琼脂粉体系的凝胶质构特性

利用旋转黏度计与质构仪探究不同种类和价态的金属离子(包括氯化钠、氯化钙、氯化铁)和木糖醇、山梨糖醇等小分子多羟基化合物以及其他食品胶体等对琼脂粉体系的凝胶性能影响。结果表明,琼脂粉浓度可以有效影响琼脂粉的黏度与凝胶硬度;金属离子会阻碍琼脂分子的相互作用,导致黏度、硬度和弹性降低,随着价态升高,三价金属离子会使体系形成微小悬浮物,而阻碍凝胶的形成;小分子糖醇的影响很小;加入其他食品胶,能够有效调控琼脂粉体系的黏度、硬度和弹性。     

真空导入模塑工艺树脂体系化学流变特性及流变模型

采用DSC热分析技术和黏度实验方法,研究了真空导入模塑工艺专用不饱和聚酯树脂体系(Palatal1777-G-4)的固化特性和化学流变特性,建立和对比了树脂体系的修正双阿累尼乌斯流变模型和工程黏度模型,并依据所建立的流变模型预报 Palatal1777-G-4树脂体系的真空导入模塑工艺操作窗口。对比结果表明：修正双阿累尼乌斯流变模型和工程黏度模型分别能较好地反映树脂体系凝胶点前的低黏度平台特性和凝胶点后的黏度变化规律,结合两模型可有效模拟树脂体系在不同工艺条件下的黏度行为,准确预报树脂体系的低黏度平台工艺窗口,为优化真空导入模塑工艺参数和保证制品质量提供科学依据。模型预测结果表明,Palatal1777-G-4 树脂体系在20～38℃温度范围内满足真空导入模塑工艺操作的基本要求,黏度低于300 mPa·s的工艺操作时间长于30 min。     

气刺微割对天然生胶结构及流变特性的影响EI北大核心CSCD

选取不同浓度的乙烯气体刺激处理橡胶树割胶所得天然橡胶为研究对象,与常规2%乙烯利液体刺激和无刺激割胶所得天然橡胶作对比,探究了不同浓度气刺微割对天然橡胶分子链结构及流变特性的影响。采用凝胶渗透色谱、核磁共振交联密度、橡胶加工分析仪等手段对不同浓度气刺微割天然橡胶进行了表征。结果表明,刺激处理降低了天然生胶的相对分子质量,增大了相对分子质量分散指数,减小了生胶的交联密度;不同浓度气刺微割所得天然橡胶的支化度相对于未刺激处理天然橡胶均有降低;动态流变性能测试表明,刺激处理降低了胶料的弹性模量、黏度及粘流活化能,增大了胶料的流动指数,改善了胶料的加工流变性能。     

Terminal Blend胶粉纳米改性沥青的动态剪切模量和黏度特性

为评价Terminal Blend胶粉纳米改性沥青的动态剪切流变特性,借助频率扫描试验测定了Terminal Blend胶粉纳米改性沥青60℃贮能模量、损耗模量、相位角及动态黏度随频率变化曲线,评价了纳米材料对流变特性的影响.研究结果表明:掺加纳米材料1(一种预先分散于聚合物基体的碳纳米材料)可显著增大低频域(ω≤10 rad/s)的贮能模量、降低相位角,有助于改善沥青弹性,但对损耗模量作用有限.在高频域(ω>10 rad/s),纳米改性剂对模量及相位角影响不明显.黏度数据表明,胶粉纳米改性沥青的动态黏度随加载频率增加而降低,表现出动态剪切稀化效应;纳米材料1能显著增加Terminal Blend沥青60℃动态黏度,有助于提高混合料抗车辙能力.数据拟合发现:利用Carreau模型表征胶粉纳米改性沥青的假塑性行为是可行的,且掺加纳米材料1后,零剪切粘度大于其他两组沥青.     

