纤维素纤维与薄膜动态粘弹性及其不连续非常态行为的研究(Ⅰ)不同温度和湿度下再生纤维素纤维的动态粘弹行为考察

采用动态粘弹仪详细研究了湿度对再生纤维素纤维粘弹性的影响。结果表明,在３５～６５℃温度范围内,随着湿度的增加,再生纤维素的Ｅｒ下降,ｔａｎδ上升。这表明水分子的渗入对纤维素起到了增塑作用,对纤维素分子链间及分子链内的氢键起到了屏蔽作用,使得一些运动单元得以运动。实验结果也表明,三种再生纤维素样品有不同的结构,说明再生方法和纺丝条件对再生纤维素结构有较大的影响,对再生纤维素性能也有较大影响     

纤维素纤维与薄膜动态粘弹性及其不连续非常态行为的研究(Ⅰ) 不同温度和湿度下再生纤维素纤维的动态粘弹行为考察

采用动态粘弹仪详细研究了湿度对再生纤维素纤维粘弹性的影响. 结果表明,在35～ 65 ℃温度范围内, 随着湿度的增加, 再生纤维素的Er下降, tan δ上升. 这表明水分子的渗入对纤维素起到了增塑作用, 对纤维素分子链间及分子链内的氢键起到了屏蔽作用, 使得一些运动单元得以运动. 实验结果也表明, 三种再生纤维素样品有不同的结构, 说明再生方法和纺丝条件对再生纤维素结构有较大的影响, 对再生纤维素性能也有较大影响.     

泡沫驱动态稳定性关键因素分析

利用扩张压缩界面张力仪和泡沫扫描仪对CO₂同FCY(两性离子泡沫剂)形成泡沫稳定性进行研究,研究了动态表面张力、粘弹变量、携液系数、稳定系数之间关系,粘弹变量同再生能力之间关系。研究表明,泡沫稳定性主要受到携液能力和形变能力的影响,表现为随着携液能力的增加体系的稳定性增加;粘弹变量的增加提高了体系的稳定性,两者之间表现出明显的线性关系。泡沫体系的再生能力与体系的形变能力有着密切的关系,随着粘弹变量的增加,体系的再生能力下降。泡沫体系的粘弹变量范围须同时满足体系稳定性和再生性的要求。     

孔隙介质中滞留聚合物分子的粘弹效应系数

本文在文献[1]的基础上做了进一步的试验研究,发现慢速降压过程流速对时间的依赖关系呈指数曲线形式,同时进行了慢速升压试验,同样发现流速与时间的指数关系。文中对文献[1]定义的附加残余效应系数提出了修改,重新定义为滞留分子粘弹效应系数,对降压过程和升压过程的粘弹效应系数进行了对比。通过岩心出口液浓度数据,证实了文中描述的粘弹效应机理和分子构象改变的物理模型的可靠性。     

纤维素纤维及薄膜动态粘弹性及其不连续非常态行为(Ⅱ)宽广温度范围内再生纤维素的动态粘弹行为考察

详细考察了三种再生纤维素样品在宽广温度范围内(-150～350℃)的粘弹性能.实验结果表明, 在该温度范围内, 三种再生纤维素均出现了α1、α2、αsh、α3、β和γ松弛等多种转变.从这些转变的特征值分析, 三种样品在结构上存在较大差异.样品RAY有较低的结晶度, 在晶区内和无定形区域内存在较高的结构不均匀性;样品NEW的结晶度较高, 在晶区和无定形区内存在较高的结构均匀性;而样品BEN的超分子结构介于这两者之间.这表明再生方法的不同, 其微细结构和超分子结构也不同.     

纤维素纤维及薄膜动态粘弹性及其不连续非常态行为

详细考察了三种再生纤维素样品在宽广温度范围内（－１５０￣３５０℃）的粘弹性能。实验结果表明,在该温度范围内,三种再生纤维素均出现了ａ１、ａ２、ａｓｈ、ａ３、β和γ松弛等多转变。从这些转变的特征值分析,三种样品在结构上存在较大差异。样品ＲＡＹ有较低的结晶度,在晶区内和无定形区域内存在较高的结构不均匀性;样品ＮＥＷ的结晶度较高,在晶区和无定区内存在较高的结构均匀性,而样品ＢＥＮ的超分子结构介于这两者之     

