二元混合高分子刷溶剂响应特性的分子机制——密度泛函理论

采用加权密度近似密度泛函理论研究了二元混合接枝高分子刷在不同性质溶剂诱导下的垂直相分离情况。计算发现,对于具有一定相容性的等链长和等链节间相互作用能的二元混合接枝高分子刷,在非选择性溶剂中,不良溶剂使得高分子刷收缩,良溶剂使得高分子刷溶胀,但不会发生垂直的相分离;在选择性溶剂中,混合高分子刷可以在溶剂诱导下发生垂直相分离,亲溶剂的高分子链出现在高分子刷的表层,憎溶剂的高分子链蜷曲于高分子刷的底层,接枝高分子刷表现为亲溶剂性质;溶剂的选择性越大,两种接枝高分子链的相容性越差,越容易分层。     

二元混合高分子刷溶剂响应特性的分子机制——密度 函理论

采用加权密度近似密度泛函理论研究了二元混合接枝高分子刷在不同性质溶剂诱导下的垂直相分离情况.计算发现,对于具有一定相容性的等链长和等链节间相互作用能的二元混合接枝高分子刷,在非选择性溶剂中,不良溶剂使得高分子刷收缩,良溶剂使得高分子刷溶胀,但不会发生垂直的相分离;在选择性溶剂中,混合高分子刷可以在溶剂诱导下发生垂直相分...     

物理缔合高分子溶液的相分离及凝胶化

利用格子自洽场理论模型研究物理缔合高分子溶液的相分离及凝胶化行为. 给出了相分离和凝胶化点随高分子浓度和相互作用参数的变化规律及高分子链聚合度对相分离及凝胶化的影响. 结果表明, 凝胶网络的形成影响了系统的相分离.     

物理缔合高分子溶液相分离的研究

采用自洽平均场理论研究高分子溶液相分离,研究高分子溶液粘性单体相互作用参数χN与Φp体积分数相图,分别改变粘性单体间隔、溶剂尺寸研究其对相分离的影响.其结果是随着高分子体积分数Φp的增大,相分离临界值χN先降低后升高,并且整个相图不对称.减少高分子链粘性单体间隔,相分离临界值χN降低.增大溶剂尺寸,相分离临界值χN降低.     

壳聚糖非对称多孔膜的制备和性能研究

以可降解壳聚糖为材料,运用浸溃沉淀相分离工艺制备了壳聚糖膜,用扫描电镜观察了膜的微观形态,并研究了聚合物溶液浓度、溶剂蒸发时间等工艺条件对膜孔隙率、溶胀性以及拉伸强度和断裂伸长率等性能的影响。结果表明：该膜具有非对称结构,由致密层、过渡层和疏松多孔层几部分构成;聚合物溶液浓度、溶剂蒸发时间是影响膜结构和性能的重要因素,聚合物溶液浓度增大和溶剂蒸发时间变长都使得膜的孔隙率和溶胀性降低,但却可提高膜的力学性能。     

基于随机行走模拟软件的高分子链柔顺性的统计研究

本文借助随机行走模拟软件Random Walker进行高分子链柔顺性的统计学研究,基于软件运动所得数据重点研究了结构单元数、运动次数、预设行走方式、外力对高分子链末端分布位置和均方根末端距的影响。实验结果表明,无外力干涉、无规随机行走下的高分子链比较符合Flory提出的自由旋转链模型;无外力干涉、自回避随机行走下的高分子链比较符合受阻旋转链模型;有外力干涉、时,高分子的构象改变及柔顺性的宏观体现受外力影响较大。     

高压低密度聚乙烯辐射交联凝胶率的测定方法

高能辐射可使线性的聚乙烯高分子链交联产生不溶于溶剂的网状结构,此部分称之为凝胶,测定聚乙烯中的凝胶百分含量(又称凝胶率)的方法,有溶剂萃取法、弹性模量的测定、溶胀法等多种.对于聚乙烯的交联程度的衡量,常采用溶剂萃取法测凝胶率,这是国内外至今仍广泛采用较经典的方法之一,也较可靠.本工作是在国内外现有工作的基础上,对凝胶率迴流萃取测定法加以改进、简化。     

荧光标记聚N,N-二乙基丙烯酰胺在甲醇水溶液中构象变化的光谱

在水-甲醇混合溶剂中,通过光物理技术考察了荧光标记的聚N, N-二乙基丙烯酰胺(PDEA/ACE)随温度导致其构象的光谱变化.结果表明,当甲醇物质的量比15%时,随着温度的升高,PDEA/ACE构象发生了由蜷缩球到柔顺伸展的无规线团转变,呈现温敏性,且其溶液的低临界相转变温度(T_(LCS))随溶剂中甲醇物质的量比的增加而线性增加;在甲醇的物质的量比20%时,随着溶剂中甲醇的增加,高分子链保持伸展的柔顺无规线团构象;当甲醇的物质的量比20%时,构象不再发生变化;疏水平衡是导致高分子链发生构象转变的本质原因,溶剂化层的改变影响构象的变化;发现了瑞利倍频散射现象与溶液相变的相关性,并利用其强度变化来研究溶液中聚合物的构象变化和表征T_(LCS),利用紫外光谱中透光率随温度变化的特性观测时只能观察到温敏聚合物水溶液发生的部分相变,而利用光密度和荧光技术则能完整地观察到全过程.     

