芳纶纤维表面改性对黏附功与成纸强度性能的影响

利用不同质量比浓度的乙醇、丙酮、丙酸、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺等化学试剂对芳纶纤维表面进行处理和改性,并进行纤维成纸性能研究。研究了改性对芳纶纤维强度、纤维表面黏附功及其纸张性能的影响。结果表明:当改性剂的表面能接近纤维的表面能时,对提升纸张强度影响最为显著;纸张强度性能是纤维表面黏附功和纤维本身强度共同作用的结果。在乙醇质量比浓度为11.10%时,改性纤维强度、纤维表面黏附功、纸张抗张强度分别可达到1365.05N/g,116.33mJ/m2和43.27N.m/g,分别提高5.44%,9.90%和5.53%。

不同类型沥青与集料润湿性能及其黏附功

以润湿理论为基础,研究了不同类型沥青与集料之间的润湿性能,基于沥青表面张力和接触角实验数据计算沥青与集料的黏附功,再通过黏附功的大小定量评价沥青在不同温度下对集料的润湿性能影响。结果表明,在相同温度下,同种沥青与不同集料的黏附功数值接近,而不同类型沥青与集料的黏附功数值相差较大;沥青与集料的黏附功随温度的变化呈二次曲线关系,且曲线存在最大值点,说明在特定温度下沥青与集料存在最佳润湿状态;黏度越大、软化点越高的沥青达到与集料最佳润湿状态时所需要的温度越高,同种沥青与两种集料达到最佳润湿状态时所需要的温度相近。最大黏附功代表了沥青与集料的最佳润湿状态,可用于指导选择沥青与集料最佳拌和温度。

界面黏附功与润滑油膜厚度的相关性研究

利用不同的润滑剂与不同的滑块表面组合成亲和性不同的界面,在不同载荷下,使用面接触润滑油膜光学测量系统对各界面组合的油膜厚度-速度关系进行测量。以黏附功来评价固液界面亲和性,研究固液界面亲和性与流体动压润滑油膜的相关性。试验结果表明:接触角与接触角滞后不能作为判定界面润湿性与油膜厚度关系的唯一参数,且对于黏度相似的润滑液体,高黏附功更易产生高油膜厚度;载荷对界面效应也有影响,且载荷较高时,界面效应比较明显。

炸药与黏结剂溶液的黏附功对PBX水悬浮制备工艺的影响

能否采用水悬浮工艺制备聚合物黏结炸药(PBX),一般需要多次试验后对炸药/黏结剂体系进行判断。测试了不同浓度的氟橡胶(F2603)溶液与奥克托今(HMX)、1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)的接触角,计算了HMX、FOX-7与不同浓度的F2603溶液、7%乙酸乙酯@水的黏附功,分析了黏结剂溶液浓度变化对成粒的影响。结果表明:HMX与质量分数14%的F2603溶液的黏附功大于HMX与7%乙酸乙酯@水之间的黏附功,HMX可以黏结成粒;FOX-7与不同浓度F2603溶液的黏附功均小于FOX-7与7%乙酸乙酯@水之间的黏附功,FOX-7无法黏结成粒。经试验验证,计算结果与实际成粒情况一致。

药液黏附功在防治梨小食心虫农药减施中的作用

【目的】针对目前农药制剂筛选过程繁琐,同时使用量较大,环境污染严重,稀释倍数不明确等问题,提出一种将高效氟氯氰菊酯水乳剂在不同稀释倍数下的黏附功及其黏附曲线与果树叶片的表面自由能、田间药效试验的数据相结合,筛选出最佳药剂以及使用倍数的方法。以期建立一种在室内快速筛选药剂以及合理喷施浓度的方案,为达到药剂正确施用,实现减施增效的目的提供理论依据。【方法】首先采用光学视频接触角测量仪,研究去离子水、乙二醇、甲酰胺标准试剂在苹果树叶片远轴面与近轴面的接触角,通过Owens-Wendt-Rabel-Kaelble(OWRK)法计算苹果叶片的表面自由能;随后将表面自由能与已经测出的不同药液的表面张力相结合,利用光学视频接触角测量仪SCA22软件,计算不同稀释倍数的药液在苹果叶片表面上的黏附功并绘制黏附功等值曲线。【结果】在苹果近轴面及其远轴面上,3号药剂最接近最佳线,黏附效果最好,其次为2号药剂。田间药效验证试验中,3号药剂的防治效果最佳,1号药剂防效最差。【结论】综合苹果叶片的表面自由能,药液的表面张力、黏附功以及黏附功曲线,对梨小食心虫的防治效果等因素,推荐高效氟氯氰菊酯水乳剂在防治梨小食心虫时使用3号药剂稀释3000倍使用,可以在室内通过黏附功等试验筛选最佳药剂及其使用浓度,减少药剂在田间的药效试验次数。

