泡沫树脂整理中泡沫电导率的研究

本文建立了泡沫电导率“墙式模型”,该模型将泡沫体系视为由大小均一的空心正立方体气液单元,以砖墙形式排列而成的聚集体系。经数学推导得到“墙式模型”表达式K=D/1.8,该结论在泡沫发泡倍率5.5—11之间(包含了泡沫树脂整理工艺常用的发泡倍率范围),对实验结果有较好的拟合程度。在泡沫树脂整理实验范围内,测定了不同发泡方式、不同温度、不同处方下的泡沫发泡倍率ρ_0/[ρ]对电导率比k_0/k的关系曲线。     

泡沫凝胶性质的几种影响因素

泡沫凝胶是由含有发泡剂、聚合物和交联剂的溶液在气体作用下发泡形成的,它可以通过与制取普通水基泡沫相似的方法得到。研究了聚丙烯酰胺(PAM)浓度和气体流量对泡沫质量(φ)和气泡尺寸的影响。结果表明:泡沫凝胶的φ值随PAM的浓度和气体流量的增加而增大;φ值超过0.86时其气泡仍接近于球形;泡沫凝胶的气泡平均尺寸随PAM浓度的增大而增加,且浓度越大增加的趋势越明显;泡沫凝胶的气泡平均尺寸随气体流量的增加而增加。另外,还研究了泡沫凝胶体系的稳定性随温度的变化及存放时间对气泡尺寸的影响,可以证实,在30℃以下,泡沫凝胶的稳定性较好,高于35℃时,其稳定性变差;存放时间对泡沫凝胶的气泡尺寸影响非常明显。     

水成膜泡沫灭火剂性能的影响因素分析

根据水成膜泡沫灭火剂的灭火原理,从氟碳表面活性剂的碳链长度以及试验温度等角度,分析了氟碳表面活性剂表面张力以及铺展系数的变化;其次采用主动供气泡沫枪,研究了气液混合比对发泡倍数的影响;最后利用传统自吸式泡沫枪,从接收距离和喷嘴直径大小等维度分析发泡倍数的变化。试验结果表明,发现其碳链长度越长,表面张力越低,铺展系数随温度的升高先增加后趋于稳定;发泡倍数随气液混合比的增加先增大后趋于稳定;增大泡沫枪喷嘴直径和延长泡沫接收距离,发泡倍数均呈现先增大后趋于稳定;但增加的幅度并不是太明显。     

泡沫上浆——浆液的起泡性能及其泡沫特性

本文对几种常用的浆料如:淀粉,变性淀粉,CMC,PVA,变性PVA,聚丙烯酸甲酯,聚丙烯酰胺等的发泡性能进行了研究。分析、讨论了影响浆液发泡的主要因素,如:浆液浓度、粘度、化学助剂、温度等等。通过实验,并经过数理统计分析计算,提出了泡沫粘度随时间变化的经验公式:η=α·t~(-b)。用显微摄影图片分析了浆液的泡沫直径分布及泡沫直径随时间变化的情况。     

泡沫整理发泡原液的组成及其泡沫稳定性的探讨

在比较各种发泡剂的发泡性质并考虑供应条件及成本问题以后,本文选用净洗剂601(烷基磺酸钠)为发泡剂,羟乙基纤维素为泡沫稳定剂,并推荐了一个树脂整理用的发泡液处方。本文以实验证实发泡液本体粘度与泡沫半衰期及与流失速率常数的倒数之间均存在线性关系。本文用实验验证了泡沫的比表面与光损失因子之间的线性关系,并讨论了用光透射法来测量和控制泡沫气抱尺寸分布的可能性。在研究及评价了各种静态流失模型之后,本文提出一个把流失问题理解为多孔介质中的渗滤流问题的新模型,并根据Darcy定律推导出一个具有满意精度的公式:W/a-1g(W_0-W/W_0)=K(t+a/2t~2)该模型包含了影响速率的主要因素,并更合理地描述了流失机理。因之,对泡沫稳定性的这个重要问题——流失问题,从新的角度作了再认识。     

泡沫铝发泡过程中气泡的稳定性

对采用粉末冶金法制备泡沫铝材料过程中气泡稳定性对发泡效果的影响进行了研究,对影响气泡稳定的因素进行了分析.确定熔体的黏度与氢化钛分解是决定气泡稳定的主要因素.采用在铝硅合金粉末中加钙来增加熔体黏度,控制熔体的表面张力;通过控制氢化钛加入量来控制氢化钛分解释放出氢气的量;控制发泡时间,使发泡在气泡的稳定时段内进行;保持气泡内气体压力与气泡表面张力的平衡,可获得孔结构均匀、密度适合的泡沫铝材料.     