物理缔合高分子溶液相分离的研究

采用自洽平均场理论研究高分子溶液相分离,研究高分子溶液粘性单体相互作用参数χN与p体积分数相图,分别改变粘性单体间隔、溶剂尺寸研究其对相分离的影响。其结果是随着高分子体积分数p的增大,相分离临界值χN先降低后升高,并且整个相图不对称。减少高分子链粘性单体间隔,相分离临界值χN降低。增大溶剂尺寸,相分离临界值χN降低。     

小分子溶剂与液晶高分子相平衡理论研究（I）

从热力学角度研究了小分子溶剂与高分子混合体系的溶液－－液晶相平衡性质。研究发现，高分子链越长，形成液晶的极阴浓度越小；当高边节小于４．２时，体系不可能形成液晶。     

丙烯酸酯系互穿网络聚合物乳液的微观形貌

采用乳液聚合法,合成了聚甲基丙烯酸甲酯(MMA)-苯乙烯(St)/聚丙烯酸乙酯(EA)-丙烯酸丁酯(BA)的丙烯酸酯系互穿网络聚合物(IPNs)系列乳液,使用磷钨酸(PTA)负染技术将乳液粒子染色,使用透射电子显微镜(TEM)观察乳液粒子的微观形貌,对乳液微粒微观互穿网络壳-核结构的形成过程进行了研究.结果表明,网络质量配比、溶胀时间以及溶胀方式等因素均对乳液粒子微观形貌的形成产生显著影响;网络质量配比是决定乳液粒子大小的重要因素之一,溶胀时间影响互穿网络壳结构的厚度,溶胀方式影响乳液的成膜性能.     

高庙子膨润土和砂混合物膨胀变形特性及其预测

以高庙子钠基膨润土为试验材料, 利用单向固结仪进行一维浸水膨胀、浸水湿陷以及膨胀力试验, 分析了该膨润土在不同掺砂率下浸水膨胀和湿陷变形特性等问题, 并根据蒙脱石孔隙比的概念, 分析了饱和时的膨润土及其掺砂混和物的变形特性. 试验结果表明, 在低掺砂率下充分吸水膨胀湿陷或不变形时, 膨润土与砂混合物的蒙脱石孔隙比与垂直应力的关系在对数坐标系中是一条直线, 并且可据此预测膨润土及膨润土掺砂混和物在不同的干密度、掺砂率下吸水至饱和时的变形量及膨胀力. 分析砂骨架孔隙比对高掺砂率膨润土混合物的试验结果, 可预测形成砂骨架时的垂直应力值.     

聚天冬氨酸/海藻酸钠高吸水树脂的合成与评价

利用化学交联法制备聚天冬氨酸与海藻酸钠半互穿型高吸水树脂,所得产物并不改变原有的可降解等性质,经筛选测试确定海藻酸钠的最佳复配比例为4%,这一比例的半互穿产物在纯水中的溶胀率比纯聚天冬氨酸树脂提高21.9%,经傅立叶红外等分析发现合成的半互穿高吸水树脂仍然存在交联聚天冬氨酸的网络结构,海藻酸钠的特征基团也有相应特征吸收。SEM观察到海藻酸钠的加入提高产物树脂的孔径大小,增加孔的数量,说明树脂提高了对水的吸附和溶胀能力。     

聚丙烯酰胺/甲基纤维素半互穿网络的制备及溶胀动力学研究

 以过硫酸铵(APS)为引发剂、N,N′-二甲基双丙烯酰胺(MBA)、四甲基乙二胺(TEMED)为催化剂,在室温下通过水溶液自由基聚合,制备了聚丙烯酰胺/甲基纤维素半互穿网络(PAM/MC semi-IPN)。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)对凝胶结构进行了表征,考察了MC含量和温度对凝胶外观、平衡溶胀和溶胀动力学的影响。从FT-IR图谱可看出,随MC含量增加,PAM酰胺Ⅰ带的吸收峰从1632cm^-1移到1650cm^-1,表明PAM与MC发生了明显的氢键相互作用。随MC含量增加,凝胶颜色从透明到乳白色逐渐加深。随温度升高,各组分凝胶的平衡溶胀比都增大。随MC含量的增加,相同温度下,凝胶的平衡溶胀比下降。另外,半互穿网络凝胶的尺寸随温度升高没有明显变化,说明MC在高温下的相转变并未造成半互穿网络的体积相变。凝胶的溶胀动力学显示,凝胶在100min前均快速溶胀,在200min以后溶胀速度变缓,最终趋于平衡。扩散指数(n)和溶胀速率(k)的数据表明,温度对扩散机理有很大影响,并且MC含量低于1.0%时凝胶组成对扩散机理影响不大。通过线性拟合的R²可知,各组分凝胶在各温度下均较好的符合二级动力学方程,并且MC含量低于1.0%时对凝胶的初始溶胀速率影响不大。     