基于Forcite模拟防灭火凝胶对煤的黏附性影响

针对黏附型防灭火凝胶(PAA/SA/TA)与煤体的黏附性能不明确的问题,该文通过分子模拟(MS)软件,对PAA/SA/TA与煤进行分子动力学模拟(MD),揭示了PAA/SA/TA与煤的黏附机理,通过计算PAA/SA/TA与煤界面的黏附功-176.21 kcal/(mol·Å^(2)),说明PAA/SA/TA与煤表面存在黏附性;根据动态模拟的结果发现,PAA/SA/TA与煤体表面的黏附特性是自发进行的;使用Nose恒温器在NVT(常数原子数、体积和温度)环境下进行MD模拟,分析了PAA/SA/TA在煤体表面的分布情况。以上分析有助于开发新型黏附型防灭火材料,解决煤矿火灾防治的问题。

基于表面能理论的抗剥落剂-SBS沥青改善集料黏附性研究

为研究抗剥落剂掺加沥青中与集料之间的黏附性效果,制备了SBS改性沥青,掺加定量的抗剥落剂,与70#基质沥青进行对比试验。将改良水煮法试验结果作为沥青-集料黏附性的一个初步判断依据;采用接触角法得到表面能参数,计算黏附功分析其黏附性;成型沥青混合料,采用冻融劈裂试验确定沥青混合料的水稳定性,验证沥青-集料的黏附性。改良水煮法得到的3种沥青黏附性等级:SBS改性沥青和SBS-A黏附等级均为5级,70#基质沥青黏附等级为4级。沥青与石灰岩的黏附功:SBS-A>SBS改性沥青>70#基质沥青,SBS-A较SBS改性沥青黏附功提高了7.3%,较70#基质沥青黏附功提高了11.9%。SBS-A沥青混合料的TSR值较SBS沥青混合料的劈裂强度比提高2.9%,试验结果充分验证了SBS-A与石灰岩之间的黏附性较高。

填料对沥青胶浆/集料黏附性能的影响

为研究填料对沥青混合料黏附特性的影响,以沥青胶浆为研究对象,采用改进水煮法、光电比色法和表面能法研究了水泥、粉煤灰以及水泥混凝土再生粉等体积取代矿粉(0,20%,60%,100%)对沥青胶浆/集料黏附性能的影响,并通过沥青混合料冻融劈裂试验进一步验证了其性能影响。结果表明,水泥取代矿粉能提高沥青胶浆黏附等级,降低剥落率,提高黏附功且其增幅随着取代率的增加而降低;粉煤灰同样能改善沥青胶浆黏附性,其改善效果略优于水泥;水泥混凝土再生粉取代矿粉会明显降低黏附功,对沥青胶浆黏附性不利;沥青混合料冻融劈裂实验与沥青胶浆黏附性实验具有较强一致性,引入水泥与粉煤灰可提高混合料冻融劈裂强度比,而再生粉会降低该值。

