PEO／SiO2水溶液流变性研究

部分水解聚丙烯酰胺弱凝胶交联过程的流变学研究道复旦大学硕士学位论文部分水解聚丙烯酰胺弱凝胶交联过程的流变学研究姓名:张坤玲申请学位级别:硕士专业:高分子化学与物理指导教师:许元泽20060510摘要摸曼太季硕士学位论文摘要本文着重用流变学方法对部分水解聚丙烯酰胺(,,,,),苯酚,甲醛,『自,苯二酚交联体系的弱凝胶化过程进行了研究。

通过对交联机理的探讨和基团反应转化率的分析，发现交联过程在接近凝胶点时，处于反应动力学的初期，这使得交联点的增加是比较简单的。

分析了交联体系的线性粘弹性，得到了交联过程的凝胶点时『日,和凝胶强度，发现,,,,浓度与交联剂浓度对凝胶点时间和凝胶强度的影响比较类似，反映出交联点增加的共同特征。

通过对非线性粘弹性的研究，发现随着交联的进行，零切粘度增长很快。

在剪切下表现出屈服应力。

提出了一个适合于弱凝胶交联过程的数学模型，其中用四个参数来描述体系交联过程中流变性质的变化，即屈服应力，零切粘度，松弛时间，非牛顿指数。

选取了有代表性的交联体系进行了剪切流动、拉伸流动、以及微孔介质凝胶滞留效应的研究，得到了交联体系在不同介质流动中的阻力性质。

并用,,,,, ,,,,,方法模拟了交联过程中,,,,浓度以及交联剂浓度与交联反应的关系，得到了重均分子量随交联时间的变化规律，说明,,,,浓度和交联剂浓度与交联反应成功概率相关;,,,,的初始浓度对能否形成凝胶至关重要，低于一定浓度就不能形成凝胶;并与流变实验结果作了对比，说明模拟与实验具有较好的一致性。