浆体流变性能对超高延性水泥基材料性能的影响

浆体的流变性能是影响纤维在水泥基材料中分散性的关键因素，是采用聚乙烯（PE）纤维制备超高延性水泥基材料（Ultra-high ductility cementitious composites, UHDCC）的重要指标。本工作通过调整水胶比和外加剂的掺量调控浆体的流变性能，研究浆体的屈服应力和塑性黏度对UHDCC流动性、拉伸、抗压和断裂性能的影响。结果表明：调整水胶比和外加剂可以调控UHDCC浆体的流变特性，其流变行为符合假塑性流体。浆体塑性黏度在1.91～6.00 Pa·s范围内的UHDCC呈现不同程度的拉伸应变硬化行为；塑性黏度的最佳范围为3.06～4.60 Pa·s，此时纤维在基体中分散更加均匀，因此UHDCC具备更加优异的拉伸性能和断裂韧度，其拉伸应变可以超过10%。     

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。     

基于正交试验的磨料浆体流变特性

立足于磨料浆体射流在除鳞领域的应用,通过设计正交试验,对磨料浆体的流变参数进行测量,研究不同因素对2种磨料浆体流变特性的影响效应。结果表明:对于石榴石磨料浆体,聚丙烯酰胺(PAM)质量浓度对磨料浆体黏度的影响最为显著,磨料质量浓度次之,磨料粒径对磨料浆体黏度无明显影响。对于钢砂磨料浆体,PAM质量浓度对磨料浆体黏度有显著影响,磨料质量浓度和磨料粒径对磨料浆体黏度无明显影响。利用幂律模型、Bingham模型及Herschel-Bulkley模型对实验测得的流变参数进行拟合,优选出Herschel-Bulkley模型作为描述磨料浆体流变特性的最佳模型,建立了其本构方程,得出磨料浆体的流变特性规律。     

活性稀释剂苯基缩水甘油醚对BPF/DEDDM固化体系性能的影响

以苯基缩水甘油醚(PGE)为活性稀释剂,3,3′-二乙基4,4′-二氨基二苯甲烷(DEDDM)为固化剂,研究了PGE用量对双酚F环氧树脂(BPF)/DEDDM固化体系黏度、固化特性、固化物力学性能及热性能的影响。结果表明,PGE的加入有效改善了树脂胶液的黏度,当添加质量分数15%时,30℃树脂胶液的黏度为1034mPa.s,降低了74.3%;PGE的加入对固化特性影响较小,反应级数约为0.88;固化物的拉伸强度和断裂伸长率随PGE质量分数的增加而提高,质量分数15%时,固化物的拉伸强度和伸长率分别为35.3MPa和1.16%,比不加PGE时提高了14.8%和13.7%;耐热性能降低,然而当质量分数大于12.5%后趋于稳定,玻璃化转变温度接近123℃。     

支化高分子熔体粘弹性本构行为的比较

首先给出表征XPP、DCPP和S-MDCPP 3种粘弹性本构模型流变特性的物料函数,比较了它们对稳态简单剪切和稳态单轴拉伸流动中熔体复杂流变行为的预测能力。结果表明,S-MDCPP本构模型能够较好地反映实际支化高分子熔体的复杂流变行为。最后,讨论了S-MDCPP本构模型中各参数(主链末端支链数q、取向和拉伸松弛时间之比r以及滑移系数ξ)对熔体流变行为的影响。分析表明,主链末端支链数q以及取向和拉伸松弛时间之比r均对熔体的拉伸黏度影响较大,随着q的增加或r的减小,熔体黏度均呈现增加的趋势;随着滑移系数ξ的增加,熔体的剪切黏度降低。     