发泡聚丙烯泡沫的吸油特性研究

发泡聚丙烯泡沫是一种性能卓越的复合材料,具有许多优越的特性,可用于吸附水体中的油类物质。文章测试了发泡聚丙烯泡沫的油水选择性、吸附动力学、对不同油品的吸附性能,并对发泡聚丙烯泡沫的重复利用性、耐温性以及对水面浮油的去除效果进行了研究。实验结果表明:发泡聚丙烯泡沫具有很好的亲油疏水性,其对柴油的吸附符合伪二级吸附动力学方程,其饱和吸附倍率为9.5g/g,饱和吸附时间为22min;发泡聚丙烯泡沫具有很好的重复利用性;吸油速率随着温度升高而加快,但温度对其饱和吸油倍率影响较小;发泡聚丙烯泡沫对水面浮油去除效果良好,在处理含油污水方面具有广阔的发展前景。     

高吸油性能软质聚氨酯泡沫的合成研究

以聚醚多元醇(N220、N330)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,采用一步发泡法,合成一种泡沫质地柔软、泡孔结构较好且具有较高吸油性能的软质聚氨酯泡沫.研究了催化体系、TDI指数、物理发泡剂、聚醚多元醇、水、泡沫稳定剂等对泡孔结构和吸油性能的影响.得到了最佳工艺配方,即:聚醚多元醇100份,TDI指数103%, A33为4.8份,辛酸亚锡(T9)0.8份,泡沫稳定剂为4份,物理发泡剂(141b)20份,水10份.制得的泡沫结构较好时,对原油的吸油倍率为35 g/g.     

泡沫状树脂制备及其对消防废水的吸收性能

以马铃薯淀粉和丙烯酸为原料、过硫酸钾为引发剂和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,部分交联(预交联)后,通过微波辐射完成交联、发泡和干燥,制备泡沫状高吸水树脂,并考察工艺条件对泡沫树脂性能的影响。结果表明:糊化时淀粉与水的质量比1∶10,预交联15 min,微波辐照能量7.5 kJ/g的条件下,得到的泡沫状高吸水树脂吸收化工消防废水的最高吸水倍率可达155.7 g/g,前2 min内吸水倍率可达101.6 g/g,与未发泡树脂相比,吸水速率提高了80%,可实现事故现场的化工消防废水快速固定化。     

防灭火三相泡沫添加剂的实验

通过对粉煤灰物理特性和化学成分分析，在其浆液中加入一种合适的发泡剂和稳泡剂，经过物理发泡方式形成粉煤灰三相泡沫，用于防治矿井自然发火。对所选发泡剂在粉煤灰浆液中的发泡性能以及稳泡剂和浆液浓度对粉煤灰三相泡沫稳定性的影响进行了系列实验，井对实验结果进行了分析。指出KDF-l发泡剂适合制备发泡倍数较高、稳定时间较长的煤灰三相泡沫，给出了KDF-l发泡剂用于浆液发泡的最佳浓度。     

基于Lemlich模型的泡沫中气体扩散规律实验研究

泡沫的聚并过程是体系自由能减少的一个自发过程。通过室内微观模拟实验,研究了不同泡沫体系中气泡平均半径的变化规律,并根据相邻2个气泡大小的变化情况,近似得到了冻胶泡沫体系扩散系数的数量级,然后根据Lemlich理论,给出了气体扩散系数的计算方法,并分别计算出了强化泡沫体系和冻胶泡沫体系的气体扩散系数。研究结果表明,水基泡沫体系气泡平均半径随时间迅速增加,且后期水基泡沫气泡平均半径远远大于强化泡沫体系和冻胶泡沫体系气泡的平均半径,冻胶泡沫体系气泡的平均半径变化最慢,该体系最稳定;冻胶泡沫体系的气体扩散系数小于强化泡沫体系的扩散系数,进一步说明冻胶泡沫体系稳定性最佳。     

单甘油脂类泡沫的稳定机理

对单甘油脂类表面活性剂单硬脂酸甘油酯(GMS)及单月桂酸甘油酯(GML)的发泡性能及泡沫稳定性进行研究,同时用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)及α-烯基磺酸钠(AOS)做对比实验.采用黏度仪和偏光显微镜分析溶液及泡沫相态的流变行为和微观结构,来探讨发泡性能及泡沫稳定性机理.结果显示,溶液浓度是主要影响因素,当ω(GMS)为0.1%～10%时,发泡体积存在一个最大值,在同一浓度时其泡沫稳定时间长于GML.当ω(GMS)达到4%时,其泡沫半衰期达到20 d以上.比较微观结构发现,溶液中超过临界胶束浓度(CMC)后形成的聚集体(层状液晶)具有减缓排液速率、增强Gibbs-Marangoni效应及使泡沫粒径均一化等特性,共同作用增加了泡沫稳定性.     

泡沫铝发泡过程三维数值模拟

应用计算流体力学方法模拟分析搅拌轴斜置情况下泡沫铝吹气发泡过程.在双流体模型基础上引入多重参考系法描述搅拌三维气液两相流场,考查了桨叶转速、气体流率及初始泡径对流场特性和气泡分布的影响.结果表明气体在叶片区有聚集,并且吸力面高于压力面,液面附近气泡在一定范围内分布较均匀.含气率随叶片转速和气体流率增大而增大,随气泡直径减小而增大.     