用动态光散射的方法跟踪分析了交联过程中成胶集团的变化规律，证实了模拟结果的准确性。

并研究了温度对交联过程的影响，初步认定它符合阿仑尼乌斯方程，估算出了反应活化能。

关键词聚丙烯酰胺水溶液，交联，弱凝胶，凝胶化，流变学援曼太茅硕士学位论文 ,,,,,,;, ,,, ,,,,,,,, ,,,,,,,, ,,,,,,;, ,,, ,,,,,,,, ,, ,,,,, ,,, ,,,, ,,, ,,,,,,,,, ,,,,,,,,, ,, ,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,;,,,,,,,,(,,,,),,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,;,,;,,,,,,,,,, ,,,,,, ,,, ;,,,,,,,,,, ,,,,, ,, , ;,,,,,,,,, ,,,,, ,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,( ,, ,,,,,,,,, ,,, ; ,,,,,,,,,,, ,,;,,,,,, ,,, ,,, ,,,,, ;,,,,,,,,, ,,,,,, ,,,;,,,,,,,,, ,,,, , ;,,,,—,,,,,, ,,;,,,,,,;,,,,，,, ,, ,,,,,,,, ,,,, ,,, ,,,,,,,, ,,,;,,, ,, ,,,,, ,,,,, ,,,,, ,,,,, ,,,;,,,, ,,,,,,;, ,,,, ,,??,,, ,,,,,，,,,;, ,,,,,,,,, , ,,, ,,,,, ,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,;,(,,,,,,,,,,,,, ,,,, ,,;,,,,,,,,,,, ,, ,;,,, ,,,, ,,,,,,,, ,, , ,,,,,,,,,,, ,,,,, ,,,,, ,,,,,, ,,,;,,,,,,,;,,,，,,,,,,,,, ,,,;,,,,,,,;,,,，,,, ,,,,,，,,, ,,,,,,,,,(，, ,,,,,,, ,,,, , ,, ,,,,;, ,,;,,;,,,,,,,,,, ,,,,,, ,,, ;,,,,,,,,,, ,, ,,, ,,,,,,,, ,,, ,,,,,,,,,,,, ,, ,,,,,,,，,,,;, ,,,,,;,, ,,, ;,,,,, ,,,,,,; ;,,,,;,,, ,,,,;, ,,,,, ;,,,,,,,,,,,,,,;,,,,(,,, ,,,, ,,,;,,,,, ,, ,,;,,,,,,, ,,,,, ,, ,, ,,, ,,,,,,,, ,,,;,,,，,,, ,,, ,,,,, ,,,,,,,, ,,,, ,,,,,,,(，, ,,,, ,,,,，,,,,,,,,;,, ,,,,,, ,,;,,,,,, ,,,;,,,,, ,,, ,,,,,,,, ,,,;,,,,,,,, , ,, ,,,,,,,, ,,,;,,, ,,,, ,,,;,,,,, ,, ,,,, ,,,,,,,,,,，,,,,, ,,,,,,，,,, , ,,,;,,,,,，,,,,,,, ,,,,，,,,,,,,,,,,,, ,,,,,( ,,,,,,,, ,,,,，,,,,,,,,, ,,, ,,,,，,,, ,,,,,,,,, ,,,, ,,,, ,,,, ,, ,,,,, ,,, ,,,,,,,;,,,,;,,,,,,, ;, ,,;,,, ,,, ,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,, ,,,,,,(,,, ,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,, ;,,,,,, ,,, ,, ,,,,,, ,,, ,,,,,,,,,,,,,, ,,,,;,,,, ,,,,,, ,,,,,,,;,, ,,,,, ;,,;,,,,,,,,,, ,, , ,,, ,,, ;,,,,,,,,,, ,,,, ,,, ,,,,,,,,,,,,,，,,, ,,,,;,,;,,,,,,,,, ,,,,,, ,, ,,,,,,,,, ,,, ,,, ,,, ,,,,,,,,,，,,,;, ,, ,, ,,,,,,,, ,, ,,,;,,;,,,,,,,,,(,,, ,,,,,;,,,, ,,,,, ,,, ,,,,,,,,, ,,,,,, , ,,, ,,,, ,,, ,,,,,,,,,,,, ,,,,(,,,,，,,, ,,,,,,; ,,,,, ,;,,,,,,,, ,,,,,, ,, ,,,,, ,,, ,,,,,,,, ,,,;,,, ,,, ;,,,,,,, ,,,,,,,, ,,, ,,,,, ,,,,, ,,, ,,,,,,,,(,,,,,,, ,,,,，,,, ,,,,,,,;, ,,, ,,, ,,,,,,,, ,, ,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,, ,,, ,,,,,, ,,,, ,, ,,,,,, ,,, ,,,,,,,,, ,？,,,,,,，,, ,,,, ,,, ,;, ,,,,,,, ,,,,,,;,, ,, ;,,;,,,,,,(,,, ,,,,, ,,,,,;,,,,,,,, ,？,,,,, ,,,,,, ,,,，,,,,,,,,,，,,,, ,,,，,,,,,,,,，,,,,,,,,笙二童缝堡丝兰墨茎堡主堂笪堡塞第一章绪论,(,聚合物驱油简介自,,世纪,,年代石油危机以来，聚合物强化采油越来越显现出它的巨大的经济价值。

无机填料改性聚丙烯复合材料的流变学研究进展夏少旭;曹新鑫;曾桂华;韩云峰【摘要】综述了近几年国内外无机填料改性聚丙烯复合材料流变学行为的研究进展，为无机填料改性聚丙烯复合材料流变学研究提供了参考；并展望了流变学研究在无机改性聚丙烯复合材料中的应用前景。

% Research progresses in rheological behaviors of inorganic filler / polypropylene composites are summarized. Reference for the rheological studies of inorganic filler modified polypropylene composites are provided. Prospects for the application of rheology in inorganic filler / polypropylene composites are predicted.【期刊名称】《上海塑料》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】7页(P15-21)【关键词】无机填料;聚丙烯;复合材料;流变学;研究进展【作者】夏少旭;曹新鑫;曾桂华;韩云峰【作者单位】河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作454000;河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作454000;河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作454000;浙江省科技资讯中心,浙江杭州310004【正文语种】中文【中图分类】TQ32066+30 前言聚丙烯（PP）综合性能优良、价格低廉，已成为五大通用热塑性树脂中增长最快的品种之一。

但PP韧性差、成型收缩率大，限制了其作为结构材料和工程塑料的应用。

近年来纳米技术的长足发展，PP的粉体填充技术也引起了人们广泛的关注。

纳米二氧化硅（nano－SiO2）、纳米碳酸钙（nano－CaCO3）、碳纳米管（CNT）、黏土（clay）等填料被添加到PP基体中以满足不同的性能改进和应用需求。

《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》篇一水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究一、引言随着现代科技的不断发展，聚氨酯（PU）作为高性能聚合物，具有独特的力学、热学及电学性质，已被广泛应用于各领域。

