轮胎橡胶材料动态力学研究

采用德国 GABO公司500N EPLEXOR动态粘弹谱仪在拉伸和剪切模式下对轮胎橡胶材料进行温度/频率扫描,研究结果表明,在动态温度/频率扫描情况下,频率一定,随着温度升高,胶料的储能模量、损耗模量和损耗因子逐渐降低;而当温度固定时,随着扫描频率加快,储能模量、损耗模量和损耗因子的整体变化趋势是上升的。此外,在移位因子拟合时,Gauss拟合移位因子的准确度比WLF方程拟合移位因子的准确度更高,WLF方程在高温区拟合效果比低温区更佳,并且采用Gauss拟合的移位因子拓宽得到的胶料粘弹主曲线频率范围与DMA测试仪自动拓展的胶料粘弹主曲线的频率范围相比更宽。     

轮胎胶料的动态力学性能研究

采用动态力学分析(DMA)仪在拉伸和剪切模式下对轮胎胶料进行频率扫描。结果表明,一定频率下,随着温度升高,胶料的储能模量和损耗模量逐渐降低;而当温度固定时,随着扫描频率加快,储能模量和损耗模量的整体变化趋势是上升的。此外,在移位因子拟合时,Gauss方程拟合移位因子的准确度比WLF方程更高,WLF方程在高温区拟合效果比低温区更佳,并且采用Gauss方程拟合的移位因子拓宽得到的胶料DMA曲线频率范围与DMA仪的频率范围相比更宽。     

OMMT/NMMO/纤维素纺丝液流变性能研究

主要研究了在稳态测试下纺丝液的浓度、温度、剪切速率及改性蒙脱土(OMMT)质量分数对纺丝液表观黏度、非牛顿指数、结构黏度指数的影响,同时研究了在动态测试下纺丝液浓度、剪切频率、OMMT质量分数对纺丝液储能模量和损耗模量的影响.结果 表明:该纺丝液属于假塑性流体,存在切力变稀现象;OMMT的添加对纺丝液的表观黏度有显著的...     

三元体系相分离制备硝化纤维素凝胶及其动态流变性的研究

通过溶剂蒸发引发相分离从硝化纤维素/丙酮/乙醇三元体系中制备出硝化纤维素凝胶,采用线性流变学方法考察凝胶对外界刺激(如应变、频率、温度)的响应程度,研究了凝胶的动态流变性能。结果表明,溶剂/非溶剂(丙酮/乙醇)质量比或硝化纤维素含量影响最终硝化纤维素凝胶的形貌,改变溶剂比例与硝化纤维素含量对硝化纤维素凝胶的动态流变性能的影响不同,增加丙酮含量,制备出的硝化纤维素凝胶体积减小,凝胶中硝化纤维素的含量增加,储能模量G′和损耗模量G″增加,临界应变(γc)随凝胶中硝化纤维素含量的增加而减小;当丙酮/乙醇的质量比为2∶3时,增加硝化纤维素含量,G′和G″值会随着凝胶中硝化纤维素含量的增加先增大后减小。所有硝化纤维素凝胶的储能模量G′和损耗模量G″在整个温度扫描中基本不变,表明硝化纤维素分子链间和硝化纤维素/溶剂间的相互作用不会被升温破坏。     

聚乙烯的动态流变行为分析

采用动态流变测试研究了角频率、黏度、储能模量、损耗模量、损耗因子等的变化规律,并讨论了它们与聚乙烯分子结构的关系。结果表明:交点模量(G_x)对应的频率越低,聚乙烯的重均分子量越大;G_x的纵向位置越低,聚乙烯的相对分子质量分布越宽;宽分布可以使聚乙烯剪切变稀行为更加明显,但不能排除长支链的影响;通过动态黏度-虚数黏度曲线和损耗因子随角频率的变化可以判断树脂结构中是否含有长支链。     