粉煤灰基固废胶凝材料流变特性机理研究

为研究适用于高浓度废弃尾矿砂浆充填体的胶凝材料，通过扩展度等试验检测不同粉煤灰掺量下砂浆流变特性，并分析试验方法的适用性；通过检测砂浆微观性质探究粉煤灰基胶凝材料作用机理。结果表明：扩展度与L管模型试验的相关性为0.985,说明扩展度可作为L管的预试验，协同表征砂浆流变性能；掺入10%粉煤灰的砂浆屈服应力降低了13.06%～24.74%,3 d强度提升了40%,7 d强度提升了9.9%,使固废综效得以充分发挥；随粉煤灰含量逐渐增加，浆液离子浓度逐渐降低，导致胶凝颗粒间斥力增加，颗粒更为分散；同时10%掺量粉煤灰的浆液3 d水化放热累计量261.696 J/g,提升了2.9%,孔隙率15.15%降低了4.02%,即粉煤灰的“滚珠”特性一定程度上改善了流动性并提升了硬化体强度。     

糯米的湿热处理及其结构表征

目的为了解决新糯米制粉峰值粘度过低的问题。方法对糯米进行湿热处理,研究糯米含水量、湿热处理时间和温度对糯米粉粘度等糊化特性的影响,并进行响应面优化。结果得到了湿热处理的最佳工艺条件,温度为70℃,含水量(质量分数)为20%,时间为1.6 h,在此工艺条件下糯米粉的峰值粘度为3.146Pa·s,与原糯米粉相比增加了37.3%,且谷值粘度、最终粘度和崩解值均增加。差示扫描量热仪分析表明,湿热处理后糊化温度有所升高,热焓值无显著性变化。X-衍射图谱表明,结晶度变化不大,且糯米淀粉晶型仍呈A型。通过扫描电镜观察,湿热处理后糯米淀粉粒的表面出现部分孔洞、凹陷和粘结等现象,整体形貌未发生显著变化。结论该工艺能够大幅度提升糯米粉的峰值粘度。     

表面活性剂助剂对水性基墨性能的影响

目的通过研究表面活性剂对水性基墨干燥性能、颜色性能和流变性的影响规律,得到选择表面活性剂助剂的理论基础。方法选用阴离子、非离子和阴/非三类6种表面活性剂助剂,利用流变仪和表面张力仪等测量助剂加入前后水性基墨粘度、表面张力、接触角、色密度、光泽度等的变化规律。结果6种助剂加入后对水性基墨在薄膜上的润湿性影响较小;阴离子表面活性剂能够降低水性基墨的动态表面张力和粘度,降低色密度,提高稳定性;非离子表面活性剂可以提高水性基墨的干燥速率;阴/非复合助剂和阴离子表面活性剂有利于提高水性基墨的综合性能。结论助剂对水性基墨性能影响复杂,要考虑综合效果选择使用。     

离子聚合物改性木粉/HDPE复合材料流变特性

为了提高木塑复合材料（WPC）的加工流动性能,利用离子聚合物改性WPC,通过HAAKE Minilab微量混合流变仪研究了离子聚合物改性木粉/高密度聚乙烯（HDPE）的毛细管流变特征。结果表明：添加与未添加离子聚合物的木粉/HDPE均为非牛顿流体中的假塑性流体,均呈现出“剪切变稀”的效应;随着钠离子聚合物含量的增加,改性木粉/HDPE的剪切应力和表观黏度均随着剪切速率的增大呈现降低的趋势,表明钠离子聚合物的加入可以显著改善聚合物熔体的流动特性;添加4wt%的钠离子聚合物和4wt%的锌离子聚合物的木粉/HDPE剪切应力和表观黏度均要低于添加4wt%的偶联剂马来酸酐接枝聚乙烯（MAH-g-PE）的WPC的值,表明与MAH-g-PE相比,离子聚合物更能够改善WPC的流动性能,减小熔体流动时HDPE与木粉之间的摩擦阻力;SEM分析表明,添加离子聚合物后HDPE塑料对木粉有很好的包覆效果,没有明显的界面缝隙,且在WPC断面上存在大量的毛刺纤维。     