尤其是水性聚氨酯（WPU）因其绿色环保的特性而受到广泛的关注。

将纳米材料引入聚氨酯体系中，能够有效地提高其性能。

本篇论文旨在研究水性聚氨酯与纳米SiO2复合材料的制备方法，以及其老化性能。

二、水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备首先，要了解复合材料的制备方法。

本研究采用了物理共混法和化学交联法两种方法来制备水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料。

具体操作过程包括选择合适的前驱体，对SiO2进行纳米级别的制备与表面处理，然后与水性聚氨酯进行混合或交联反应。

（一）物理共混法物理共混法是一种简单有效的制备方法。

首先，将纳米SiO2与水性聚氨酯进行混合，通过搅拌和分散的方式使两者均匀混合。

然后，通过调节混合比例和分散条件，得到具有不同SiO2含量的复合材料。

（二）化学交联法化学交联法通过在反应过程中引入化学键合作用，使纳米SiO2与水性聚氨酯之间产生更强的相互作用。

首先，将水性聚氨酯进行适当的预处理，然后与纳米SiO2进行反应，形成稳定的化学交联结构。

三、老化性能研究复合材料的老化性能对于其在应用环境中的性能稳定性和使用寿命具有重要意义。

本研究对制备得到的水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料进行了多种条件下的老化实验。

（一）热老化实验在高温环境下，复合材料的性能会受到一定的影响。

通过在高温环境中对复合材料进行热老化实验，观察其性能变化情况。

通过对比不同SiO2含量的复合材料在热老化后的性能变化，评估其耐热性能的改善程度。

（二）紫外老化实验在阳光或紫外线辐射的照射下，水性聚氨酯的表面会发生光氧化反应，导致性能下降。

通过进行紫外老化实验，研究不同条件下紫外辐射对复合材料性能的影响，并评估其抗紫外老化的能力。

《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》篇一水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究一、引言随着科技的进步和环境保护意识的提升，环境友好型的水性聚氨酯（WPU）因其出色的物理、化学和机械性能逐渐成为研究热点。

在众多的研究领域中，通过纳米技术的引入，将纳米SiO2与水性聚氨酯复合，形成复合材料，其性能得到显著提升。

本篇论文将针对水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备过程以及其老化性能进行详细的研究与讨论。

二、材料制备（一）实验材料本实验所使用的主要材料为水性聚氨酯（WPU）、纳米SiO2等。

（二）制备过程制备过程主要分为三个步骤：首先，将水性聚氨酯进行预处理；其次，将预处理后的水性聚氨酯与纳米SiO2进行混合；最后，进行复合材料的固化处理。

（三）制备工艺参数本实验中，我们通过调整纳米SiO2的含量、混合温度、混合时间以及固化温度等参数，以寻找最佳的制备工艺。

三、复合材料的性能研究（一）物理性能通过对复合材料的拉伸强度、断裂伸长率等物理性能的测试，我们发现纳米SiO2的引入显著提高了水性聚氨酯的物理性能。

（二）化学性能通过化学稳定性测试，我们发现复合材料具有较好的耐酸碱、耐溶剂等化学性能。

（三）机械性能利用扫描电子显微镜（SEM）等设备对复合材料的微观结构进行观察，我们发现纳米SiO2在复合材料中形成了均匀的分散，这有助于提高材料的机械性能。

四、老化性能研究（一）热老化性能我们将复合材料进行热老化处理，通过对比处理前后的物理、化学和机械性能，发现复合材料具有较好的热稳定性。

（二）光老化性能通过紫外光照射实验，我们发现复合材料在紫外光照射下表现出良好的抗光老化性能。

（三）综合老化性能评价综合考虑热老化和光老化等因素，我们发现水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料具有出色的老化性能，能够满足多种复杂环境下的使用需求。

五、结论本篇论文详细研究了水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备过程及其老化性能。

《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》篇一水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究一、引言随着现代科技的不断发展，聚氨酯（PU）作为高性能聚合物，具有独特的力学、热学及化学性能，在众多领域得到了广泛应用。

然而，传统聚氨酯材料在长期使用过程中易出现老化问题，导致其性能下降。

为了改善这一状况，本文提出了一种新型的水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料制备方法，并对其老化性能进行了深入研究。

二、材料制备1. 材料选择实验选用水性聚氨酯、纳米SiO2及助剂等作为原料。

其中，水性聚氨酯作为基体材料，纳米SiO2作为增强材料。

2. 制备过程（1）将水性聚氨酯与适量的助剂混合，搅拌均匀；（2）将纳米SiO2加入上述混合液中，进行超声分散处理；（3）将分散均匀的混合液进行浇注、固化，得到水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料。

