导读:本文包含了化学流变学论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:化学,动力学,木材,树脂,效应,边缘,过程。
化学流变学论文文献综述
俞炜,林珊珊[1](2015)在《化学流变学与高分子反应加工》一文中研究指出反应加工是一种在加工过程中实现聚合、降解、支化、交联、增容等化学反应的方法,由于加工中的外场对化学反应的影响不清楚,传统上往往把反应加工看作是"黑箱"过程。化学流变学是通过流变学的视角和方法来研究高分子化学反应。通过化学流变学的研究,我们建立了研究高分子熔体化学反应基本流变学方法,进而发现流场对高分子熔体均相和非均相反应动力学和选择性的影响。(本文来源于《2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题M 高分子工业》期刊2015-10-17)
李旭,李刚,杨小平,刘大伟[2](2013)在《化学流变学调控中温固化预浸料体系树脂流动度的研究》一文中研究指出预浸料作为制备复合材料的中间体,其质量的优劣在很大程度上影响着复合材料的性能。为了改善预浸料的质量和工艺性能,必须控制预浸料树脂体系的粘度和树脂流动度。本文拟从化学流变学角度调控预浸料树脂体系的粘度和流动度,降低树脂体系的初始粘度以实现预浸料复合过程中树脂对纤维的充分浸润,通过放置的化学反应降低树脂流动度,以提高预浸料的使用工艺性。在通用的中温固化预浸料树脂体系中,分别添加聚醚胺和脂环胺两种反应(本文来源于《2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题J:高分子复合体系》期刊2013-10-12)
丁妍羽,贾玉玺,董抒华[3](2014)在《基于化学流变学的复合材料液态模塑成型过程的灵敏度分析》一文中研究指出为了探讨复合材料液态模塑成型(LCM)过程中充填时间和树脂流动前锋形状对材料参数及工艺参数的敏感程度,考虑树脂非稳态浸润过程中的边缘效应以及固化反应现象,引入灵敏度分析方法,推导了模腔内流体压力灵敏度和流体速度灵敏度等关键物理量参数之间所满足的数学关系,构建了充填时间灵敏度方程以及表征材料浸润缺陷形成可能性的树脂流动前锋形状函数及其灵敏度方程,并设计了各物理量的耦合求解方法及灵敏度分析的技术路线。在此基础上,自主开发了数值模拟软件,数值分析了关键材料和工艺参数对树脂流场发展的影响规律和程度。模拟结果表明,在恒压注射边界条件下,提高流体注射温度是提高生产效率最有效的方法,减少边缘区域渗透率则是最能改善树脂流动前锋形状以及充填浸润效果的途径。(本文来源于《复合材料学报》期刊2014年01期)
陈宏亮[4](2013)在《环状对苯二甲酸丁二醇酯低聚物及其石墨烯纳米复合材料的化学流变学和结晶行为研究》一文中研究指出随着科学技术和时代的发展,人们对高分子材料的性能要求也在不断提高。人们希望高分子材料熔体粘度较低,这样方便加工时浸润填料和充模;同时又希望材料具备足够的物理机械性能,满足最终制品对性能的要求;此外还希望材料能够高温熔融,方便进行回收利用。而环状低聚物的出现,以其优异的性能能够同时满足上述要求,而环状对苯二甲酸丁二醇酯低聚物(cyclic butylene terephthalate oligomers, CBT)是其中的佼佼者。CBT熔体粘度极低,如水一样,在引发剂作用下可以通过熵驱动的开环聚合反应迅速生成相应线性大分子pCBT。CBT反应速率可以通过反应温度以及引发剂的选择进行调控,使得CBT可以在几十秒至几十分钟内完成聚合反应。由于CBT的开环聚合反应是熵驱动的,所以聚合反应时既没有热量放出,也没有副产物产生。这一特性使得模塑过程中不存在热点致高温降解的问题,也无需排气等操作。此外,CBT的聚合反应能够在pCBT熔点以下进行,此时当pCBT分子量达到一定程度时能发生结晶,使得生产加工时无需额外冷却脱模工序。所有这些特点使得CBT有潜力成为制备复合材料的理想基体并且还能够使用RTM等本用于热固性树脂的加工工艺。CBT的反应动力学、流场下的结晶行为、复合材料的制备和表征等诸多方向都是目前科学研究的前沿问题,同时对实际的生产加工也具备理论指导意义。