功能助剂对2,4-二硝基苯甲醚基熔铸炸药性能的影响

为了获得适用于2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)基熔铸炸药的功能助剂体系,改善其装药性能,通过黏附功确定功能助剂为吐温60和醋酸丁酸纤维素(CAB);采用巴西实验、静态剪切实验、撞击感度爆炸概率法实验、摩擦感度爆炸概率法实验、小隔板实验和液体静力称量法,研究了功能助剂对DNAN 20/奥克托今80(HMX 80)熔铸炸药的拉伸强度、剪切强度、撞击感度、摩擦感度、冲击波感度和装药密度的影响规律。实验结果表明:功能助剂使得DNAN 20/HMX 80熔铸炸药在-40℃、20℃、60℃下的拉伸强度分别增大6.25%、10.3%、47.8%,剪切强度分别增大23.5%、27.8%、45.1%;摩擦感度、撞击感度和冲击波感度分别降低14.29%、4.76%、3.11%;相对密度提高0.2%.因此,功能助剂吐温60和CAB可以用于改善DNAN基熔铸炸药的力学性能和安全性能。

基于黏附理论的TLA中灰分填料改性作用定量分析

为了研究湖沥青中灰分的改性机理与改性效果,分析了沥青及集料的表界面参数、沥青胶浆体系的黏附功以及高温车辙因子等几个影响因素。得出以下结果:粉体的比表面积与其粒径成负相关的趋势;粉体的表面能参数和粉体沥青胶浆的黏附功都随粉体粒径的减小而减小;在粉胶比相同的条件下,沥青胶浆体系中粉体的黏附功与比表面积是相关的。在此基础上,得出结论:用比黏附功来评价沥青胶浆体系的比黏附功更加科学;湖沥青中灰分对基质沥青的改性作用相对比较复杂,已探知的改性机理主要是通过其较大的比表面积、较高的比黏附功来实现的,同时该部分的改性作用约占灰分对基质沥青改性作用的15%,另外85%的改性作用的机理尚待深入研究。

冻融循环下沥青-集料的黏附性试验与评价方法

为探究沥青与集料(辉绿岩)之间黏附性的各评价方法之间的关系,采用水煮法、水浸法、接触角法和光电比色法等4种评价方法,在多次冻融循环下,对不同沥青与辉绿岩之间的黏附性进行评价,分析了6种沥青与辉绿岩的黏附性及沥青-集料的剥落度、黏附功和黏附性等级;对不同评价方法的评价指标进行相关性分析,以表征不同评价方法之间的关联度.结果表明:在相同冻融循环次数下,对于辉绿岩而言,冻融循环后不同沥青与辉绿岩的黏附性均较冻融之前下降80%以上,剥落度均增大90%以上;通过对各评价指标间的相关性分析,发现剥落度与水浸等级、黏附功之间的相关性较其他评价指标更好.

布敦岩沥青与粗集料黏附性能评价方法

为评价布敦岩沥青(BRA)与粗集料的黏附性能,根据粒径差异提出干拌称重法,给出定量评价指标——黏附系数δ,分析了粗集料岩性种类和布敦岩沥青预热温度对2种材料黏附性能的影响.借助表面能理论,通过分析不同粗集料岩沥青体系的黏附功Wa,验证了采用干拌称重法评价布敦岩沥青与粗集料黏附性能的有效性.结果表明:粗集料岩性种类和布敦岩沥青预热温度均对2种材料黏附性能有显著影响,推荐布敦岩沥青预热温度为90~96℃.

一种具有强油/水/固分离能力的多功能阳离子聚合物复配体系PF-C

由专门合成的聚多二甲胺基N-乙基丙烯酰胺（PF，5．6％）、烯基双环咪唑啉封端聚醚（2．0％）、抗盐表面活性剂TM-1（3．0％）及水（89．4％）配成题示多功能阳离子聚合物体系PF-C，与玉门石油磺酸盐、破乳剂M-510等对比，考察了PF-C的应用性能。由石英砂、蒙脱土、高岭土及原油制成油土砂样，与水或20％PF-C水溶液以10：4质量比混合，测得PF-C使水的表面张力降低、使水在石英砂上的接触角大幅升高，使原油在砂土表面的黏附功大幅减小，洗油率视原油不同在95％～100％。4mL20％PF-C水溶液与10g油土砂样混合放置2小时，温度为50～90℃时油、砂土、水完全分离，油水界面清晰。在一专门设计的仪器上，测得2小时内黏土不从20％PF-C水溶液中吸水。已被水充分溶胀的人造岩心注入PF-C后渗透率可基本恢复。在胜利滨南油田单6、单10区块出砂严重的6口蒸汽吞吐稠油井，在注汽末期伴随蒸汽（200～300m3）注入0．5％～1．0％PF—C，使生产周期平均延长55天，周期产油量平均增加333t。讨论了PF-C的作用机理。图1表6参4。

