海藻酸钠/羽毛角蛋白复合纤维的制备与性能

采用酸碱法在鸭毛中提取羽毛角蛋白（FK）,通过正交实验研究了FK提取的最佳条件。将FK与海藻酸钠（SA）进行共混,制备SA/FK复合溶液,测试了复合溶液的流变性。通过湿法纺丝制备SA/FK复合纤维,研究了复合纤维的基本性能并表征了复合纤维分子间氢键作用。结果表明:在最佳提取条件下（提取温度为60.0℃,提取时间为120.00 min,碱浓度为2.00wt%）,FK产率最高为45.75%。SA/FK复合溶液的表观黏度随剪切速率的增加而减小,随FK含量的增加呈现先增后减的趋势。FK的加入使分子间氢键作用增强。SA/FK复合纤维的力学断裂强度能够达到1.96 cN/dtex。SA与FK的复合破坏了原有分子的晶体结构,SA/FK复合纤维分子结构是以非晶态存在。SA/FK复合纤维的表面具有均匀的沟槽结构。      

两性聚电解质CMCTS-g-(PDMMC-co-PDDAMC)的制备及性能初探

在K2S2O8/Na2SO3氧化-还原引发体系的引发下,通过甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMMC)和烯丙基十烷基二甲基氯化铵(DDAMC)在羧甲基壳聚糖(CMCTS)分子链上的接枝共聚反应,制备了新型两性聚电解质壳聚糖衍生物CMCTS-g-(PDMMC-co-PDDAMC)。对产物的两性聚电解质性能进行了初步的探索性研究,发现CMCTS-g-(PDMMC-co-PDDAMC)在pH=1和pH=11处各出现一个黏度较大值,在pH=5附近达到等电点,黏度最小。在等电点处溶液黏度η和特性粘数[η]随离子强度的增大而增大,在pH=1和pH=11处溶液黏度随离子强度的增大而减小。研究了阳离子种类对CMCTS-g-(PDMMC-co-PDDAMC)溶液黏度的影响。     

泡沫冻胶调剖体系的优选及性能评价

优选了泡沫冻胶调驱体系,研究了聚合物、交联剂的用量及温度、pH值、矿化度对泡沫冻胶体系的影响。结果表明,泡沫冻胶体系的组成为0.2%(质量分数,下同)、相对分子质量2000万的部分水解聚丙烯酰胺,0.15%~0.2%交联剂,0.2%表面活性剂发泡剂。在60℃、pH=7、矿化度6000 mg/L条件下,泡沫冻胶体系的黏度达到最大值,成胶强度最大;当黏度达到最大值之前,泡沫冻胶的黏度随着温度的升高、pH和矿化度的增加而增大;当黏度超过最大值后,泡沫冻胶的黏度随着温度的升高、pH和矿化度的增加逐渐降低。     

ST/SA/AA超强吸水剂共混改性水性聚氨酯的制备及性能研究

采用可溶性淀粉(ST)、海藻酸钠(SA)与丙烯酸(AA)接枝共聚制备超强吸水剂溶液(SAP),并将其与水性聚氨酯溶液共混制备复合溶液(SP)及胶膜,重点研究了-NCO/-OH值(R值)和水性聚氨酯(WPU)质量分数对复合胶膜表观形貌、力学性能以及吸水性能的影响。结果表明,复合胶膜中生成大量氢键,且两相相容性良好;其成型质量随R值的增大而下降,且随WPU百分含量的增大而下降;吸水测试表明,其最大吸水率可达180.6%。     

受阻酚/丁腈橡胶体系的阻尼性能及分子动力学模拟

以实验与分子动力学模拟方法相结合,研究了受阻酚/丁腈橡胶体系(AO-60/NBR、AO-70/NBR、AO-80/NBR)的氢键网络结构与阻尼性能之间的量化关系。红外光谱结果表明三体系中均存在分子间和分子内2种类型氢键;变温红外测试结果和高温下径向分布函数的变化分析表明分子间氢键的强度大小顺序为:AO-80/NBRAO-70/NBRAO-60/NBR。分子模拟所得氢键网络结构与动态力学热分析数据表明,3种体系中分子间氢键数量对阻尼性能的影响趋势相似。分子间氢键数量的增加导致分子间相互作用增大,自由体积分数降低,分子链堆砌更紧密,因而断键与成键过程中耗能增大,阻尼性能得以提升。线性回归分析中,体系的结合能与阻尼性能线性相关(R2=0.95),证明分子间氢键是提高阻尼性能的主要因素。这一系列研究将对高阻尼橡胶复合材料的研制提供一定的参考数据和理论指导。     