本文的主要内容和研究结果如下:(1)提出了一种流变方法来定量研究CBT聚合反应动力学,即首先采用Doi-Edwards的蠕动理论和双蠕动模型,建立反应体系粘弹参数与分子量以及浓度的定量关系,进而依据CBT的开环聚合反应机理建立反应动力学方程,然后通过CBT反应流变实验数据与动力学方程相结合获得反应动力学参数,例如反应速率常数和反应活化能等。依据反应速率常数,动力学方程可以模拟出CBT高温开环聚合反应时分子量、分子量分布和浓度随反应进行的变化过程。(2)通过对CBT稳态剪切流场下反应结晶行为研究,我们发现稳态剪切流场使得聚合生成的pCBT在多余引发剂的作用下易发生断链反应,并且流场强度越大,断链反应越剧烈,从而导致pCBT分子量下降。随着稳态剪切流场的增大,虽然一方面使得pCBT分子链伸展取向,有利于成核和结晶;但另一方面pCBT分子量下降,降低其结晶能力。因此CBT反应结晶时出现了流场先抑制结晶,然后促进结晶的现象。通过对CBT反应结晶和CBT聚合后结晶行为比较,发现CBT反应结晶过程中晶核密度要远高于CBT聚合后结晶,并且其球晶尺寸大幅下降。而分子量的降低,也使pCBT分子结晶能力下降,结晶诱导时间增长的同时,最终样品球晶尺寸下降。(3)通过高温原位聚合的方法成功制备了pCBT/TrGO纳米复合材料,并且使用旋转流变仪在线监测了CBT的聚合反应过程,研究了TrGO对CBT聚合反应动力学的影响。流变结果表明随着TrGO的引入,CBT的聚合反应速率及转化率都出现了明显的下降,并且TrGO含量越多,下降的程度越大。通过NMR、XPS和TGA等手段证实了活性链pCBT通过末端的羧基与TrGO表面的环氧基和羟基反应接枝到了TrGO表面,且接枝占比高达53wt%。通过对复合材料的非线性流变性及分形理论分析,我们进一步证实了pCBT与TrGO之间的接枝反应。石墨烯片对接枝到其表面的pCBT分子链的反应活性限制是TrGO较低浓度下反应速率下降的主要原因,随着TrGO逾渗网络结构形成后限制了活性链的扩散,从而进一步降低了CBT的反应速率。(4)系统研究了TrGO对pCBT的结晶结构、等温结晶和非等温结晶过程的影响。TrGO的引入并没有改变pCBT的晶型,但却使得pCBT的微晶尺寸减小。在等温结晶方面,利用经典结晶动力学模型,如Avrami方程对pCBT/TrGO纳米复合材料的等温结晶动力学进行了研究。在非等温结晶方面,采用修正的Avrami方程、Ozawa方程,以及Avrami-Ozawa模型对材料的非等温结晶动力学进行了考察。结果表明在pCBT/TrGO等温及非等温结晶过程中,TrGO不同层次的结构对pCBT基体结晶影响不同。就少量TrGO而言,通常具有一定程度的异相成核作用,有利于结晶;但当TrGO含量达到3wt%时,TrGO形成的逾渗网络结构也会阻碍分子链的规整堆砌,显着提升基体晶体单元相转移的活化能,不利于结晶。此外,TrGO的引入提高了pCBT的热稳定性能,主要归功于TrGO良好的导热性能和阻隔性能,特别是当TrGO逾渗网络结构形成之后,其热降解温度显着提升。(5)通过两步法制备CBT/CL共聚物,使用1H NMR对共聚物的分子结构进行了表征,证明在聚合反应过程中存在着严重的酯交换反应,且共聚物中软硬段之间存在两种键接方式。定量分析了CBT和CL在共聚物中的平均长度和序列结构,结果表明在存在酯交换反应的情况下,无论是软段还是硬段都无法达到足够的长度而得到嵌段共聚物。此外,我们采用TGIC作为扩链剂,制备得到了扩链pCBT,在大幅提高pCBT分子量的同时得到了具有支化结构的扩链产物。系统研究了扩链产物的弹性模量和粘性模量的线性粘弹末端行为,相位角对频率的依赖性以及vGP图的变化,分析了TGIC含量对支化和交联结构的影响,及其相应的流变性能的变化。此外我们还发现支化和交联结构破坏了pCBT分子链的规整性,从而降低了其结晶能力,使得扩链产物的重结晶行为难以发生。(本文来源于《上海交通大学》期刊2013-04-01)