不同活化方式对橡胶沥青-集料黏附性的影响

目的通过对橡胶粉进行活化处理,提升橡胶沥青-集料的黏附性。研究不同活化方式对橡胶沥青黏附性的影响,探究橡胶沥青与集料的吸附方式。方法用接枝活化和涂覆活化的方法对橡胶粉进行预处理,通过扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)对活化橡胶粉进行表征。分析了橡胶粉经过活化预处理对橡胶沥青黏附性产生影响的原因。通过接触角试验、表面能理论和水煮法试验,分别评价了3种橡胶沥青的表面自由能(Surface Free Energy,SFE)、能量比(Energy Ratio,ER)和黏附等级,并通过红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)对3种橡胶沥青与集料的吸附方式和黏附机理进行分析。结果普通橡胶沥青(Crumb Rubber Modified Asphalt,CRMA)、涂覆活化橡胶沥青(Coating Activated Crumb Rubber Modified Asphalt,AC-CRMA)和接枝活化橡胶沥青(Grafting Activated Crumb Rubber Modified Asphalt,AM-CRMA)表面自由能分别为:13.28 mJ/m^(2)、13.79 mJ/m^(2)和15.77 mJ/m^(2);涂覆活化橡胶沥青能量比相较于普通橡胶沥青提高了4.0%,接枝活化橡胶沥青能量比相较于普通橡胶沥青提高了18.5%,接枝活化橡胶沥青能量比相较于涂覆活化橡胶沥青提高了13.9%;普通橡胶沥青的黏附等级为4级,接枝活化橡胶沥青和涂覆活化橡胶沥青的黏附等级均为5级。结论对橡胶粉进行活化预处理可以有效改善橡胶沥青的黏附性,同时,接枝活化对橡胶沥青黏附性的提升要优于涂覆活化。

功能助剂对DNAN/RDX熔铸炸药界面黏结强度的影响

为了提高2,4?二硝基苯甲醚(DNAN)/黑索今(RDX)熔铸炸药的力学性能,用分子动力学的方法模拟了功能助剂N?甲基?4?硝基苯胺(MNA)、吐温60(Tween60)、三?(β氯乙基)磷酸酯(CEF)、乙酸丁酸纤维素(CAB)对界面结合能的影响规律;采用粉体接触角法和白金板法测定接触角及表面张力,通过计算黏附功对模拟结果进行了验证;采用巴西实验及扫描电镜(SEM)分别从宏观及微观尺度对黏附功实验进行验证。结果表明,功能助剂对DNAN/RDX界面结合能改变能力大小由高到低排序为CAB>CEF>Tween60>MNA,试验结果与数值模拟结果吻合;功能助剂CAB、CEF、Tween 60、MNA可使DNAN/RDX炸药的抗拉强度分别提高58.37%,47.85%,29.71%,5.83%;随着黏附功的增加,药柱断裂模式由穿晶/沿晶混合断裂向纯粹穿晶断裂转变。

基于表面能的沥青黏附机理与评价

湿热环境作用下沥青-集料界面的黏附性破坏,是路面结构损害的重要成因;而沥青和集料的表面能与界面黏附性能密切相关。用载玻片替代集料进行试验,根据表面能理论,利用接触角测量仪测定两种沥青和两种集料的接触角,通过接触角计算出各个集料的表面能,最后算出沥青-集料的黏附功,用黏附功来表征沥青-集料的黏附性;接着模拟湿热环境对沥青-集料的影响,用偏光显微镜对剥落部分进行拍照,用Image-Pro Plus(IPP)软件计算得出剥落率来评价沥青-集料的黏附性。结果表明:表面能理论分析和用IPP软件计算出来的结论一致,更能说明表面能理论中的黏附功可以用来评价沥青-集料界面黏附性能。