相对分子质量及其分布对烯烃共聚物动态流变性能的影响

通过对一系列具有不同相对分子质量和相对分子质量分布的乙烯/α-烯烃（丁烯和己烯）共聚物的动态流变行为测试,研究了相对分子质量及其分布（即多分散性）对储能模量与频率、损耗模量与频率以及储能模量与损耗模量在低频区的关系曲线斜率的影响规律。结果表明：储能模量、损耗模量与频率以及储能模量与损耗模量的关系曲线的斜率不仅均低于理想的单分散体系,而且均随着相对分子质量或相对分子质量分布的增加而降低。     

RDX/PEG悬浮液的流变性能

为获取RDX对固体火箭推进剂药浆流变性能的影响规律,采用稳态和动态流变学方法研究了RDX在硝酸酯增塑的聚乙二醇黏合剂体系中的流变特性、黏弹性及温度对悬浮液流变性能的影响.结果表明,随RDX含量的增加,颗粒间相互作用增强,从而导致悬浮液体系假塑性程度升高和损耗模量频率谱偏离线性程度增大.在RDX(I)悬浮液中RDX存在临界体积分数,且在硝酸酯增塑的聚乙二醇黏合剂体系中的表观黏度随温度的升高呈增加趋势,这与RDX的粒度和固-液界面相关.     

落叶松和毛白杨制备纳米结晶纤维素的性能对比

本研究以落叶松和毛白杨浆粕为原料,用酸水解法、超声处理分别制备纳米结晶纤维素,并研究原料的α-纤维素含量和聚合度等性质对制备所得纳米结晶纤维素得率、结构、结晶度和热稳定性的影响。实验所选用落叶松浆粕的α-纤维素质量分数为 88.93 %,平均聚合度达到1048.11,而毛白杨浆粕的α-纤维素质量分数为 85.90 %,平均聚合度为976.07。结果表明:酸水解处理对浆粕纤维中排列致密的结晶区影响不明显,但是会破坏非结晶区造成结晶度提高,而超声处理会使结晶度下降;由落叶松浆粕制备所得纳米结晶纤维素的得率高、晶面特征吸收峰显著,且热稳定性较好(热降解温度为 295.2 ℃),而由毛白杨浆粕制备所得的纳米结晶纤维素的热降解温度为 283.1 ℃。     

回收再利用聚酯的流变性能

选用回收再利用聚酯中的瓶片和泡料为样品,利用旋转流变仪研究两种样品在稳态与动态两种模式下的流变性能。结果表明：在稳态模式下,随着剪切速率的不断增加,两种样品的表观黏度均呈下降趋势,为切力变稀流体,采用幂律模型拟合得到两种样品的非牛顿指数分别为0.71与0.85,拟合相关系数R²均接近于1。在动态模式下,瓶片对恒定持续性高温更为敏感,复数黏度下降更为明显;随着温度上升,两种样品的储能模量、损耗模量与复数黏度均逐渐降低,且温度对具有高特性黏度的瓶片的影响明显大于对具有低特性黏度的泡料的;随着角速度的增加,两种样品的复数黏度均从急剧下降转变为缓慢下降,损耗因子表现为先上升至最大值后下降,值均大于1。     

一种疏水缔合聚丙烯酰胺作为压裂液减阻剂的性能研究

利用丙烯酰胺、丙烯酸、抗盐单体和疏水单体并通过溶液聚合得到疏水缔合聚合物ACS210,应用流变仪表征其溶液的流变性能,通过管路摩阻测试系统研究了ACS210在不同应用条件下的降阻性能。实验表明,不同质量分数的聚合物溶液的黏度随着剪切时间的延长而下降,长时间剪切后黏度保留率较高。聚合物溶液的黏度与剪切速率曲线符合幂律模型。在质量分数为0.1%时,ACS210溶液的储能模量G'均小于损耗模量G″,溶液表现为黏性行为;随着聚合物质量分数的提高,大分子链的缔合作用增强,G'大于G″。合成的聚合物具有良好的减阻效果。不同质量分数聚合物溶液的摩擦系数随雷诺数的增大均呈减小趋势,而减阻率随着聚合物质量分数的增加先增大后减小。疏水缔合作用对提高减阻率具有促进作用。     