三、性能研究1. 物理性能通过扫描电子显微镜（SEM）观察复合材料的微观结构，发现纳米SiO2均匀地分散在水性聚氨酯基体中。

这有助于提高复合材料的力学性能和热稳定性。

2. 力学性能对复合材料进行拉伸、压缩等力学性能测试，结果表明，纳米SiO2的加入显著提高了聚氨酯的力学性能。

复合材料的拉伸强度、压缩强度及模量均有所提高。

3. 热稳定性通过热重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）对复合材料的热稳定性进行研究。

结果表明，纳米SiO2的加入提高了聚氨酯的热分解温度，显著提高了其热稳定性。

四、老化性能研究1. 老化实验方法将复合材料置于不同温度、湿度及光照条件下进行加速老化实验，模拟实际使用过程中的老化过程。

2. 老化性能分析（1）外观变化：通过观察老化前后复合材料的外观变化，评估其抗老化性能；（2）力学性能：对老化后的复合材料进行拉伸、压缩等力学性能测试，分析其力学性能的变化；（3）热稳定性：通过TGA和DSC分析老化后复合材料的热稳定性变化。

五、结果与讨论经过对水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的老化性能研究，得出以下结论：1. 纳米SiO2的加入显著提高了水性聚氨酯的抗老化性能。

《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》篇一水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究一、引言随着科技的不断进步，复合材料在众多领域得到了广泛的应用。

其中，水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料因其优异的物理性能和良好的环境适应性，成为了当前研究的热点。

本文旨在研究水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备过程及其老化性能，以期为该类材料在实际应用中提供理论依据。

二、材料制备1. 材料选择本实验选用水性聚氨酯树脂、纳米SiO2以及适量的溶剂等为原料。

其中，水性聚氨酯树脂具有良好的成膜性、粘结性和耐候性；纳米SiO2则因其优异的物理性能和化学稳定性，常被用于复合材料的增强。

2. 制备过程将水性聚氨酯树脂与溶剂混合，充分搅拌至均匀后，加入纳米SiO2进行共混。

通过调节共混比例、温度和搅拌速度等参数，制备出不同配比的复合材料。

随后，将复合材料进行真空脱泡处理，以消除材料中的气泡。

最后，将脱泡后的复合材料涂布于基材上，干燥后得到所需的复合材料。

三、性能测试1. 力学性能测试通过拉伸试验测试复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和硬度等力学性能指标。

结果表明，随着纳米SiO2含量的增加，复合材料的力学性能得到显著提高。

2. 热稳定性测试采用热重分析仪测试复合材料的热稳定性。

结果表明，纳米SiO2的加入可提高复合材料的热稳定性，有效延缓了材料的热降解过程。

3. 老化性能测试通过人工加速老化试验，模拟复合材料在自然环境中的老化过程。

通过对比老化前后复合材料的性能变化，评估其老化性能。

四、老化性能研究1. 老化过程及机理在人工加速老化过程中，复合材料表面逐渐出现裂纹、变色等现象。

通过分析老化过程中的化学变化和物理性能变化，发现纳米SiO2的加入可有效延缓复合材料的老化过程。

这主要归因于纳米SiO2的优异性能和良好的分散性，使得复合材料在老化过程中具有更好的稳定性和耐候性。

2. 老化性能评价通过对比不同配比复合材料的老化性能，发现纳米SiO2含量较高的复合材料在人工加速老化试验中表现出更好的性能稳定性。

《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》篇一水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究一、引言随着科技的不断进步，新型复合材料在众多领域中得到了广泛的应用。

其中，水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料以其独特的性能和广泛的应用前景备受关注。

该复合材料具有优良的物理、化学和机械性能，能够满足许多工程领域对高性能材料的需求。

因此，对水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备及老化性能进行研究，具有重要的理论意义和实际应用价值。

二、水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备1. 材料选择与准备制备水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料，首先需要选择合适的水性聚氨酯和纳米SiO2。

水性聚氨酯应具有良好的成膜性、柔韧性和耐候性；纳米SiO2则应具有高比表面积、良好的分散性和化学稳定性。

此外，还需准备适量的溶剂、催化剂和其他添加剂。

2. 制备方法水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备主要采用原位聚合法和溶液共混法。

原位聚合法是将纳米SiO2与聚氨酯预聚体混合，在一定的温度和压力下进行聚合反应；溶液共混法则是将纳米SiO2分散在聚氨酯溶液中，然后通过蒸发溶剂得到复合材料。

在实际操作中，可根据需要选择合适的制备方法。

三、水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的老化性能研究1. 老化过程及条件水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的老化过程主要包括自然老化和人工加速老化。

