驱油用聚丙烯酰胺溶液的界面扩张流变特征研究

借助界面扩张流变测量方法,研究了聚合物与正十二烷形成的界面膜特征。主要探讨了液膜稳定过程与界面扩张粘弹模量随测量时间变化的关系、聚合物溶液浓度的影响以及不同聚合物、不同界面膜的流变特征。结果表明,界面粘弹模量的变化反映了膜的吸附平衡过程;正十二烷/聚合物体系膜强度以弹性为主,只是随聚合物浓度增加,粘性模量对膜强度的贡献比例有所上升。聚合物溶液与不同物质所形成的界面具有不同的粘弹性特征,与空气、正十二烷、原油所形成界面的界面扩张粘弹模量E的大小次序为E空气>E正十二烷>E原油,即E随着两相密度差的减小而减小。     

部分水解聚丙烯酰胺溶液的界面扩张流变特征

借助于界面扩张流变测量方法,研究了测量时间对超高分子量聚丙烯酰胺Mo 4 0 0 0溶液与十二烷形成界面的黏弹性特征;研究了Mo 4 0 0 0溶液浓度对界面扩张黏弹模量E的影响,探讨了Mo 4 0 0 0溶液与空气、十二烷、原油所形成界面的E特征.结果表明,同一浓度的Mo 4 0 0 0溶液与十二烷形成的E大小随测量时间而变化,初期E较小,随着测量时间的增长而逐渐增大直至达到平衡.在同一测量时间时,Mo 4 0 0 0溶液浓度愈大E愈大,达到平衡E的时间愈短.不同浓度时,初始E的差异大于平衡E的差异.由于Mo 4 0 0 0的黏均分子量高达2 .2×10 7,故弹性模量E′对E的贡献大,虽然随着溶液浓度的增大,黏性模量E″对E的贡献比例略有上升,但是弹性模量E′对E的贡献仍为主导.此外,Mo 4 0 0 0溶液与不同物质所形成的不同界面具有不同的黏弹性特征,与空气、十二烷、原油所形成界面的E的大小次序为E空气>E十二烷>E原油,即E的大小随两相密度差的减小而减小.     

两性聚丙烯酰胺的制备及其絮凝性能研究

针对两性聚丙烯酰胺制备过程中极易发生的阴离子和阳离子不相容问题,利用阴离子型聚丙烯酰胺进行曼尼奇反应,再对其进行季胺化,制备了两性聚丙烯酰胺,发现碳酸二甲酯具有最好的季胺化效果。当聚丙烯酰胺、甲醛和二甲胺的反应物质的量比为1∶1.1∶1.2,反应温度为45℃,反应时间为4h,最后用碳酸二甲酯季胺化,所得两性聚丙烯酰胺絮凝性能最佳。     

Liquid-crystal-mediated self-assembly at nanodroplet interfaces

Technological applications of liquid crystals have generally relied on control of molecular orientation at a surface or an interface. Such control has been achieved through topography, chemistry and the adsorption of monolayers or surfactants. The role of the substrate or interface has been to impart order over visible length scales and to confine the liquid crystal in a device. Here, we report results from a computational study of a liquid-crystal-based system in which the opposite is true: the liquid crystal is used to impart order on the interfacial arrangement of a surfactant. Recent experiments on macroscopic interfaces have hinted that an interfacial coupling between bulk liquid crystal and surfactant can lead to a two-dimensional phase separation of the surfactant at the interface, but have not had the resolution to measure the structure of the resulting phases. To enhance that coupling, we consider the limit of nanodroplets, the interfaces of which are decorated with surfactant molecules that promote local perpendicular orientation of mesogens within the droplet. In the absence of surfactant, mesogens at the interface are all parallel to that interface. As the droplet is cooled, the mesogens undergo a transition from a disordered (isotropic) to an ordered (nematic or smectic) liquid-crystal phase. As this happens, mesogens within the droplet cause a transition of the surfactant at the interface, which forms new ordered nanophases with morphologies dependent on surfactant concentration. Such nanophases are reminiscent of those encountered in block copolymers, and include circular, striped and worm-like patterns.     

魔芋胶的流变性研究

对魔芋胶的流变性进行了研究.结果表明:浓度、剪切力、溶解温度、加热时间、pH值、冻融等变化与魔芋胶的粘度有较大关系;魔芋胶溶液具有较高的粘度,当浓度达到1%时,其粘度为428mPa/s;魔芋胶溶液为"非牛顿流体";加热时间与温度对魔芋胶粘度影响较大;魔芋胶溶液在酸性和碱性条件下都较为稳定;冻融处理后魔芋胶粘度下降.魔芋胶与黄原胶、卡拉胶有强烈的协效性,与皂荚胶的协效性较低.     