OMMT对PA6/OMMT复合材料的流变行为

通过一步熔融挤出的方法制备了尼龙6/蒙脱土(PA6/OMMT)复合材料,研究了OMMT质量分数对PA6/OMMT复合材料流变行为的影响,动态流变研究结果表明:随着OMMT质量分数的增加,在线性黏弹区储能模量逐渐增大,复合体系的线性临界应变值表现出逐渐减小的趋势,第二平台区域逐渐减小,且复合材料的损耗模量和储能模量均表现出随着OMMT质量分数的增加而增大的趋势。     

剪切场下玻纤/聚丙烯复合体系熔体中网络结构的演变

通过高级流变仪对两组玻纤/聚丙烯(PP)复合体系在不同预剪切速率下的动态流变行为进行了研究.结果发现,界面黏结强的一组试样的储能模量(G′)、损耗模量(G″)和复数黏度(η*)随剪切速率的增大呈先增加后减小的趋势;界面黏结弱的一组试样的储能模量(G′)、损耗模量(G″)和复数黏度(η*)随剪切速率的增大而减小.     

尼龙6/POE/EVOH共混物的流变性能

采用旋转流变仪研究了尼龙6/POE/EVOH共混物的流变行为.流变曲线结果分析表明:尼龙6/POE/EVOH共混物为假塑性流体,呈现出切力变稀的现象;EVOH的加入增大了尼龙6/POE/EVOH共混物的储能模量、损耗模量和复数黏度;用Han方法看出共混物没有发生相分离.时间扫描发现,时间对共混物的性能有一定的影响.     

二异氰酸酯扩链共聚甲醛及其动态流变行为的研究

采用4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)对共聚甲醛(Co-POM)进行扩链改性,通过双螺杆挤出机进行反应性挤出,对挤出样品进行元素分析、熔体质量流动速率(MFR)及动态流变行为的测试,研究了MDI对共聚甲醛体系的扩链效果及动态流变行为的影响。结果表明,MDI是一种有效的扩链剂,样品的MFR随MDI用量的增加而降低:添加量为5%(质量分数,下同)时,MFR由27g/10min降至0.5g/10min;添加量为3%时,氮元素的含量从0变化为0.32%;并且改性后样品的流变曲线发生了明显变化:在低频区域,相同频率下,相角(δ)明显低于90°,复数黏度(η*)、储能模量(G′)和损耗模量(G″)均显著增大,δ-ω曲线上δ先降低,随后出现一个平台区域,零切黏度和剪切变稀出现在更低频区域,G′、G″与ω关系曲线的斜率变小。     

竹纤维素/NMMO·H_2O溶液流变性能的研究

采用HAAKE RS150L型旋转流变仪对竹纤维素/NMMO.H2O溶液的流变性能进行了研究。结果表明,竹纤维素/NMMO.H2O溶液为切力变稀流体;随着竹浆粕平均聚合度的增大,溶液的非牛顿指数n减小,而溶液表观黏度η、稠度系数K、黏流活化能Eη和结构黏度指数Δη增加;随着温度的升高,溶液的表观黏度下降,非牛顿指数增大;碱处理竹纤维素/NMMO.H2O溶液的流变性能受竹纤维素原料的聚合度、α-纤维素含量(或半纤维素含量)及杂质含量等因素的综合影响。     

纳米晶纤维素悬浮液流变性能的研究

采用TAARES/RFS型高级旋转流变仪系统研究了纳米晶纤维素悬浮液的稳态、动态流变性能。稳态流变性能研究表明,在低浓度时(0.5%),纳米晶纤维素悬浮液的粘度随剪切速率的增大而降低,达到一定值后即趋于稳定,而在较高浓度时,纳米晶纤维素悬浮液的粘度则一直随剪切速率的增大而不断降低;动态流变性能研究表明,在较高浓度时(1.5%),纳米晶纤维素悬浮液的粘度随频率的增大有规律地下降;动态时间扫描结果表明,当浓度较高时(1.5%),纳米晶纤维素悬浮液的粘度随时间的增加而增大。     