自然老化是通过材料在自然环境中的暴露，研究其随时间变化的性能；人工加速老化则是通过模拟实际环境条件，如高温、高湿、紫外线等，以加速材料的老化过程。

在老化过程中，需定期对材料进行性能测试，以观察其性能变化。

2. 性能测试与分析对水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料进行性能测试，主要包括拉伸强度、断裂伸长率、硬度、耐磨性、耐候性等指标。

通过对比不同老化条件下的性能变化，分析纳米SiO2对复合材料性能的影响。

此外，还可采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段观察材料的微观结构变化。

第14卷　第3期化学物理学报V ol.14,No.3 2001年6月CH INESE JOURNAL OF CH EM ICAL PHYSICS June.20011003-7713/2001/03-0365-6聚丙烯酸水溶液及α-Al2O3悬浮液的流变性研究＊赖　炜,　刘杏芹＊＊(中国科学技术大学固体化学与无机膜研究所,合肥　230026)摘　要:　研究了pH、聚丙烯酸(PA A)浓度和分子量对PAA水溶液的粘度的影响,发现溶液的流变行为与溶液中PAA高分子链的离子化程度和构型密切相关,高分子链刚性程度的增加和链的伸展使溶液在pH为79时的粘度最大;研究了在PA A溶液中引入陶瓷粉体后悬浮液的粘度变化,发现当陶瓷粉体和PAA的量达到一定比值时悬浮液体系的粘度达到最小值,同时发现陶瓷粉体的粒径大小与这一粘度最小值和悬浮液流变特性也有关。

关键词:　聚丙烯酸;悬浮液;流变行为中图分类号:O648 文献标识码:A1　前　言在陶瓷成型工艺中,胶态成型工艺由于具有操作简单,易于连续、大批量生产等优点,一直是陶瓷工作者研究的重点问题。

胶态成型工艺的核心问题是得到稳定和分散的悬浮液体系,通常是在陶瓷粒子悬浮液体系中加入适量的有机添加剂来改善悬浮液的分散行为。

聚丙烯酸(Poly(acry lic acid),简称PAA)是在陶瓷工艺中常用的一种聚电解质分散剂,在碱性条件下PAA链上的羧基基团发生离解而带有负电荷,这些基团可吸附在中性或弱碱性的陶瓷粉体的表面,从而改变了粉体颗粒的带电状况而增加了粉体粒子之间的静电斥力;由于这些长分子链本身的位阻作用,促使粒子分散和起抗凝聚作用,因此PAA的分散机理既有静电作用(electrostatic)又有位阻作用(steric),通常把这种分散机理称为静电位阻作用(electrosteric)。

目前,对由陶瓷粉体和PAA组成的悬浮液体系中PAA在粉体表面的吸附行为以及处于吸附态(absorbed)的PAA所起的分散作用研究的较多,且取得了一些进展[1-3]。

《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》篇一水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究一、引言随着科技的不断进步，复合材料在众多领域得到了广泛的应用。

其中，水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料因其优异的物理性能和良好的加工性能，在涂料、胶粘剂、塑料等领域具有广泛的应用前景。

然而，这种复合材料在长期使用过程中，由于受到外部环境的影响，会出现老化现象，导致性能下降。

因此，研究其制备工艺及老化性能具有重要意义。

本文将重点探讨水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备方法，并对其老化性能进行深入研究。

二、水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料制备1. 材料与试剂制备水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料所需的主要原料包括水性聚氨酯、纳米SiO2、溶剂等。

这些原料需符合相关标准，以确保最终产品的质量。

2. 制备方法（1）将纳米SiO2与溶剂混合，进行预处理，以提高其分散性和相容性。

（2）将预处理后的纳米SiO2与水性聚氨酯混合，通过机械搅拌和超声分散等方法，使两者充分混合。

（3）将混合物进行脱泡处理，以去除其中的气泡。

（4）将脱泡后的混合物倒入模具中，进行固化处理，得到水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料。

三、老化性能研究1. 老化实验方法为研究水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的老化性能，我们采用加速老化实验方法。

将制备好的复合材料样品置于不同温度、湿度和光照条件下，模拟实际使用环境。

通过定期检测样品的性能变化，评估其老化程度。

2. 性能检测指标（1）力学性能：通过拉伸试验和硬度测试等方法，检测复合材料的力学性能变化。

（2）表面性能：通过观察样品的表面形貌、颜色变化等，评估其表面性能的变化。

（3）化学性能：通过化学分析方法，检测复合材料在老化过程中化学结构的变化。

3. 结果与讨论（1）力学性能分析：随着老化时间的延长，复合材料的拉伸强度和硬度逐渐降低，但添加纳米SiO2的复合材料相较于纯水性聚氨酯材料，其力学性能保持时间更长。