萌发玉米淀粉流变学特性的研究

实验研究了萌发玉米淀粉在不同温度和质量分数时剪切速率和表观黏度的关系,计算出各温度和质量分数下萌发玉米淀粉的稠度系数(K)和流变指数(n).实验表明,由于萌发玉米淀粉结构的微细化,淀粉糊表观黏度随温度的升高减小;质量分数增大时萌发玉米淀粉剪切稀化不明显.同时,温度的升高流变指数变化较大,偏向于牛顿流体;而质量分数的增加则使萌发玉米淀粉保持良好的假塑流体状态.     

聚乙烯醇缩丁醛溶液的动态流变性能

采用美国TA公司的AR2000型应力控制流变仪研究温度、聚乙烯醇缩丁醛质量分数和剪切频率等对聚乙烯醇缩丁醛(PVB)/聚乙二醇(PEG)200体系的动态流变性能的影响.研究结果表明:温度升高,体系的复数黏度、动态储能模量和动态损耗模量都减小; PVB质量分数增加,体系的复数黏度、动态储能模量和动态损耗模量都增大;剪切频率增加,体系的复数黏度减小,动态储能模量和动态损耗模量都增大;损耗因子均随剪切频率的增加呈先增大后减小的变化趋势,在剪切频率约为0.6 rad/s时出现内耗峰,且内耗峰的强度随PVB质量分数的增加而减小.     

TOR橡胶沥青流变性能试验

为了得到TOR橡胶沥青的流变性能,对薄膜烘箱老化和压力老化试验后的沥青试样进行布氏黏度试验和动态剪切流变试验.给出了改性沥青的制备方法、试验方法,分析了TOR对橡胶沥青复数模量、相位角、车辙因子、黏度、疲劳因子的影响.结果表明:加入TOR后,沥青的复数模量增大,相位角减小,TOR促进了废胶粉颗粒与沥青的相容性,增加了沥青的高温抗车辙性能.薄膜加热老化后基质沥青、橡胶沥青和TOR橡胶沥青的车辙因子数值均增大,黏温敏感性增强,TOR橡胶沥青的抗车辙性能较橡胶沥青有所改善.加入TOR的橡胶沥青,经压力老化后抗疲劳性能得到了加强,在较低温度环境下比橡胶沥青好;经有水压力老化,可以有效改善橡胶沥青的热氧水老化能力.     

再生沥青微观结构对流变性能的影响

为揭示再生沥青的再生机理及效果,基于灰熵关联分析法,结合傅里叶变换红外光谱(FTIR)、电镜扫描(SEM)和动态剪切流变(DSR)测试,探讨了老化与再生沥青流变特性参数和特征官能团含量的变化情况及关联程度,并对其微观形貌进行表征对比.研究结果表明:沥青老化后,FTIR谱图中C=O基团与S=O基团指数明显增大,芳香分和非对称脂肪族化物指数含量减少;添加再生剂后,再生沥青的特征官能团含量变化与老化沥青呈相反趋势;复数模量降低,相位角升高;温度是影响沥青抗车辙性能和抗疲劳性的重要因素,抗车辙因子和疲劳因子均随温度的升高呈现幂指数衰减形式.沥青老化后微观特征由光滑形貌向密集褶皱转变,加入再生剂后基本恢复至光滑形貌.基于灰熵关联分析得出:再生沥青化学组分变化对高温流变特性参数影响程度,由大到小的排序依次为羰基、亚砜基、芳香族化合物、非对称脂肪族化合物.     

粘弹性非Newton介质润滑流变特性的频域分析

为了解粘弹性非Newton介质在径向轴承润滑中的效果,定义了差分粘度和剪切频率表示非Newton介质的流变特征。差分粘度的幅频响应特性表明,非Newton介质的粘度变化不仅受润滑材料动态参数的影响,而且与润滑所处的剪切频率有关。基于非Newton介质的普遍Reynolds方程,对非Newton介质的径向轴承润滑进行数值计算,在不同的动态参数和剪切频率范围的影响下,非Newton介质润滑的承载力、摩擦力等并不总是高于或低于Newton介质的润滑结果。这一结果对选择合适的材料参数和工作转速以改善非Newton介质的润滑效果具有指导意义。