多孔介质中滞留聚合物分子的粘弹效应模型

本文对三种不同的人造岩心用部分水解聚丙烯跳胺溶液进行了流动试脸,发现在水泥和环衷树脂胶结的不均质石英砂岩心中具有粘弹效应;而在致密的磷酸铝烧结的刚玉砂岩心中未发现粘弹效应。根据测出的残余效应系数分析,认为这可能与岩心的孔隙结构、渗透率等因素有关。对存在粘弹效应的岩心,基于开尔文模型,作者提出了多孔介质中滞留聚合物分子产生回复形变的教学模型。对于试脸曲线,用最小二乘法拟合出流量与时间的关系式,它与聚合物分子回复形变的数学模型具有一致形式,于是本文从理论上论证了滞留有聚合物分子的多孔介质中,在降低水的流动压差至稳定后,流量随时间呈指数变化的规律是滞留聚合物分子的粘弹性造成的。     

纤维素在ZnCl2水溶液中的溶解性能及其再生结构

本文比较了不同质量分数的ZnCl2水溶液溶解不同聚合度纤维素的能力,结果表明,质量分数为65％以下的ZnCl2水溶液由于其Zn2＋被完全水化作用而不能溶解纤维素,当达到或超过该浓度时,Zn2＋可与纤维素分子链作用,使纤维素溶解,且65％ZnCl2水溶液的溶解效果最佳;但随着纤维素聚合度的增大,其溶解度下降;本文研究还表明通过添加尿素可改善纤维素的溶液的流动性。经ZnCl2水溶液溶解后的再生纤维素的聚合度（DP）下降;x-射线衍射分析表明再生纤维素为纤维素Ⅱ结晶变体;红外分析结果显示ZnCl2水溶液是纤维素的非衍生化溶剂,且再生纤维素分子内氢键减弱。     

纤维素在ZnCl_2水溶液中的溶解性能及再生结构

比较了不同质量分数的ZnCl2水溶液溶解不同聚合度纤维素的能力,发现:质量分数为65.0%以下的ZnCl2水溶液不能溶解纤维素;当ZnCl2水溶液的质量分数达到或超过65.0%时,未被水分子饱和的Zn2+可与纤维素分子链作用,使纤维素溶解,且65.0%的ZnCl2水溶液的溶解效果最佳;随着纤维素聚合度的增大,其溶解性能下降;经ZnCl2水溶液溶解后的再生纤维素的聚合度下降.广角X-射线衍射(WAXD)分析表明再生纤维素为纤维素Ⅱ结晶变体;傅里叶变换红外光谱(FT-IR)显示ZnCl2水溶液是纤维素的非衍生化溶剂,且再生纤维素分子内的氢键减弱.     

PET-云母复合体系的双重Tg转变

本文用粘弹谱仪、x射线衍射、DSC研究了PET—云母复合物的Tg区域的多重转变等松驰转变行为,探讨了加工、云母填充对PET—云母材料性能影响的分子运动机理。不同热历史(如不同成型条件、热处理等)使聚合物分子形成不同链段运动;处于高温位的Tg(u)其运动单元是受结晶、内应力、填料作用影响的非晶区链段。     

二乙醇胺衍生物对纤维素原增塑作用

以Ｎ－Ｎ－双（２－羟乙基）正丁胺，正己胺，正庚胺和正辛胺作为再生纤维素原增塑剂，用红外光谱，差热分析了以及力学性能测量研究了增塑后膜的结构与性能。实验表明，这４种二乙醇胺衍生物对纤维膜具有较好的增塑作用，并且随碳原子数的增加，增塑效果下降，但增塑剂与纤维素分子间相互作用增强。     

重复荷载作用下沥青低温粘弹特性研究

沥青材料是一种典型的粘弹性材料，在荷载作用下其变形特性由虎克弹性和牛顿粘性的比例关系所决定。为此从沥青的粘弹特性入手，对沥青在重复荷载作用下的变形进行分解，测定得到了沥青低温条件下的粘、弹性比例关系，提出用Dp(1 Dp/De)和dDp/dn两种物理意义明确的指标来描述沥青的粘弹特性，同时研究了弹指标随温度、应力及加载频率的变化规律。     

弹链供弹阻力研究

应用多刚体动力学分析的方法，首次建立了每个链节具有４个自由度的弹链系统多刚体动力学模型及相应的数学模型，并对弹链运动系统和自动机运动系统作耦合数值模拟，起初地描述了弹链在运动规律和弹链和和变化规律，在此基础上，对影响弹链阻力的诸多进行了分析，并在保证自动机身速稳定的条件下对主要参数进行调整和匹配，使弹链阻力对自动机运动循环的影响减到最小。     