超高性能混凝土流变特性及其对纤维分散性的影响

优异的分散性能是纤维充分发挥增强增韧作用的关键。为了明确高掺量钢纤维在超高性能混凝土(UHPC)中的分散特征并提高纤维的分散性,采用抗压强度、抗弯强度等力学性能试验、混凝土流变仪以及图像分析技术,分别研究了降粘掺合料、钢纤维掺量对UHPC力学性能、流变性能以及纤维分散性能的影响。结果表明:降粘掺合料对UHPC力学性能无明显提升作用,但可显著降低UHPC基体的屈服应力和塑性粘度,同时可降低钢纤维导致的屈服应力和塑性粘度增加幅度;随着纤维掺量的增加,纤维轴向取向系数和有效利用率降低,而降粘掺合料可提高纤维轴向取向系数和有效利用率;UHPC基体的流变性能、纤维分散性能以及力学性能三者密切相关,基体流变参数越小,纤维轴向取向系数越高、纤维有效利用率越高,则UHPC力学性能越好。     

Modification of rheological and filtration characteristics of water‐based mud for drilling oil and gas wells using green SiO2 @ZnO@Xanthan nanocomposite

In this study, a green, simple and economical approach was used to synthesise the SiO₂ @ZnO@Xanthan nanocomposite (NC) to modify the rheological and filtration characteristics of the water‐based drilling mud. The green synthesised NCs were identified using scanning electron microscopy, energy dispersive X‐ray spectroscopy, elemental mapping, X‐ray diffraction and UV–Vis analytical techniques. Additionally, the effect of SiO₂ @ZnO@Xanthan NCs on the filtration and rheological properties of mud including apparent viscosity, plastic viscosity, yield point, gel strength, mud cake and fluid loss was investigated. The obtained results confirmed that the synthesised NCs effectively improved the rheological properties of drilling mud, and considerably decreased its fluid loss and filter cake by about 54 and 92.5%, respectively. The results highly recommend the SiO₂ @ZnO@Xanthan NC as an excellent additive to improve the rheological properties, and reduce the fluid loss and the filter cake of the drilling mud.Inspec keywords: X‐ray diffraction, scanning electron microscopy, nanofabrication, additives, nanocomposites, X‐ray chemical analysis, drilling (geotechnical), yield point, rheology, filtration, industrial economics, silicon compounds, zinc compounds, ultraviolet spectra, visible spectra, nanofluidics, gelsOther keywords: rheological properties, fluid loss, drilling mud, filtration characteristics, water‐based mud, green approach, economical approach, X‐ray spectroscopy, mud cake, apparent viscosity, oil‐gas wells, nanocomposite synthesis, scanning electron microscopy, energy dispersive X‐ray spectroscopy, elemental mapping, X‐ray diffraction, Uv–Vis spectroscopy, plastic viscosity, yield point, gel strength, additive, SiO₂ , ZnO     

Investigation of rheological and mechanical properties of wood flour reinforced polypropylene

This study aims to investigate the rheological and mechanical properties of polypropylene when reinforced by wood flour. In the study, wood flour (WF) was added as filling material to polypropylene (PP), and its effects were investigated. The grain size of the wood flour was 300 μm. Wood flour was mixed into polypropylene material at different rates of weight. Viscosity changes of the polypropylene at various temperatures and pressure values of the concentration rates were documented. As a result, viscosity increases as the amount of wood flour filling is increased; yet as temperature, pressure and shear rate are increased, viscosity decreases. The study also focuses on the changes in its mechanical properties of polypropylene reinforced with wood flour. The tensile strength of reinforced polypropylene at varying percentages (wt. 5 %, wt. 10 % and wt. 15 %) was observed to decrease by 11 %, 16 % and 21 %, respectively, compared to that of non‐reinforced polypropylene. Additionally, impact tests showed that the highest energy absorption was in 10 % wood flour reinforced polypropylene.     