Mg对碳纤维稳定泡沫铝发泡过程和胞孔结构的影响

利用溶体直接发泡法制备出了不同Mg和碳纤维添加量的闭孔泡沫铝材料,详细研究了Mg的添加对泡沫铝发泡过程和胞孔结构的影响.研究结果表明:Mg元素的加入明显增大了泡沫体的膨胀率,拓宽了孔径分布的范围,并增加泡沫体中小气孔的数量.气泡壁内部和表面的微观形貌观察表明:Mg元素加入后,造成铝液表面张力降低,改善了铝液和氧化物颗粒的润湿性,有助于增加发泡过程中的气体释放,使泡沫体气泡壁平整且变薄,有助于提升气泡壁的稳定性,使获得的泡沫铝的孔隙率达到90%以上.     

废玻璃纤维硬丝泡沫玻璃的制备及其发泡机理

以废玻璃纤维硬丝为主要原料,添加适量外加剂,采用烧结法制备出质量符合要求的泡沫玻璃。其发泡机理是：发泡剂放出的气体一部分由于烧结被包裹在坯体中形成微小气泡,当温度升高至发泡温度、玻璃软化时,气泡膨胀,坯体体积增大而成为泡沫玻璃。引入适当配合的稳泡剂、加入结合剂并加压成型,能够促进烧结,这些对于气泡的形成和稳定都有积极作用。     

转炉泡沫渣气泡分布特点及形成过程

在转炉留渣-双渣工艺脱磷阶段结束倒渣时，分别使用样勺获取倒渣开始时上部泡沫渣，倒渣结束时下部泡沫渣以及倒渣结束后炉内剩余底部泡沫渣，使用宏观及微观的方法分别分析泡沫渣各部位气泡分布特点。结果表明：气泡平均当量直径，上部>下部>底部；孔隙率，上部>下部>底部。转炉泡沫渣的形成过程为：随着大量CO/CO2气泡进入渣中，气泡之间不断碰撞、合并，上部气泡被下部气泡抬挤且由于气泡本身的浮力作用，气泡不断上升，气泡在上升时由于重力作用，气泡之间渣相在重力作用下析液，气泡的拓扑结构不断发生变化，同时气泡之间不断碰撞、合并，最后形成上部气泡直径大且孔隙率高，下部气泡直径小且孔隙率低的泡沫渣。     

新型装饰材料——泡沫铝

美国建材市场上出现了一种新型装饰材料——泡沫铝。它是采用直接发泡法制成的,即在熔融铝液中加入增黏剂和发泡剂,以强力搅拌使之混合均匀,升温后再恒温,使发泡剂分解,放出气体,经冷却后便得到气泡大小     

SMS手术衣材料单面“三防”泡沫整理工艺

采用泡沫整理法对纺黏-熔喷-纺黏(SMS)非织造手术衣材料进行单面"三防"(防水、防酒精、防血液)整理.为了同时具有良好的单面"三防"效果和舒适性能,探讨了稳定型泡沫整理剂的成分及含量,以及该工艺的最佳焙烘温度和时间.试验结果表明:最佳整理剂配方是十二烷基硫酸钠(SDS)质量分数为0.5%,羟乙基纤维素(HEC)质量分数为0.2%,羧甲基纤维素(CMC)质量分数为0.3%;最佳加工工艺是发泡温度为25℃,焙烘温度为130℃,焙烘时间为3min.经单面"三防"整理后,SMS材料的单面"三防"效果得到明显改善,同时材料具有较好的舒适性能.     

煤矿井下液体阻化泡沫阻燃及发泡性能

为解决采空区内液体阻化剂易从岩石缝流失的问题,通过正交试验、对比试验及热重分析,研究新型液体阻化泡沫的发泡性能和阻化性能.结果表明:当AES、MPS、CMC、MgCl_2质量分数分别为0.5%、0.2%、0.1%、5%时,阻化泡沫综合性能最佳.随着AES或CMC质量分数增大,发泡倍数先增加后减小,泡沫稳定性和保水性降低;随着MPS质量分数增大,发泡倍数降低,析液半衰期和保水性先增加后减小;随着MgCl_2质量分数增加,发泡倍数和析液半衰期先增大后减小,保水性增强;阻化泡沫的阻化效果较好.     

多孔介质内泡沫稳定性定量评价实验

为了克服常规泡沫稳定性评价方法难以模拟高温高压多孔介质环境的不足,基于激光探测技术,根据激光透过不同衰变阶段泡沫时的透射性能差异,首次提出了一种高温高压条件下定量评价多孔介质内泡沫稳定性的实验方法。此外,为验证激光法评价结果的准确性,同时开展了泡沫粒径微观可视化实验,研究了压力、温度、多孔介质对泡沫稳定性的影响及其机理。研究发现,相同条件下,较无多孔介质,泡沫在多孔介质中的稳定性更好,且在高压条件下,多孔介质更有利于稳泡。原因是压力升高,孔隙受压缩其水力半径减小,空气与表活剂疏水链的分子间作用力增强,二者均会导致泡沫粒径减小,稳定性增强;升高同样温度,多孔介质中泡沫稳定性下降的幅度更大。是由于多孔介质中的固态颗粒导热系数比纯泡沫更高,单位时间内辐射出的热量更多,加剧了气泡膨胀及液膜排液,使泡沫粒径增大,稳定性降低。