用于纺丝成网非织造布的聚合物熔体性能研究

运用纺丝法(Rheotens)和纯拉伸法(RME)研究分析两种聚合物PPU1780F1及NX50081的熔体拉伸流动性能。从熔体拉伸时瞬时拉伸粘度与应变、应变率的关系以及温度的影响,观察聚合物熔体拉伸变化规律。实验结果表明:聚合物熔体受力、拉伸粘度随应变、应变率和温度而改变。PPU1780F1拉伸粘度高,最大应变、应变率明显高于NX50081,适用于纺丝成网非织造布。而NX50081拉伸粘度低,不宜过多拉伸,可选作为注塑模压成型制品的原料。     

高密度聚乙烯熔体拉伸流动特性分析

基于PTT(Phan-Thien-Tanner)模型,将温度引入结点破坏率H函数中,构建新的聚合物流体本构方程.应用该方程,分析温度对聚乙烯熔体拉伸流动中拉伸应力和拉伸粘度的影响.结果显示,随着温度的升高,熔体的拉伸应力和拉伸粘度都随之下降.     

超声辅助微注塑成型中熔体壁面滑移行为的研究

壁面滑移在聚合物熔体注塑成型过程对熔体充模流动行为具有显著的影响.本文基于对超声辅助微注塑加工机理的研究,分析了超声振动对微尺度型腔中熔体壁面滑移的作用方式.结合聚合物熔体壁面滑移方程和超声对熔体壁面滑移的影响机理,阐明了不同情况下的壁面滑移理论模型.采用毛细管流变仪研究了超声振动作用下的聚合物熔体的壁面滑移行为,通过分析壁面滑移的临界剪切应力变化,明确了超声振动作用下的熔体壁面滑移行为对微尺度型腔充模情况的影响.研究结果表明,超声辅助微注塑过程中,超声作用下的微尺度型腔中熔体壁面滑移的临界剪切应力降低或变为零,壁面滑移速度随剪切应力增加而增加,不同剪切速率时超声作用下的熔体黏度均明显降低,进而提升了熔体对微尺度型腔的充模能力并改善了微塑件的成型质量.     

临界外推滑移长度的解析、测量及其流变学意义

给出用恒速型毛细管流变仪研究熔体挤出畸变时,计算熔体壁滑速率和外推滑移长度的原理和方法,采用2种聚合物样品HDPE（高密度聚乙烯）和EPDM（三元乙丙橡胶）验证计算方法。求得样品的壁滑速率在每秒几厘米的量级,临界外推滑移长度在毫米数量级。由此进一步探讨壁滑的分子机理和界面机理,指出发生显著熔体壁滑、压力振荡和挤出物表面畸变的前提条件是,熔体具有线形分子链且发生强缠结以及熔体/模壁间具有强吸附边界。     

冷却单螺杆内聚合物熔体传热模型

基于聚合物熔体在冷却单螺杆内传热,引入平均温度表征螺槽深度方向的熔体温度变化,将黏性生热简化为内热源,建立聚合物熔体传热理论分析模型;基于模型分析了冷却单螺杆的结构参数与工艺参数对聚合物熔体冷却过程的影响规律,并通过计算流体动力学（CFD）模拟验证模型的准确性。结果表明,当螺槽深度为5~9 mm、螺纹升角为30°~50°时,通过增大螺槽深度和螺纹升角,同时降低螺杆转速和减少产量,能够有效增强冷却单螺杆内聚合物熔体的冷却效果,此时模型能够满足冷却单螺杆内聚合物熔体的降温需求。数值模拟值与模型计算值的最大相对误差为1.21%,表明聚合物熔体传热模型能够预测冷却单螺杆内聚合物熔体的冷却过程,可以为串联挤出发泡系统中冷却单螺杆的设计提供一定的理论参考。     

衣康酸——苯乙烯熔融接枝HDPE改性研究

本文采用反应型双螺杆挤出机和熔融接枝技术制备了可反应性相容剂HDPE-g-ITA和HDPE-g-(ITA co-St),借助气相色谱和热重分析技术,确定了熔融接枝工艺和工艺参数。应用红外光谱分析了接枝物的化学结构,证明熔融接枝过程中部分羧基脱水生成酸酐；接枝率和熔体流动速率测定结果表明,衣康酸(ITA)的接枝能力较马来酸酐(MAH)强,引入第二单体苯乙烯(St)对提高ITA的接枝率有更大的促进作用。     

ε的物理意义与静电场教学

静电场是电磁学中非常重要的内容．从实际教学中发现，学生对电容率的物理意义的理解比较模糊，影响了静电场尤其是电介质部分的学习质量．这个问题可以通过紧扣ε的物理意义，前后呼应，统整教学设计来解决．     

振动作用下单螺杆挤出机内聚合物熔体的流动

提出了一种求解二维耦合流场的有限差分数值模拟新方法，避免了求解压力Poisson方程。对振动力场作用下聚合物熔体在单螺杆挤出机螺槽内的流场进行了数值计算，得到了不同时刻螺槽内聚合物熔体的流动速度与剪切应力分布。结果表明，振动将导致螺槽内聚合物熔体的流动速度与剪切应力周期性变化，当振动扰动系数较大时，螺槽展开方向甚至会出现瞬时压力反流．最后，通过剪切应力的分布曲线证明本研究所得结果的正确性。     

Gaussian程序计算的一阶超极化率的符号问题

在明确了Gaussian程序的偶极矩和电偶极场的定义后,用静电场存在时单点计算的分子能量进行数值微分得到一阶超极化率,然后与Gaussian程序计算的一阶超极化率比较.发现Gaussian程序用polar关键词计算的超极化率的各分量应该变号.     