可降解聚合物溶胀性能对给药系统释药效果的影响

针对以乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)作为药物载体的新型贮库式微孔结构缓控释给药系统,为量化PLGA溶胀特性对释药效果的影响,在模拟体液环境下,以具有不同单体质量比的PL-GA膜片上的微孔为研究对象,对PLGA在降解过程中的溶胀现象进行了实验研究,得到单体质量比为50∶50的PLGA的微孔径向溶胀速率约为2.7×10-10 m/s,质量比为65∶35的PLGA的微孔径向溶胀速率约为6.6×10-11 m/s.以单体质量比为50∶50的PLGA为例,将实验得到的微孔溶胀速率作为边界条件,对考虑PLGA溶胀作用前、后的微孔给药系统释药过程进行了有限元模拟,结果表明:聚合物溶胀使给药系统释药时间从无溶胀时的16d延长到33d;不考虑溶胀时,PL-GA基体仅起承载药物的作用,而考虑溶胀后,微孔和PLGA基体共同承担药物释放功能,其中近40%的药物通过微孔释放,近60%的药物通过聚合物载体释放;给药系统在整个释药过程中累积释药比率线性度较好.     

代价下复杂网络攻击策略有效性研究

为了预测攻击策略的有效性,提出了介数紧致系数、接近度紧致系数2个新的度量指标,并在考虑攻击代价条件下,理论分析了平均度、介数紧致系数、接近度紧致系数3个指标与攻击策略有效性的关系. 选取4种复杂网络作为实验网络,对实验网络在度攻击、介数攻击、接近度攻击策略下进行仿真. 实验结果表明,针对同一网络,度攻击策略最差;相同平均度下,介数/接近度紧致系数越小,则与此对应的介数/接近度攻击策略越有效.      

高庙子钙基膨润土的膨胀特性

对高庙子钙基膨润土进行了膨胀变形试验、膨胀力试验及湿陷试验, 研究了其膨胀特性及湿陷特性. 试验结果表明: 膨胀力随初始干密度的增加而增大, 且膨胀力的对数与初始干密度大致呈线性关系; 浸水引起的膨胀应变随着竖向应力、初始含水量的增大而减小, 且随着初始干密度的增加而增大; 膨胀速率随初始干密度的增加而增大,随竖向应力、初始含水量的增大而减小; 在相同竖向应力下, 3 种试验方法得到的浸水饱和稳定后的孔隙比大致相同, 在双对数坐标下, 孔隙比与竖向应力呈线性关系.     

泡沫塑料吸能特性的试验研究

相比于泡沫金属,泡沫塑料有如隔热、绝缘、回弹性好、成本低等优点. 泡沫塑料在压缩变形过程中经历3个阶段:初始弹性区、平台区和压实区,平台区对应的应变很大而应力较低,是主要的吸能阶段. 在平台区内泡沫塑料同时发生弹性变形和塑性变形,塑性变形使泡沫塑料产生损伤,而呈现出应力软化的现象. 通过对3种不同密度的泡沫塑料进行不同压缩速度和压缩量的多循环单向压缩试验,对比研究了泡沫塑料的吸能特性与残余变形和应变率、密度以及变形历史的相关性.     

玻璃纤维加固梁柱结构抗连续倒塌性能数值分析

根据已有试验结果,采用有限元程序软件MSC.Marc,对不同钢筋构造形式和采用玻璃纤维增强材料(GFRP)加固的钢筋混凝土梁柱结构进行了数值分析,研究了其抗连续倒塌性能.分析结果与试验结果吻合较好,表明此分析方法对于加固混凝土梁柱结构抗连续倒塌问题的研究是实用有效的.同时,通过该研究结果,证明了采用GFRP加固可以提高框架结构的抗连续倒塌性能.     

胜北构造硬脆性泥页岩裂隙特征及防塌机理

为了寻求吐哈油田胜北构造硬脆性泥页岩地层防塌措施,分析了其裂隙发育特征和坍塌机理,表明其综合水敏性属中～弱膨胀和中～弱分散,地层岩石具有典型硬脆碎特征,受山前构造运动产生的构造应力、蒙脱石在成岩脱水过程中产生的膨胀力以及厚薄不等的大段夹层煤的共同作用,形成了发育的裂隙和微裂缝,遇水（钻井液滤液）长时间浸泡易产生剥落掉块,引起周期性坍塌．采用提高钻井液的抑制性、改善钻井液的泥饼质量、封堵地层微裂缝的综合物理化学方法可以防治这类地层的井眼坍塌．