丁妍羽[5](2011)在《基于化学流变学的树脂传递模塑工艺过程的数值模拟及灵敏度分析》一文中研究指出近些年来,树脂传递模塑工艺(Resin Transfer Molding, RTM)是一种发展很快的复合材料制备工艺。它是指先把按性能和结构要求设计好的增强纤维材料预制体制件置放在模具型腔内,然后使用注射设备在一定压力下,将低粘度树脂体系注入模具型腔中,树脂固化后成型为有纤维预制件支撑的产品工件。由于具有低成本和高生产效率等优势,RTM工艺在很多领域的应用在日益扩大,如航空航天、舰船、汽车、建筑等。树脂充填过程是RTM工艺成型过程中的关键环节,模具结构、纤维与树脂的材料性质、加热方式、边缘效应、树脂固化反应现象、工艺参数等都会影响产品的性能和质量。因此,综合考虑各种影响因素,深入研究树脂浸润机理以及动力学过程,将有助于建立复合材料制品制造的缺陷控制体系,从而提高产品质量、降低生产成本。本文以RTM工艺树脂流体的充填过程为研究对象,应用多门类学科知识,建立并分析在复杂外场条件下材料体系、工艺条件、材料结构形成与充填行为之间的数学函数关系;耦合求解不同的化学与物理场量方程;自主开发等温和非等温条件下树脂充流动过程的数值模拟核心程序;引入灵敏度分析方法,定量分析工艺及材料性能参数对树脂流场的影响程度及规律。主要工作与结论如下:针对纤维预制体具有双级多孔介质的特点,采用局部体积平均化理论推导了预制体内树脂的流动控制方程,此动量方程考虑了树脂流体惯性力与粘性力的作用,比一般学者使用的Darcy定律的应用范围更广;基于矩形截面通道的完全发展流动控制方程以及等效渗透率的数学表达式,改进了标准Navier-Stokes方程,获得了边缘区域内树脂的流动控制方程,此模型考虑了模腔厚度对树脂流场的影响;根据大分子链的递归性质,应用全概率理论,推导了逐步聚合反应和链式聚合反应时树脂体系重均分子量的数值计算式。上述方程结合树脂固化反应动力学模型以及化学流变场的基本控制方程,便可实现树脂浸润过程的数学建模。为了减少计算复杂性,采用单区域方法,树脂在纤维预制体内和边缘区域内的流动采用一组通用控制方程描述,此方法可避免显式列出这两个区域界面处的边界条件;考虑树脂相与空气相之间的相互作用,流体流动采用两相(树脂相和空气相)流动模型来处理,此方法可避免显式列出树脂流动前沿处的边界条件;应用有限体积法推导了相关场量控制方程的离散表达式;引入SIMPLE算法以及交错网格技术,便可实现压力场与速度场的耦合求解;采用直接积分法或向后差分方法,实现了固化反应动力学方程的离散;采用VOF/PLIC方法实时追踪充填过程中的树脂流动前沿的推进过程。上述方法为完整实施RTM工艺充填阶段的数值模拟提供关键技术支持。编写了RTM工艺树脂充填过程的数值模拟核心程序;采用唯象模型和分子模型分别描述两种树脂体系材料(双马来酰亚胺树脂体系和环氧树脂体系)在充填过程中的化学流变行为;模拟分析了树脂固化反应程度、相对分子量、流体粘度、树脂流场随时间的演变规律,以及固化反应、流体温度、充填速度和渗透率对树脂流动前沿、模腔内化学—物理场量分布的影响,获得许多有意义的认识。为了定性和定量地研究工艺及材料性能参数对RTM充填过程的影响,引入灵敏度分析方法,推导了相关流场物理量的灵敏度方程以及数学计算式,建立了树脂流动前沿形状的灵敏度表达式,确定了灵敏度方程与树脂流场控制方程的耦合求解方法;数值分析了在恒压和恒流速入口边界条件下,树脂温度、流体速度、注射压力、纤维预制体渗透率及边缘区域渗透率对充填时间和树脂流动前沿影响规律和程度,为提高充填效率与产品质量提出了有价值的建议。分析了RTM工艺充模过程中温度场与树脂流场之间的关系特点,考虑厚度方向上的热传导现象,建立了二维流场/叁维温度场的耦合求解方法,推导了叁维能量方程在空间域和时间域上的离散形式,编写了非等温充填过程数值模拟核心程序;模拟分析了空间节点温度、树脂固化反应程度及粘度随时间的演变规律,探讨了边缘效应以及热传导系数对相关物理量空间分布的影响规律。结果表明,边缘效应会加剧模腔内相关物理场量的不均匀分布。(本文来源于《山东大学》期刊2011-05-21)