摩尔质量分布对宽峰聚乙烯动态流变行为的影响

通过熔融共混一种双峰聚乙烯(PE100)和单峰聚乙烯(PE5000S)制备了一系列摩尔质量连续变化的宽峰聚乙烯,研究了摩尔质量分布对它们动态流变行为的影响.结果表明,PE100和PE5000S具有良好的相容性,没有发现明显的相分离现象;随着多分散性逐渐变窄,共混物的零剪切黏度下降,储能模量和损耗模量均有减小,并表现出交点模量Gx,它随着Mw/肼n的减小略有增加,而交点频率有较大升高.     

CB/MWCNTs/PP导电复合材料的制备与性能表征

通过熔融共混、注塑成型将多壁碳纳米管(MWCNTs)母粒、炭黑(CB)母粒与聚丙烯(PP)混合制备CB/MWCNTs/PP导电复合材料。复合材料中导电填料MWCNTs体积分数为1%,通过改变炭黑体积分数,探究CB含量的变化对复合材料导电性能、力学性能和流变性能的影响。导电测试结果表明,当CB体积分数介于3%~5%时,复合材料达到电流逾渗;超声共振结果表明,复合材料的弹性模量会随着CB含量的增大而增大,而泊松比对CB含量的变化并不敏感;DMA结果表明,复合材料玻璃化转变温度(T_g)会随着CB含量的增加而降低,而储能模量和损耗模量在低温区会随着CB的增大而上升;MCR分析结果表明,当CB体积分数介于1%~3%时,复合材料达到流变逾渗,复合黏度对低频率扫描不敏感,随着CB体积分数的增大而增加。随着频率上升,不同含量材料的复合黏度越来越逼近,并且呈现剪切变稀现象。     

纤维素/NMMO·H_2O溶液体系流变性能的研究

利用 Brookfield DV-Ⅱ型粘度计对纤维素/NMMO·H2O 溶液体系的流变性能进行了研究,讨论了温度、纤维素浓度、浆粕聚合度及添加剂等对溶液粘度的影响。结果表明,纤维素/NMMO·H2O 溶液的流动活化能较低,因此其表观粘度随温度的变化不大;纤维素浓度和浆粕聚合度的增加都可使溶液粘度增大,但纤维素浓度对溶液粘度的影响更显著;抗氧化剂没食子酸丙酯(GPE)的加入减缓了加热时溶液粘度的下降,降低了纤维素的氧化降解;二甲亚砜(DMSO)的加入可有效地控制溶液粘度,改善溶液的加工性能。     

聚氰基丙烯酸正丁酯包覆玫瑰香精纳米胶囊的流变行为及其流变参数拟合

对于采用乳液聚合法制备的聚氰基丙烯酸正丁酯(PBCA)包覆玫瑰香精纳米胶囊,研究壁材质量分数(0.4%、0.6%、0.8%)、香精质量分数(0.4%、0.6%、0.8%)和乳化剂质量分数(2%、3%、4%)的改变对此体系流变性的影响。稳态测试结果表明,随着剪切速率从0.001~500 s-1增大,体系的表观黏度随之下降至0.006Pa·s,呈现出假塑性流体剪切变稀的流变特征;随着壁材用量、香精用量和乳化剂用量的增大,体系的表观黏度均大致上升了10倍。动态测试结果表明,随着香精用量和乳化剂用量的增大会导致体系的黏弹性能增强,而随着壁材用量的增加,体系的动态模量变化趋于复杂化。不同配方的玫瑰香精纳米胶囊体系的稳态流变曲线分别用Cross方程和Carreau方程均可以较好地进行拟合,标准误差也大多控制在10以内。