渤海油田不同时机聚合物驱油效果研究

为研究海上油田不同时机聚合物驱油效果,使用渤海油田的油藏数据,采用物理模拟实验和数值模拟相结合的方法分析了不同时机聚合物驱在波及面积、无水采油期和驱替前缘形态等方面的特征。为兼顾不同时机聚合物驱增油及降水效果,定义综合换油率来表征不同时机聚合物驱油效果。结果表明,与中后期聚合物驱比较,早期聚合物驱前缘推进均匀,注入水突破时间延迟,波及效率高,油藏驱替效果得到改善。注聚合物时机较早,开发早期综合换油率较高,早期聚合物驱能在有限的时间内将增油和降水的作用发挥得更好。对于受开发时间限制及要求高速高效开发的海上油田,早期聚合物驱技术优势明显。     

液晶高分子流体在拉伸流动中拉伸粘度的解析计算研究

在液晶高分子熔液挤出过程中,剪切拉伸是主要考虑因素.用液晶高分子B模型本构方程,并考虑取向运动的影响得到拉伸粘度随松驰时间与拉伸率之间的变化关系和曲线.     

液晶高分子各向异性粘弹流体拉伸流动中拉伸粘度的解析计算研究

将聚合物熔体的挤出过程看作是剪切流动主导的剪切单元,采用用液晶聚合物熔体或溶液LCP-B本构方程;采用共转Oldroyd B流体模型计算出取向运动拉伸粘度的影响.无量纲拉伸粘度随松弛时间和剪切速率的变化曲线.得到了无量纲拉伸粘度随剪切速率之间变化关系.     

聚合物熔体振动挤出过程的瞬态网络结构模型

运用瞬态网络结构原理建立了一个适合于挤出流动方向上平行叠加振动力场后聚合物熔体的非仿射网络结构本构方程，从理论上分析了振动参数对聚合物熔体剪切应力的影响，并将理论值与实验值进行比较，取得了较好的一致性，同时，研究表明，随着应变振幅和频率的增加，LDPE（低密度聚乙烯）熔体的缠结密度减少，剪切应力振幅增加。     

强电场下蒸汽压方程对凝华的影响

本文应用热力学和相变理论导出了在高压静电场下水蒸汽凝华成核的力学平衡、相平衡条件、成核的临界半径、以及饱和蒸汽压方程。该方程说明在强电场中水蒸汽的饱和蒸汽压将随电场强度的增加而减小的规律,定性地解释了在电场中水蒸汽在固体冷表面上凝华成核结霜的规律,并由实验得到证实。     

振动剪切场对聚合物熔体缠结密度的影响机理

采用前人提出的动态速率方程研究振动剪切作用下聚合物熔体缠结密度的变化情况。指出当施加正弦应变后，缠结密度的变化也呈周期性变化，而又施加的应变振幅与频率的大小对缠结密度的变化有很大影响；当施加的应变振幅或频率越大时，缠结密度变化的幅度越大，从而使熔体的粘度变化也越大。同时指出施加振动可以改变链段和整个分子链的松弛时间。     

微尺度下压力对聚丙烯剪切黏度影响研究

利用高精度RH10毛细管流变仪开展微尺度下聚丙烯（PP）流变实验研究。选用内径分别为0.25、0.5、1.0 mm的口模,研究剪切速率3×10²~5×10³ s^-1范围内,温度为210、220、230℃时PP黏度变化。结果表明：在相同的剪切速率与温度下,相比于1.0 mm口模中PP熔体黏度,0.25、0.5 mm口模中PP熔体的黏度增大;3种口模内体现黏度与温度关系的Arrhenius公式拟合系数不同,揭示了微尺度下PP剪切黏度的尺度依赖性。分析认为在微小直径口模内PP熔体压力的增加是黏度变化的原因之一,并基于Barus公式提出用于量化微尺度下PP黏度的等效压力概念。     

不同口模直径下聚合物熔体流变特性试验研究

采用双料筒毛细管流变仪,研究了口模直径从1.5 mm减小到0.5 mm时聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯(PP)和高密度聚乙烯(HDPE)4种聚合物熔体的流变特性,并讨论了在口模直径为0.5 mm条件下温度对熔体剪切粘度、温度和剪切速率对熔体非牛顿指数的影响.试验结果表明,在剪切速率102～104s-1,4种聚合物熔体的剪切粘度均随剪切速率的提高而减小.PS和PMMA熔体的剪切粘度随着口模直径的减小而增大,PP和HDPE熔体的剪切粘度随着口模直径的减小而减小.随着剪切速率的提高,不同口模直径下熔体剪切粘度的差异逐渐缩小.在口模直径为0.5 mm的条件下,4种聚合物熔体的剪切粘度对温度的依赖性符合Arrhenius方程;熔体的非牛顿指数随着温度的升高而增大,随着剪切速率的提高而减小.     

各向异性介质静电势微分方程的分离变量法

从静电场的基本方程组出发，得出各向异性静电势的微分方程及其边值关系，并作坐标变换。在新的各向异性直角坐标系中应用分离变量法，为研究介质中各向异性的静电场提供一种方法。