刘建叶[6](2009)在《聚烯烃弹性体自由基历程改性的化学流变学研究》一文中研究指出在聚合物反应加工过程中,聚合物材料及其它组成物的各尺度内部结构经历着复杂的物理与化学变化,构成了强烈的非线性问题。除了化学反应本质因素外,外加流场的作用影响在聚合物加工过程中也是十分重要的,这使得聚合物熔体反应时的化学流变学是需解决的核心科学问题之一。流场对于聚烯烃反应加工的影响显而易见,但对于流场作用下的自由基反应机理与动力学理论体系以前并没有建立,这是聚合物反应加工当前的一个研究工作热点与前沿课题,具有重要的理论意义和重要的工程应用背景。本文以聚烯烃弹性体(Polyolefin elastomer, POE)熔体的均相自由基反应过程为研究对象(POE/DCP),通过化学流变学方法,对该过程中流场对反应机理、反应速率、反应物大分子链拓扑结构的影响开展了研究,发现了静态条件下POE自由基反应的一些新的机理与动力学历程,提出了简单剪切流场中POE自由基反应机理,揭示了流场作用下大分子链运动对化学反应的影响,创立了一种表征长支链聚烯烃分子结构的流变学方法,初步实现了通过反应加工流场控制POE产物拓扑结构。本论文主要研究内容及结果如下:1.静态下通过顺磁共振方法有效识别了POE/过氧化物反应体系中各种自由基信号的超精细结构与强度的变化,首次发现了对应于叔碳自由基的7线EPR信号,得出了反应过程中伯碳自由基的出现及其持续的时间强烈依赖于聚烯烃中共聚单体含量的结论;但是除偶合与歧化双基终止反应外,并没有观测到降解反应的存在。结合EPR数据和在线流变测量对整个反应过程进行了动力学过程分析,运用大分子反应动力学理论,分析得出了偶合与歧化反应速率系数随体系粘度增大而减小的动力学方程。研究结果表明,反应受大分子链扩散过程控制,高浓反应体系的偶和速率系数与粘度之间的标度关系与低于理论预测值,系为很高的体系粘度降低反应链扩散系数所致。2.通过化学流变学方法以及GPC,NMR等表征手段提出了简单剪切流场(瞬态剪切和振荡剪切)中POE/过氧化物的反应机理,并在相关大分子反应动力学理论的基础上半定量地揭示了简单剪切的作用机制:存在临界剪切流场强度阀值,低于此值只发生偶合反应,高于此值体系除偶合反应外还会发生降解反应;降解反应发生与否由两断裂产物之间的相对距离决定,即受对流与扩散控制;降解反应首先在长支化的偶合产物上发生,随着剪切流场的强度增强,线形链发生断裂降解的几率增高,而长支链的有效断裂点越来越接近于长支化点;当大分子链的两叔碳原子中间仅相隔一个CH2单元的叔碳自由基生成时,容易发生降解反应,这种断裂降解源结构的浓度直接影响降解反应的临界剪切流场强度阀值。3.复杂加工流场对POE/DCP长支链产物拓扑结构的调控:在密炼机中对POE进行过氧化物改性,逼近反应加工实际过程,在温度补偿下考察加工流场对产物拓扑结构的影响。根据降解反应首先发生在长支链(Long Chain Branching, LCB)上的结论,可由流场强度来控制LCB产物的支链长度和含量;当长支链断裂后其长度不再足以发生缠结时,即表示该长支链退化为线形链,可以通过调控流场改变LCB支链长度以及LCB含量。虽然转速这一参量不能很好的描述具体的加工流场,但对于聚合物链的裁剪还是具有指导性意义。另外加工流场对LCB性质仅具有一个可调控的窗口,加工过程中不同流场的实施形式能够更加细化产物中的LCB水平,升高温度并不会促进降解反应。4.通过非线性流变实验和傅立叶变换流变学对含长支链的反应产物做出了表征分析,在连续性cDCR-CS理论模型的基础上定义了一种全新的与聚合物链的分子量及分子量分布无关的量化长支链LCB结构因子。与涉及到稀溶液性质所定义的LCB结构因子相比,具有操作性更为便捷简单的优势。5.通过目前能较为成功预测聚合物线性粘弹性的“Branch on branch”(BOB)理论模型,考察了对称星形、不对称星形、“H”形、梳形、以及Cayley tree形聚合物的vGP图特征,以及分子链参数对其的影响,并将各种拓扑结构的聚合物的特征转变与此前报道的实验值分别进行比较,结果吻合得很好。在勾勒出长支链聚合物的vGP拓扑图的基础上,提出了判断长支链聚合物拓扑结构的具体步骤,初步建立了由线性粘弹性来表征长支链聚合物的流变学方法。但是对于梳形聚合物与不对称星形聚合物来说,在一定范围内单凭线性粘弹性是难以进行区分的,这表明线性流变学在表征长支链聚合物时是存在局限的。(本文来源于《上海交通大学》期刊2009-10-01)