羟乙基纤维素溶液的触变性与反触变性

对于高分子流体流动特性的研究不仅能够判断该流体的应用价值,而且还可以用于分析流体内部的结构特点和结构演变过程,建立流体的结构与性能关系.以羟乙基纤维素(HEC)为研究对象,研究了HEC在水-乙醇和水-乙二醇溶液体系中的流动性质.结果表明,HEC/水-乙醇溶液会发生从触变性到反触变性的转变,溶液稳态黏度随着乙醇体积分数的增加先升后降;HEC/水-乙二醇溶液的流动特性更加复杂,虽然也会发生从触变性到反触变性的转变,但是,相对低浓度的HEC溶液的稳态黏度随乙二醇体积分数的增加线性增长,而相对高浓度的HEC溶液的稳态黏度却在乙二醇体积分数为15％和40％处出现两个极大值.结果表明:在体系中引入乙醇和乙二醇后,由于非溶剂效应以及两种醇分子与HEC分子间的氢键作用,使得HEC在溶液中产生了不同的聚集状态,该聚集状态在持续剪切的作用下又不断发生改变,从而影响了溶液的流动性质.     

含腐殖酸类有机物模拟废水超滤过程研究

研究了用中空纤维超滤膜组件净化含腐殖酸类有机物模拟废水的过程.考察了料液中Ca2 浓度、离子强度和pH值对超滤过程的影响.实验结果表明,由于Ca2 与腐殖酸分子发生络合反应,随着料液中Ca2 浓度的增大,膜污染程度加剧;料液离子强度的变化改变了腐殖酸分子的构型和溶质分子之间以及溶质分子与膜面之间的相互作用,随着溶液离子强度的增大,膜通量下降程度增大;料液pH值的降低减少了腐殖酸分子链上官能团中H 的离解度,随着pH值的降低,膜污染程度增大;同时,随着料液中Ca2 浓度、离子强度的增大以及pH值的降低,膜对腐殖酸的脱除率降低.     

胶原溶液流变性能的研究

以纯化猪皮为原料提取胶原,配制不同浓度胶原溶液研究其流变性能,采用幂律方程拟合流动曲线,拟合程度非常高,以黏流活化能分析了黏度对温度的依赖性。讨论了胶原溶液浓度、剪切速率、温度对其黏度的影响。结果表明,该胶原溶液具有假塑性流体特征,浓度越高,非牛顿指数n越小,假塑性越强,黏度随剪切速率增大而下降的程度越明显。相同剪切速率下,温度升高,各浓度胶原溶液黏度下降。浓度越高,黏流活化能越大,对温度越敏感。     

pH敏感海藻酸钠/氧化石墨烯复合水凝胶球的制备及性能研究

采用物理共混的方法将氧化石墨烯(GO)均匀分散在海藻酸钠(SA)溶液中,通过Ca2+交联成功制备了SA及SA/GO凝胶球,采用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重(TG)等表征其结构与性能,研究了微球的溶胀性能与吸附性能。结果表明,微球在pH值=7.4的缓冲溶液中的溶胀比明显高于pH值=1.2的溶液,具有pH值敏感性;随GO含量增大,微球的溶胀比呈下降趋势,而吸附量明显增加,对亚甲基蓝(MB)的最大吸附量达153.8 mg/g,去除率可达96.78%,对亚甲基蓝的吸附过程符合Langmuir吸附等温模型。     

冻融损伤后钢筋与再生混凝土黏结滑移性能试验研究

对经过0次、25次、50次、75次、100次冻融循环作用后的再生混凝土(粗骨料取代率100%)进行拉拔试验研究,得出不同冻融循环次数、保护层厚度和锚固长度下钢筋与再生混凝土间黏结性能的变化规律。结果表明:随着冻融循环次数的增加,钢筋与再生混凝土间的黏结强度逐渐降低,而滑移值逐渐增加;黏结强度随着相对保护层厚度的增加而增大且呈线性关系,随着相对锚固长度的增加,黏结强度却随之减小,当相对保护层厚度和锚固长度增加到一定值后,黏结强度基本保持不变。基于试验结果给出黏结-滑移曲线,曲线分为微滑移线性阶段、滑移阶段、滑移加速阶段、非线性下降段和残余阶段等5个阶段。通过分析试验数据提出不同影响因素下各阶段黏结锚固特征值的拟合计算公式,为我国冻融环境下再生混凝土结构的耐久性设计提供参考。     

