不同二元醇制备的4种脂肪/芳香共聚酯的性能研究

利用4种不同的脂肪族二元醇（乙二醇、1,3 丙二醇、1,4 丁二醇、1,6 己二醇）与己二酸和对苯二甲酸二甲酯制备出4种不同脂肪/芳香比的共聚酯：（对苯二甲酸乙二醇-co-己二酸乙二醇）共聚酯（PETA）、（对苯二甲酸丙二醇-co-己二酸丙二醇）共聚酯（PPTA）、（对苯二甲酸丁二醇-co-己二酸丁二醇）共聚酯（PBTA）和（对苯二甲酸己二醇-co-己二酸己二醇）共聚酯（PHTA）,并比较了它们的热性能和生物降解性能。结果表明：相同二元醇、不同脂肪/芳香物质的量比的共聚酯,随脂肪族单体含量的增加,玻璃化转变温度（T_g）单调降低,熔点（T_m）降低,生物降解能力增加;相同脂肪/芳香物质的量的比、不同二元醇制备的共聚酯,T_g随二元醇碳原子的增加而单调下降,T_m变化顺序为：T_m（PPTA）＞T_m（PBTA）＞T_m（PHTA）＞T_m（PETA）,1,3-丙二醇体系的共聚酯具有最佳的耐热性能;生物降解能力随二元醇单体碳原子数的增加而增加。     

癸二酸／对苯二甲酸系共聚酯的合成及耐热性能研究

论文采用癸二酸、对苯二甲酸与乙二醇、新戊二醇进行缩聚反应,合成了癸二酸／对苯二甲酸系共聚酯。定性讨论了反应温度、催化剂的种类和真空度等对缩聚反应的影响。通过WAXD、DSC和TGA等方法,研究了共聚酯的结构与耐热性能的关系。结果表明：共聚酯的结晶度和熔点随着体系中对苯二甲酸或新戊二醇的含量增加而下降,而耐热性能则明显提高。     

共聚酯PECT的流变性能研究

研究了两组分的共聚酯PECT(聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己基二甲醇酯)的流变性能。结果表明,ETCT共聚酯的熔体属于非牛顿流体,呈现典型的切力变稀行为。共聚酯的剪切应力随剪切速率的提高而增加,随着温度的提高,剪切应力有所下降。共聚酯熔体粘度随CT链段的引入及含量的增加而上升,同时也随温度的升高而降低。共聚酯熔体的粘流活化能均大于常规PET,加入第二组份的量越大,共聚酯粘流活化能、表观粘度上升越明显。共聚酯熔体的非牛顿指数n值均低于常规PET,且随温度的升高而增大。考查温度和剪切速率等流变参数对共聚酯流变性能的影响,可以在加工过程中合理地控制工艺,对工艺条件的设定有很好的指导作用。     

聚对苯二甲酸-联苯二甲酸-乙二酯的分子序列结构与结晶性能

以对苯二甲酸、联苯二甲酸(BBA)和乙二醇为原料,采用直接酯化技术制备了聚对苯二甲酸-联苯二甲酸-乙二酯(PETBB).特性黏度和凝胶渗透色谱(GPC)测试表明得到了高相对分子质量的共聚物.13C-NMR证实PETBB大分子链上所含的BBA与投料比一致;随着BBA摩尔分数的增加,共聚酯中聚对苯二甲酸乙二酯(PET)平均序列长度减小而聚联苯二甲酸乙二酯(PEBB)平均序列长度增大.差示扫描量热(DSC)分析证明PETBB共聚酯自熔体冷却的结晶温度变低,较高BBA摩尔分数的PETBB甚至不能在熔体冷却过程中结晶,表明共聚酯结晶变得困难,但经充分热定型仍能形成晶体;而其熔融温度随BBA摩尔分数的增加而明显下降;玻璃化转变温度则随BBA摩尔分数的增加而升高.     

聚2,5-呋喃二甲酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBFT)的合成与性能

以2,5-呋喃二甲酸(FDCA)、对苯二甲酸(PTA)、1,4-丁二醇(BDO)为原料,钛酸四丁酯为催化剂,通过改变FDCA与PTA物质的量之比(0∶10~3∶7)及缩聚温度,采用直接酯化法来制备聚2,5-呋喃二甲酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBFT),并对其结构和性能进行了分析表征。通过对不同配比PBFT共聚酯的红外谱图进行结构分析,可以清晰地分辨出特征官能团(呋喃环和苯环上的碳碳双键、酯基、呋喃环)的标志峰;对PBFT共聚酯的特性黏度、DSC、TG等性能进行分析发现:随着FDCA含量的增加,PBFT共聚酯的特性黏度由0.8逐渐下降至0.4;共聚酯颜色加深;冷结晶温度Tcc增加,热结晶温度Tmc和熔点Tm下降;热稳定性能下降,热分解温度由357℃下降至277℃。     

