标度弹性模型来描述 .网络结构是由于可德胶颗粒聚集或絮凝而形成的 ,当可德胶含量超过临界浓度cs=0 3 %时 ,弹性模量G′与可德胶浓度存在标度关系G′=Goεt,其中标度指数t=2 5 4.     

水解聚丙烯酰胺分子量的表征

在 2 5℃、0 .5mol/LNaCl水溶液中 ,测定了 40种水解聚丙烯酰胺样品的特性粘数 ,求出了Mark -Houwink方程常数K、α值。在水解度 2～ 40 %之间 ,发现K、α对水解度具有强烈的依赖性 ,并且特征粘数与水解度的平方根成直线关系。利用本文所求的 K、α值预测本研究的水解聚丙烯酰胺样品分子量 ,其误差在± 8%之间 ;而对文献数据进行处理 ,其平均误差为 11.12 %。     

水溶性聚酯浓溶液的流变特性

研究了由对苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸、间苯二甲酸二甲酯 5 磺酸钠与乙二醇等共缩聚合成的PET型水溶性聚酯浓水溶液 (质量浓度 3 0 % )的流变特性 .研究表明 ,溶液的表观粘度随切变速率的变化规律呈现一定的切力增稠特征 ,流动指数范围为 1 0 4～ 1 2 0之间 ;其lgηa τ曲线呈线性 ,零切粘度值为 1 5 8～3 5 2cP ,随分子量、分子结构和温度而异 ,其中分子链中间苯二甲酸乙二醇酯 5 磺酸钠链节含量对溶液粘度影响较大 ;粘流活化能因分子结构和切变速率而变 ,其值范围为 1 2 0～ 2 3 9kJ/mol.     

磁流变体流变学特性研究

对所研制的矿物油介质和硅油介质磁流变体样品的零场粘度、磁流变性能、示功及速度特性进行了系统的测试和分析,并对其影响因素进行了详细的讨论.研制的磁流变体零场粘度小于0.5 Pa s(γ=81 s-1)且具有良好的粘温特性; 磁流变体的剪切应力接近和超过70 kPa(B=6000 Gs); 在智能减振器的应用试验中获得理想的示功特性曲线.     

阳离子聚丙烯酰胺的制备及其絮凝性能

研究了氧化还原引发剂质量分数、偶氮类引发剂质量分数、阳离子度等因素对所制备的阳离子聚丙烯酰胺特性粘数的影响,探讨了pH值、阳离子聚丙烯酰胺特性粘数、阳离子度、用量等因素对污泥絮凝性能的影响. 较佳的制备条件为:复合引发体系中(NH4 )2 S2 O8 和CH3 NaO3 S·2H2 O总质量分数为0.015 0%、偶氮类引发剂质量分数为0.012 5%、单体质量分数为40%、阳离子度为40%,产物特性粘数为13.1 dL/g. 在污泥pH=6.0、阳离子聚丙烯酰胺特性粘数为11.9 dL/g、阳离子度为40%、用量为0.027%的较佳絮凝条件下,污水的透光率达98.0%,絮凝率达66.0%,脱水率达70.0%.     

温度对测定乙醇含量近红外模型的影响

以不同浓度的乙醇溶液为实验材料,研究了温度对近红外光谱法定量分析结果的影响.对体积百分比在5%～70%范围内的乙醇溶液,在15,18,20,25℃和28℃等5个温度点做了研究.对光谱经过不同预处理后,使用不同浓度的20个样品建立了测定乙醇含量的眦校正模型,根据模型评价参数选择了最佳模型.分析结果显示,温度在20℃时采用一阶导数(3点平滑)光谱预处理所建立的模型最佳.其相关系数为0.9986,预测均方根误差(RMSEP)和预测标准误差(SEP)分别为0.0079和0.0081.通过对模型进行t-检验,在显著性水平大于0.05的条件下,其测定结果与GC的测定结果对比,两者无显著性差异.应用于测定酒样中乙醇的含量,结果令人满意.     

国内外PVB材性研究

主要介绍了国内外研究PVB(聚乙烯醇缩丁醛)材性的现状。国内外研究表明,PVB是应变率及温度敏感材料。应变率增加,弹性模量变大;温度升高,弹性模量和剪切模量均下降。同时,国内外进行了少量的实验,研究PVB的本构模型。总结发现,PVB的本构模型可描述为线弹性、弹塑性、线性粘弹性和非线性粘弹性四种,但本质上PVB是非线性粘弹性材料,不同的环境条件与计算要求可选择不同的本构模型。目前,国内外学者比较认可的是用超弹性考虑其非线性,用Maxwell模型考虑其粘弹性。     

树状高分子的特性粘数与代数的关系

从爱因斯坦的粘度理论出发 ,联系树状高分子的分子结构参数 ,计算了树状高分子的特性粘数 ,得到了树状高分子的特性粘数与代数的内在关系 ,分析了树状高分子特性粘数特异行为的内在原因 ,使得对树状高分子特性粘数的理论预测成为可能     

支化聚合物的熔体流变特性

从支化聚合物的流变特性表征以及分子结构和温度对其流变行为的影响三个方面综述了支化聚合物的流变特性，长链支化结构明显延缓了整个高分子的松驰过程，这集中表现在剪切条件下的应变软化和拉伸条件下的应变硬化，而且，长链支化使得时－温等效原理不再有效，对温度的依赖性也表现出一定的复杂性，改进蛇行理论和耦合模型可以解释部分实验结果，但又都存在不足，因此，对于支化聚合物独特的流变行为，还需进一步的深入研究。     

磁流变液组分选择原则及其机理探讨

从磁流变液的流变机理及其性能指标出发,探讨了磁流变液组分母液、磁性颗粒、表面活性剂的选择原则及其对磁流变液性能的影响;及磁流变液的分散工艺;并在此基础上,研制成功了一种性能优良的磁流变液,其沉降稳定性较好,长时间(一个月左右)存放基本不沉降.     

季铵盐Gemini表面活性剂胶团水溶液的流变性质

用毛细管振荡剪切流动法研究联接基团为聚亚甲基链的季铵盐型Gemini表面活性剂C_12-s-C₁₂·2Br(s=2,4,8)的流变性质,并用动态光散射技术测定胶团生长过程中的胶团形状和大小的变化规律,探索联接基团长度对胶团形状、大小以及溶液流变性质的影响.实验结果表明,胶团形状和大小与联接基团长度有关,而溶液的流变性质主要由胶团的大小和形状所决定,球形和棒状(长椭球体)胶团溶液的流变性质以纯粘度为主,而线性胶团溶液则显示粘弹性质.此外,增加电解质浓度和降低温度均使溶液的粘度增大.     

共注成型层厚分布影响因素分析

综合分析了聚合物熔体流变性能和过程参数对共注成型层厚分布的影响规律和影响机理，着重定性讨论了共注成型的多相分层流动的粘性包围（viscous escapulation)现象与界面不稳定性相互作用对层厚分布的 影响，并提出了基于三维粘弹性流动的机理模型是精确预测其相互作用机理的唯一途径。