O,O-双十二酰基壳聚糖/聚乳酸复合膜中氢键的作用

研究了氢键对O,O-双十二酰基壳聚糖/聚乳酸(OCS/PLLA)溶液复合膜相容性的影响.结果表明,复合膜中氨基和羟基的伸缩振动谱带相对各纯组分均有明显的红移,OCS的氨基与PLLA的羰基之间存在强烈的氢键作用;随着OCS含量的增加,PLLA在2θ=16.7°和2θ=19.1°的结晶衍射峰往低角度略有偏移,峰强逐渐减弱;当OCS含量(质量分数)≥60%时,PLLA的结晶衍射峰甚至消失,表明氢键使OCS分子链插层到PLLA的晶格中,溶液法制备的复合膜具有良好的相容性;低于100℃升温可使OCS与PLLA之间的氢键加强,热处理有利于改善复合膜的相容性.     

氢氧化钠溶液环境下混凝土的自愈合性能

通过分析混凝土裂缝愈合前后的力学性能、裂缝宽度、物相组成和微观结构,研究了不同碱度NaOH溶液(pH值分别为7,9,11和13)环境下混凝土的自愈合性能。结果表明,NaOH溶液对混凝土的自愈合效果优于水;不同碱度NaOH溶液环境下,混凝土的强度、波速均随龄期延长逐渐增大,且增长速率前期较小,中期增大,后期趋于平缓;NaOH溶液的pH值为13时,混凝土的自愈合效果最明显,60d时,强度恢复率约为97.6%,裂缝宽度愈合率约为58.4%;随NaOH溶液碱度的增大,裂缝中C-S-H凝胶、钙矾石等产物逐渐增多,体积增大,连续的C-S-H凝胶将相互交叉搭接的钙矾石骨架包裹住,并在晶体间起胶结作用,使裂缝逐渐愈合。     

酸含量对海带浆包装体系稳定性的影响

对自制的海带浆,通过添加不同质量分数的柠檬酸,并使用聚丙烯香味薄膜进行包装,研究了酸含量对海带浆体系稳定性的影响.试验结果表明：添加质量分数为0.4% 的柠檬酸,可有效抑制海带浆体系的pH值上升;柠檬酸的添加,可不同程度地影响海带浆体系的黏度;添加质量分数为0.8%的柠檬酸,可有效维持海带浆体系的感官质量.感官评定结果表明,聚丙烯香味薄膜包装可以很好地抑制海带浆的腥味,改善海带浆的风味.通过对体系pH值、黏度、离心沉淀率的横向比较,发现其黏度与离心沉淀率大体成反比例关系,当柠檬酸的添加质量分数为0~0.6%时,随着柠檬酸添加质量分数的增大,海带浆溶液的黏度增大,离心沉淀率降低.     

超临界流体辅助醋酸纤维素溶液加工的流变性能

为了改善二醋酸纤维素(CDA)加工的流变性能,采用超临界二氧化碳辅助CDA溶液单螺杆挤出加工,通过狭缝流变仪进行流变测试,研究了注入超临界二氧化碳和加工条件(挤出温度、溶剂含量)对CDA溶液流变行为的影响。结果表明,CDA溶液和CDA/CO_2溶液体系均是非牛顿假塑性流体;CDA溶液和CDA/CO_2溶液体系的剪切黏度随着挤出温度或溶剂量的增加而降低;注入超临界二氧化碳显著降低了CDA溶液的黏度、挤出温度、剪切黏度对温度的敏感程度、口模压力和溶剂量,提高CDA溶液的挤出流量和非牛顿指数。随着温度升高,6 r/min和8 r/min时CDA/CO_2溶液体系黏度下降值大,黏度降低值可以达到47.93%;同一溶剂含量下,6 r/min时注入超临界二氧化碳后CDA溶液黏度下降值较大,降低值可以达到48.10%。     

不同pH值下纳米纤维素晶体悬浮液的流变性能研究

研究不同pH值下的棒状纳米纤维素晶体悬浮液体系的细微结构变化与流变行为的关系,探讨了pH调节剂的加入所引起的体系结构变化的机理,并采用线性的流变学方法研究了各体系流动性、蠕变性以及频率响应性等动态粘弹性质,分别利用Power-Law模型、Burger模型对体系的流动曲线、蠕变曲线进行了数据拟合,研究发现,pH=2的悬浮液体系具有典型的液晶结构,呈现三段式＂S＂型流动曲线;随着pH值的增加,体系逐渐形成凝胶结构且凝胶强度越来越强,＂S＂型流动曲线逐渐模糊,蠕变的弹性柔量逐渐增大,粘性柔量逐渐减小,而pH〉9后出现蠕变弹性恢复,体系储能模量G′和损耗模量G″均有明显增加,但损耗角正切tanδ值先减小然后增大,pH=7体系内耗最小。     