老化对不同沥青与集料黏附性的影响研究

老化使沥青路面易出现龟裂、松散等病害,影响路面行驶质量。采用水浸+图像处理、接触角试验、冻融劈裂试验等方法,从宏观和微观界面角度,研究老化对沥青性能及与集料界面黏附性的影响。结果表明,老化使沥青的黏度增大,内聚力增大,表面自由能增大,极性和活性降低;老化使沥青与集料间的黏附功减小,剥落功增大,使沥青与集料之间黏附性降低;随着老化程度的加深,SBS改性沥青混合料试件冻融劈裂强度比衰减值小于70号沥青,其与集料的黏附性优于70号沥青,抗老化能力优于70号沥青;定量化的裹覆率、黏附功、剥落功等指标,表征黏附性与冻融劈裂强度比具有一致性。

沥青–集料黏附测试方法与冻融劈裂试验的相关性研究

本文利用传统水浸法、水浸法 + 图像处理法及接触角法开展不同沥青与集料之间的黏附性研究,测定黏附等级、剥落率、接触角及黏附功等指标,并进行与沥青混合料冻融劈裂试验之间的相关性分析,探索黏附性与沥青、集料指标的影响关系,结果表明:传统水浸法采用目测判断的方法,不能很好地对比出同种集料与不同沥青的粘附性差别,在实际工程应用只能作为一种简单的参考,对实际工程应用指导不足;水浸法 + 图像处理法得到的剥落率,接触角法得到的黏附功测定黏附功,均能够准确定量的表征不同沥青与集料的黏附性优劣;对于基质沥青,水浸法 + 图像处理法、接触角法与沥青混合料水稳定性具有良好的相关性,对工程实际应用具有很好的指导作用;三种试验方法评价改性沥青与集料黏附性均存在一定的弊端,还需开发准确度更高、适用性更广的黏附性评价方法。

沥青与集料黏附性试验方法及影响因素研究

利用水浸法+图像处理法、接触角法开展不同沥青与集料之间的黏附性研究,进行黏附性试验与沥青混合料冻融劈裂试验之间的相关性分析,探索黏附性与沥青、集料指标的影响关系,以期为实际工程应用提供定量准确且快速预判沥青混合料水稳定性能的黏附性测试方法。结果表明:水浸法+图像处理法、接触角法两种方法,能够准确定量表征基质沥青与集料的黏附性优劣,可用作评价基质沥青混合料水稳定性的试验方法,剥落率和黏附功两个指标能够准确定量表征不同沥青与集料的黏附性优劣,但在评价改性沥青与集料的黏附性时存在一定的弊端,仍需进一步研究开发更广适用范围的方法。集料的SiO_(2)含量越高,沥青在集料表面的剥落率越大,黏附功越小,黏附性越差;沥青135℃黏度对于黏附性有一定的影响,但不如集料化学性质的影响大。

低渗致密气藏防水锁剂配方性能评价

基于吐哈油田低渗致密气藏,研发一种新型气藏防水锁剂GY-HE85,对其界面张力、表面张力和润湿性等基本性能进行研究,并分析了岩心渗透率恢复效果。实验结果表明,氟碳表面活性剂与碳氢表面活性剂复配后,碳氢表面活性剂除降低界面张力的作用之外,由于异电性亲水基之间强烈的静电吸引作用,表面活性剂分子在更低含量即可达到饱和吸附,还可降低表面活性剂的使用量。防水锁剂GY-HE85含量为0.1%~0.5%(w)的溶液时,表面张力为20.23~47.52 mN/m,随着溶液含量减小,拟黏附功逐渐降低,降幅呈“先快后慢”趋势,防水锁剂GY-HE85溶液优选含量为0.3%(w)。防水锁剂GY-HE85溶液具有较好的抗吸附性能,岩心渗透率恢复率在86.44%~91.20%,较好地预防了致密气藏储层“水锁”现象的发生。