聚酯熔体的5参数流变模型

采用旋转流变仪锥板系统，对聚对苯二甲酸乙二醇酯（简称聚酯或ＰＥＴ）熔体的流变特性进行了研究。测定温度为２７０～２９０℃，得到５种聚酯试样的剪切速率γ、剪切应力和正应力ψ＿１的数据。聚酯熔体表观粘度η、ψ＿１随γ增加而减小，具有剪切变稀的性质。在Ｏｌｄｒｏｙｄ４参数模型的基础上，考虑聚酯熔体的幂律性质，提出了５参数模型。结果可供聚酯加工成型工艺过程和模具设计时参考。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯的流变性能研究

利用ＸＬＹ－２型毛细管流变仪研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯（ＰＥＴ）的流变性能,讨论了剪切速率、剪切应力和温度对ＰＥＴ熔体表观粘度的影响。结果表明：ＰＥＴ熔体的表观粘度随着温度的升高而降低;粘流活化能（ΔＥ）随着剪切速率的增大而减小,在实验温度下,ＰＥＴ熔体的表观粘度随剪切速率和剪切应力的增大而降低,非牛顿指数小于１,ＰＥＴ熔体为假塑性流体。     

稠油蒸汽泡沫共混体系的流变性能研究

为了进一步加强对稠油蒸汽泡沫驱油过程中流体力学性能的认识,在油藏压力7.60 MPa下,利用高温高压流变仪测得了不同条件下稠油蒸汽泡沫共混体系的流变曲线.实验结果表明:稠油蒸汽泡沫驱油体系均为假塑性流体,其流变方程能很好地关联幂律模型;随蒸汽相饱和度和泡沫剂浓度升高,体系表观黏度增大;随蒸汽干度和温度升高,体系表观黏度降低;在低剪切速率时,表观黏度和温度关系满足Arrhenius方程,随着剪切速率增大,表观黏度和温度关系逐渐偏离Arrhenius方程;黏流活化能的绝对值随剪切速率增大而降低,在低剪切速率时,表观黏度对于温度变化更敏感.     

基于人工神经网络的超稠油表观黏度预测

对辽河超稠油表观黏度与温度、剪切速率的关系进行了全面的研究,结果表明超稠油的表观黏度是温度与剪切速率的函数,表观黏度随温度的升高而减小,随剪切速率的增大而减小.运用人工神经网络的方法来模拟各种影响因素与超稠油表观黏度之间的映射关系,建立了超稠油表观黏度的预测模型.这种方法综合考虑了温度、剪切速率对超稠油表观黏度的影响,模型所需参数少、计算简单、预测精度较高,为原油管道工艺计算和管道运行提供了较精确的黏度参数.     

聚(己二酸/丁二醇-co-己二酸/乙醇胺)的合成

以1,4-丁二醇、己二酸和乙醇胺为原料合成了聚'(己二酸/丁二醇-co-己二酸/乙醇胺)（PBEA）预聚体，再以对苯二甲酰双己内酰胺(TBC)为扩链剂对其进行扩链，合成出了高分子量的聚酯酰胺。研究了预聚体分子量、扩链剂/预聚体摩尔比、反应温度等因素对扩链反应的影响。在扩链温度为220?℃，预聚体的分子量为1700左右，扩链剂/预聚体的摩尔比为1.1时，扩链效果最好，所得PBEA的特性黏度达082dL/g。并采用GPC和DSC分别对扩链前后的聚酯酰胺的分子量和熔点进行了表征，发现其分子量成倍增加，而熔点则有所降低。     

高含水油水混合液黏度影响因素及计算模型

掌握高含水油水混合液的黏度特性,对于高含水原油-水体系的管道输送具有重要指导意义。采用搅拌测黏法测定并研究了剪切率、含水率、温度、单一界面活性物质含量、组合界面活性物质含量对高含水油水混合液表观黏度的影响。结果显示,混合液表观黏度随剪切率的增大、含水率的增加、温度的升高而逐渐减小,呈现出剪切稀释性,而且该性质随着温度的升高或含水率的增加而逐渐减弱;混合液表观黏度随沥青质、胶质、蜡、机械杂质等单一界面活性物质含量的变化并没有显著规律性,而随组合界面活性物质含量的增加而逐渐增大;混合液表观黏度并不依赖于某一种界面活性物质,而是与原油中典型界面活性物质的总含量密切相关,受各种界面活性物质协同作用的影响。通过回归分析,建立了高含水油水混合液黏度计算模型,模型计算结果的平均相对偏差为7.8%。     