高性能PVC/PSf共混超滤膜的研制——(Ⅰ)稀溶液黏度法测PVC/PSf共混相容性的研究

首次采用稀溶液黏度法(DSV法),通过相对黏度-组成曲线、增比黏度-浓度曲线,以及值对PVC与PS f的相容特性进行了研究。结果表明,PVC/PS f共混体系为部分相容体系,体系相容性随PVC/PS f共混比的增大而增加;溶液浓度和温度对PVC/PS f体系的相容性存在一定的影响。     

海藻酸钠/聚乙烯醇纳米纤维的制备与表征

以水为溶剂通过静电纺丝手段制备了海藻酸钠/聚乙烯醇(SA/PVA)纳米纤维膜,研究了溶液混合比例、纺丝参数、氯化钠(NaCl)和曲拉通X-100对其静电纺丝的影响,并对SA/PVA纳米纤维膜进行了XRD、FT-IR表征和力学性能测试。结果表明,溶液混配合比和纺丝参数对静电纺丝性能有着重要影响;添加0.5%(wt,质量分数,下同)的NaCl和1.5%的曲拉通X-100后能显著改善SA/PVA的静电纺丝性能。XRD和FT-IR分析表明,PVA能够破坏SA分子间作用力并形成了新的氢键。SA溶液∶PVA溶液的配合比为3∶7时,SA/PVA纳米纤维膜拉伸强度最优,达11.36MPa。     

基于微流变法的铬冻胶体系动态成胶过程测定

针对部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)与氯化铬(CrCl_3)的交联体系,采用光学微流变仪,以宏观黏度因子(MVI)和弹性因子(EI)为评价指标,研究了在不同交联剂浓度、pH值、盐浓度、温度条件下体系动态成胶的微流变特征。结果表明,随着交联剂质量分数增大、温度升高、初冻时间缩短、MVI值和EI值增大,冻胶强度增加;pH=7时的冻胶最稳定,弱碱性环境下,体系的MVI值和EI值减小,成冻时间延长且冻胶强度降低;弱酸性条件下,初冻时间缩短,但体系易破胶;随着NaCl浓度的升高,MVI值和EI值减小,初冻时间缩短冻胶强度降低。此结果与常规评价方法对比表明两者具有一致性。此外,通过对体系微观结构的表征,初步建立了一种原位测定铬冻胶体系动态成胶的微流变方法。     

磷虾蛋白/海藻酸钠/聚乙烯醇复合纳米纤维的制备及表征

以磷虾蛋白(AKP)、海藻酸钠(SA)、聚乙烯醇(PVA)为纺丝原料,通过静电纺丝制备AKP/SA/PVA复合纳米纤维,系统研究了纺丝液浓度和纺丝电压对纤维形貌的影响。通过FT-IR分析复合纤维的结构,结果表明SA与AKP间存在化学反应,而与PVA是物理共混,通过红外的二阶导数和拟合分峰研究共混纤维间的氢键作用,结果表明氢键的类型及含量与纤维构成有关。通过DSC和TGA测试纳米纤维的热性能,表明纤维在250℃左右开始熔融并伴随着分解。     

木质素/聚丙烯腈共混溶液的制备及其性能研究

为了探索木质素对丙烯腈聚合原液的性能影响，用两种不同的木质素与聚丙烯腈(PAN)进行了不同配比的共混实验，并对共混后的溶液进行黏度、稳态流变性能、固含量、分子量等一系列测试。结果表明，共混溶液的黏度随着温度的升高而下降，60℃左右时相对稳定；随着两种木质素含量的增加，A木质素/PAN共混溶液黏度显著增加，B木质素添加量超过40%后溶液黏度降低；木质素添加量为40%时，L_A溶液黏度较纯PAN溶液黏度增加了192%,L_B溶液黏度大幅提升了133%。这些都与溶液内分子链形态的变化有关，由于木质素添加后，共混溶液表现出典型切力变稀的性质，共混溶液的温度、木质素添加量等因素都会影响溶液切力变稀的临界剪切速率。实验发现，固含量降低没有影响溶液黏度，且A木质素/PAN共混溶液分子量大，分散度也较平均。不同木质素在添加少量时对PAN原液的流变性能影响几乎相近，因此共混溶液中加入30%～40%A木质素较适宜。