谢满华,赵广杰[7](2005)在《化学处理过程中木材的分子构造变化与化学流变学特性》一文中研究指出弄清楚不同化学药剂处理过程中木材细胞壁分子结合构造的变化与化学流变学特性之间的关系,对于开发新的木材改性技术,丰富木材化学流变学基础理论具有十分重要的意义。在归纳化学处理过程中木材的分子构造变化研究现状的基础上,提出几点研究构想。(本文来源于《林业科学》期刊2005年03期)
赵广杰[8](2001)在《木材的化学流变学——基础构筑及研究现状》一文中研究指出为了使国内木材科学界对木材的化学流变学的基础理论及其研究概况有一个比较全面的了解 ,作者在归纳了作为建立木材的化学流变学基础的、关于变形和流动一般理论的基础上 ,就Stein和Tobolsky基于高分子构造变化与应力松弛之间的对应关系 ,关于物理流变学和化学流变学的分类 ,化学流变学研究与其他方法的不同之处 ,Tobolsky等关于不连续应力松弛测定方法等内容做了比较详细系统的介绍 .最后 ,以几个代表性研究为主干内容介绍了有关木材的化学应力松弛、化学蠕变等化学流变学的研究现状(本文来源于《北京林业大学学报》期刊2001年05期)
卢红斌,周江,何天白[9](2001)在《聚合物反应加工中的化学流变学模拟》一文中研究指出综述了近年来热固、热塑性聚合物反应加工过程中的化学流变学模拟进展。反应过程对聚合物化学流变行为起着决定性作用 ,以 Roller模型为基础的多参数模型、改进 WLF模型和包含结构变化信息的分子模型是 3种应用广泛的化学流变模型。反应加工中剪切速率和填料的影响有时是不可忽略的 ,它们对化学流变行为的影响随聚合物体系不同而不同(本文来源于《高分子材料科学与工程》期刊2001年04期)
潘碧莲,周亨近,姜志国[10](1994)在《热固性材料化学流变学》一文中研究指出本文综述了热固性材料化学流变学的基本内容和主要研究方法,阐述了交联固化反应动力学和热固性流变学的内容,并简单叙述了建立化学流变学数学模型的途径。(本文来源于《热固性树脂》期刊1994年01期)
化学流变学论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
预浸料作为制备复合材料的中间体,其质量的优劣在很大程度上影响着复合材料的性能。为了改善预浸料的质量和工艺性能,必须控制预浸料树脂体系的粘度和树脂流动度。本文拟从化学流变学角度调控预浸料树脂体系的粘度和流动度,降低树脂体系的初始粘度以实现预浸料复合过程中树脂对纤维的充分浸润,通过放置的化学反应降低树脂流动度,以提高预浸料的使用工艺性。在通用的中温固化预浸料树脂体系中,分别添加聚醚胺和脂环胺两种反应
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
化学流变学论文参考文献
[1].俞炜,林珊珊.化学流变学与高分子反应加工[C].2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题M高分子工业.2015
[2].李旭,李刚,杨小平,刘大伟.化学流变学调控中温固化预浸料体系树脂流动度的研究[C].2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题J:高分子复合体系.2013
[3].丁妍羽,贾玉玺,董抒华.基于化学流变学的复合材料液态模塑成型过程的灵敏度分析[J].复合材料学报.2014
[4].陈宏亮.环状对苯二甲酸丁二醇酯低聚物及其石墨烯纳米复合材料的化学流变学和结晶行为研究[D].上海交通大学.2013
[5].丁妍羽.基于化学流变学的树脂传递模塑工艺过程的数值模拟及灵敏度分析[D].山东大学.2011
[6].刘建叶.聚烯烃弹性体自由基历程改性的化学流变学研究[D].上海交通大学.2009
[7].谢满华,赵广杰.化学处理过程中木材的分子构造变化与化学流变学特性[J].林业科学.2005
[8].赵广杰.木材的化学流变学——基础构筑及研究现状[J].北京林业大学学报.2001
[9].卢红斌,周江,何天白.聚合物反应加工中的化学流变学模拟[J].高分子材料科学与工程.2001
[10].潘碧莲,周亨近,姜志国.热固性材料化学流变学[J].热固性树脂.1994