薄膜润滑与纳米流变学研究的进展

综述了薄膜润滑和纳米流变学最新研究成果及其对宏观摩擦学的贡献。当润滑膜厚度接近分子尺度时，润滑剂的流变性质和物理状态将经历很大的变化，包括有序结构形成，等效粘度增加，松驰过程减缓，固化或玻璃态转化以及由此产生的粘滑运动。说明在弹流和边界润滑之间可能存在一种特殊的薄膜润滑状态，即润滑剂的流动及流体动力效应依然存在，但其行为已大大不同于经典理论所预测的规律。目前有关薄膜润滑的理论尚在发展之中，它将为高技术微系统的开发，实现摩擦控制和界面设计提供理论基础。     

光学法测量单根纤维接触角的影响因素

采用光学法测量了不同材质单根纤维的接触角,并对测量单根纤维接触角的影响因素进行分析。结果表明:不同的纤维制备方法制取的纤维接触角不同,其中,硝酸-氯酸钾离析的纤维接触角与次氯酸钠和过氧化氢-冰醋酸离析的纤维接触角差异比较显著。同一处理方式得到的不同纤维的接触角不同,苎麻纤维接触角最小。对于单根天然植物纤维,环境的温、湿度都会影响其接触角,湿度的影响更明显;对于单根再生纤维素纤维,温度对接触角几乎没有影响,湿度的影响较大;对于单根化学合成纤维,环境的温、湿度对其影响较小,湿度几乎没有影响。     

纤维素在1-丁基-3-甲基咪唑系列离子液体中的溶解性能研究

合成了1丁基-3-甲基咪唑的乙酸盐（[bmim][Ac]）、乳酸盐（[bmim][La]）、乙醇酸盐（[bmim][Ga]）以及二氰胺盐（[bmim][Dca]）4种离子液体．测定了70℃时纤维素在这些离子液体中的溶解度，并利用。HNMR核磁研究了其溶解规律．借助傅里叶转换红外光谱（FTIR）、热重分析（TGA），对从[bmim][Ac]／纤维素溶液中再生纤维素的结构和热稳定性进行了表征．结果表明，4种离子液体中，乙酸根的氢键形成能力最强，离子液体[bmim][Ac]对纤维素的溶解效果最佳，而且在纤维素的溶解以及再生过程中，纤维素与[bmim][Ac]溶剂没有发生化学反应，与原料纤维素相比，再生纤维素大分子结构没有被破坏，热稳定性稍有降低．     

弹粘塑性薄壁圆筒变形的分析

应用弹粘塑性本构方程,给出了弹粘塑性薄壁圆筒形容器的变形计算公式。     

考虑粗集料和空隙的沥青混合料粘弹性细观力学分析

利用细观力学方法分析了粗集料和空隙对沥青混合料的粘弹性能的影响。在Laplace空间域内,分别对粗集料和空隙利用细观力学的Mori-Tanaka等效夹杂理论解决了沥青混合料的混合夹杂问题。然后基于宏观平均场理论,从沥青砂浆基体粘弹性能推导了沥青混合料的粘弹性能。以单轴和简单剪切应力下的预测为例,分析了粗集料和空隙对沥青混合料性能的影响,结果发现：复合材料细观理论可以成功地从性质均匀的沥青砂浆粘弹性能预测性质复杂的沥青混合料粘弹性能,沥青混合料粘弹本构方程可以表示为粗集料和空隙的综合影响系数与沥青砂浆粘弹本构方程的乘积形式。空隙率的增大会导致综合影响系数呈线性减小,而粗集料体积分数的增大会使其呈指数规律迅速增大,说明空隙和粗集料对沥青混合料的粘弹性能分别起到衰减和增强作用,但空隙的衰减作用弱于粗集料的增强作用。粗集料和空隙对沥青砂浆的综合影响体现为增强作用（2～10倍）,且剪切应力下增强作用近似是单轴应力下的2倍。沥青砂浆基体泊松比对综合影响系数的影响甚微,在以后的研究中可以取定值。     

再生纤维素纤维的鉴别与检测方法研究

通过对各种再生纤维素纤维的结构性能进行了比较,结合其特性确定针对不同的再生纤维素的鉴别和检测方法。再生纤维素纤维最有效的鉴别方法为溶解法,显微镜观察法,燃烧法可以做为补充实验。     

结构本构关系

创立下列几个新的本构关系：弹塑性应变理论、热弹塑性应变理论，弹粘塑性应变理论，热弹粘塑性应变理论。这些本构关系避开了屈服曲面、加载曲面、强化准则及流动法则，避免了经典本构关系带来的巨大困难及缺陷，突破了传统的经典本构关系。