2-羟基-3-丁氧基丙基胍胶的制备及流变性能

以胍胶原粉(GG)为原料,正丁基缩水甘油醚(BGE)为疏水化试剂,氢氧化钠为催化剂,异丙醇为溶剂,制备了2-羟基-3-丁氧基丙基胍胶(HBPG)。通过FT-IR、XRD、TGA对HBPG结构性能进行了表征,并研究了HBPG水溶液和冻胶的流变性能。结果表明,HBPG结构中由于引入疏水基团,使其结晶度下降,热稳定性能提高,HBPG相比GG具有更好的增稠性能,且溶液稳定性能得到明显改善,HBPG制备的冻胶的流变性能优于GG,具有良好的耐温和剪切稳定性能。     

亲水胶体对米糠混合物凝胶及热行为的影响

目的 研究海藻酸钠、果胶、菊粉和魔芋胶等4种亲水胶体对米糠-小麦粉混合体系凝胶化过程及体系水分蒸发造成的水合稳定性影响,以改善因添加米糠而造成米糠-小麦混粉面食品质稳定的问题.方法 将4种亲水胶体以一定配比与米糠-小麦粉形成混合体系,动态粘弹性曲线能反映弹性模量、黏性模量和损耗因子的变化,分析混合体系凝胶化的过程,同时从混合体系的热重曲线(TG)和质量损失随时间变化的一阶导数曲线(DTG)中分析体系质量损失随温度的变化情况.结果 海藻酸钠、果胶、菊粉和魔芋胶各亲水胶体的加入与淀粉体系形成了更多的三维网络结构,4种亲水胶体-米糠-小麦共混体系中的弹性模量均大于黏性模量,4种亲水胶体的加入均不同程度减弱了混合体系加热过程中水分的迁移速率.结论 亲水胶体可提前米糠-小麦粉混合物的凝胶点时间,对米糠-小麦粉共混体系中水分蒸发迁移的改善能力由强到弱的顺序为海藻酸钠＞果胶＞魔芋胶＞菊粉.     

植物纤维基包装材料中纤维悬浮体流变行为研究

目的 采用可再生的植物纤维机械搅拌制备植物纤维悬浮体系,探究纤维悬浮液的流变性影响因素和体系中纤维的分散与取向,为后续工业化产品的加工和运输设计奠定基础。方法 利用旋转流变仪测试纤维质量分数、长径比（纤维长度）、温度和水溶性高分子等各个因素对体系流变性能的影响。结果 纤维悬浮体系为非牛顿流体,表现剪切变稀现象。溶液的黏度随温度的变化经线性拟合符合Arrhenius方程。纤维质量分数、长径比（纤维长度）的提高均会增加体系表观黏度,促进纤维的分散及网络结构形成,而温度的提高,黏度会呈指数形式减小。加入水溶性高分子PVA和聚丙烯酰胺分散剂均会提高体系黏度,有助于纤维的分散;PVA醇解度越高,亲水基团越多,易与纤维产生更多氢键作用,形成纤维网络结构,有助于后续发泡结构控制,醇解度过高则易凝胶化。阳离子型CPAM有助于改善纤维表面负电荷,破坏纤维静电吸附,使得纤维分散更均匀。结论 纤维质量分数、长径比（纤维长度）、体系温度等因素会影响纤维悬浮液流变特性,水溶性PVA和分散剂聚丙烯酰胺的加入有助于纤维的分散,对工业化纤维浆料配比加工具有参考意义,同时体系的黏流特性有利于生产线浆料输送系统的设备设计...     

木粉含量对木粉-淀粉/聚乳酸复合材料性能的影响

以杨木粉、玉米淀粉和聚乳酸(PLA)为原料,甘油为相容剂,利用熔融挤出法制备了木粉-淀粉/PLA复合材料。研究了木粉含量对复合材料界面相容性、热性能、力学性能、流变性能以及吸水率的影响。结果表明:随着木粉含量的增加,PLA与木粉之间的界面相容性下降,木粉-淀粉/PLA复合材料的热稳定性下降,储能模量、损耗模量和复数黏度逐渐增加;随着木粉含量的增加,木粉-淀粉/PLA复合材料的拉伸强度和弯曲强度呈现先增大后减小的趋势,当木粉含量为18wt%时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度均达到最大值,最大值分别为40.65 MPa和60.91 MPa;随木粉含量的增加,复合材料的断裂伸长率由9.64%减小到5.97%,而吸水率由5.38%增大到13.43%。