不同黏度聚丙烯流动性能及其皮芯型纺黏纤维

研究了不同黏度聚丙烯熔体的表观黏度与切变速率、温度之间的关系,并比较了不同黏度聚丙烯熔体制得的皮芯型纺黏纤维的力学性能和结构。结果表明:随着温度的升高,黏度越大的聚丙烯熔体的表观黏度减小速率越快;随着切变速率的加快,熔体的表观黏度不断减小。在相同的纺黏工艺条件下,低黏度的聚丙烯熔体制得的皮芯型纤维更细,断裂强度更小;与机械牵伸工艺相比,聚丙烯复合纤维的解取向程度改变不明显,黏度越小的聚丙烯复合纤维取向度和结晶度越大。采用不同黏度聚丙烯熔体制备的皮芯型纺黏纤维,仅部分纤维截面会呈现皮芯型结构。     

含水原油流变规律实验研究

从大庆油田现场实际出发全面研究高含水原油流变特性 ,即含水原油视粘度与含水率的关系 ,含水原油视粘度与剪切速率的关系 ,含水原油视粘度与油温的关系等 ,给出了测试的相应曲线并对曲线进行了分析 .该油田油水乳状液转相点在 w( H2 O)为 65 .2 %左右 ,在转相点以前是以油为外相 ,水为内相的 W/O型乳状液 ,视粘度随含水量上升而增加 ,且受温度影响较大 ,同时剪切速率影响也相当明显 .随着剪切速率的增加 ,转相点的视粘度明显下降 .在转相点以后 ,形成水为外相 ,W/O型乳状液为内相的 ( W/O/W)水包油包水型复杂的多重乳状液 ,乳状液视粘度随含水量增加而降低 ,且受温度和剪切速率影响 ,乳状液视粘度进入高含水区后变化趋于平缓 .用曲面拟合方法回归出流变参数方程 .通过现场取样和数据处理分析可知 ,含水原油其流变特性可由幂律本构方程表示 .这一结论为准确计算高含水原油管道工艺参数奠定了基础     

海藻酸钠溶液流变性的浓度依赖性

采用AR—1500ex流变仪对不同质量分数海藻酸钠溶液的流变性能进行研究,探讨了溶液流变性的浓度依赖性问题。结果表明,非牛顿指数随海藻酸钠溶液质量浓度的增加而下降,表观黏度、动态黏度、稠度系数、结构黏度指数、黏流活化能随其质量浓度的增加而呈上升的趋势;损耗模量和贮能模量随频率的增加而增加,随温度的升高而下降;损耗因子和动态黏度随频率的增加而呈下降的趋势。     

剪切历史对含蜡原油流变性的影响

利用DV3T流变仪通过控制剪切速率和小振幅振荡剪切的试验方法,分别研究了不同剪切历史对含蜡原油流变性的影响。结果表明:原油的表观黏度不仅受降温方式的影响,还与测量过程中选取的剪切速率有关;即使原油降温过程中所经受的剪切速率很小,其恒温静止达到平衡时的储能模量与静态降温的原油相比也有很大的差距;但随着剪切速率的增加,这种差距并不会有明显的变化;降温过程中剪切时间越长,原油的表观黏度越大;但恒温静止阶段的最终胶凝结构却越弱;此外原油在降温过程中存在着一个使其流变性恶化的最差高速剪切温度。     

乙丙橡胶／聚丙烯共混型热塑性弹性体的流变行为

用恒负荷式毛细管流变仪研究已丙橡胶（ＥＰＤＭ）／聚丙烯（ＰＰ）简单共混型聚烯烃热塑性弹性体（ＴＰＯ）的流变性能，讨论了ＴＰＯ的橡塑比、软化剂、加工助剂等配方因素及温度和剪切速率（或剪切应力）等工艺条件对其流变行为的影响．结果表明，部分结晶性ＥＰＤＭ与ＰＰ共混物的表观粘度与组成物粘度的关系服从对数加和法则，增大剪切速率能显著降低共混物的表现粘度，温度对共混物表现粘度的影响较小．软化剂能显著降低共混物的表现粘度，在同一剪切速率下，共混物表观粘度的对数值与软化剂含量成线性关系．少量适当的加工助剂也能显著降低共混物的表观粘度，而且对共混物的力学性能无显著影响．     

不同体积分数磁流变液对其剪切特性的影响

为研究不同体积分数磁流变液的剪切性能,分别制备出不同体积分数(10%、20%、30%、40%)的四种磁流变液;使用流变仪分别测出这四种磁流变液在不同剪切速率(0～1 000 s~(-1))下的剪切应力和表观黏度,分析其剪切性能;并用Bingham模型进行拟合,得到剪切应力、表观黏度和体积分数之间的定量关系。结果表明:在相同的体积分数下,随着剪切速率的增加,磁流变液的剪切应力缓慢增大,表观黏度呈指数下降;剪切速率不变的前提下,随着体积分数从10%增大到40%,磁流变液的屈服应力从3. 9 kPa增大到14. 2 kPa,表观黏度明显增大,塑性黏度系数从3. 2增大到3. 7,流动特性指数n减小。可见,体积分数高的磁流变液其剪切性能越好,在智能机构等方面得到广泛应用。