大型飞机多支柱交联式起落架一体化载荷校准及建模研究

针对某大型飞机多支柱交联式起落架结构受力及传力特点,首次采用一体校准、独立建模的载荷试验方法,三支柱起落架侧挂正向一体安装、一体加载,解决了多支柱之间的载荷影响问题。根据交联式多支柱结构受力及传力特点,进行应变电桥及载荷工况设计,载荷工况既包括常规的单支柱加载,还包括满足多支柱影响的两支柱及三支柱组合加载工况。提出了多支柱广义响应系数概念,并通过广义响应系数对支柱之间的影响效果进行分析,显示支柱载荷向前单向传递,后支柱影响紧邻前支柱,前支柱不影响后支柱。据此提出了支柱独立建模、载荷逐次迭代、基于广义响应系数的支柱消扰载荷建模方法,获得了满足精度要求的载荷模型。

可逆交联聚丁二烯网络的技术进展

简介了聚丁二烯的种类、优异性能及重要性,简述了聚丁二烯使用过程中硫化交联制备的含有不可逆交联网络带来的难以回收和资源浪费的问题,设计合成基于可逆交联键的聚丁二烯网络对于发展高弹性、高强度、可回收和其它功能的先进材料具有重要意义。构筑可逆交联聚丁二烯的关键是在聚丁二烯分子链上引入官能基团,再通过官能基团之间的反应或相互作用构筑可逆交联聚丁二烯网络。根据官能基团在聚丁二烯分子链的位置不同,介绍了基于链端官能化聚丁二烯的可逆交联网络、基于链中官能化聚丁二烯的可逆交联网络和基于链端和链中双重官能化聚丁二烯的可逆交联网络这3种聚丁二烯网络的制备方法和性能。最后提出,引入更多的可逆交联键以及功能基团,拓宽其应用领域是未来的重点研发方向。

煤沥青交联改性处理对碳结构的影响

沥青基炭制品的碳结构高度依赖前驱体沥青的性质。采用化学交联的方法对沥青进行改性处理时,尽管化学交联的反应机理为亲电取代反应,但交联剂、催化剂的种类不同,沥青改性程度存在差异,进而影响炭制品结构。以中低温煤沥青为原料,探索3种交联剂(对苯二甲醇(PXG)、苯甲醛(BA)、对苯二甲酰氯(TPC))、5种催化剂(对甲苯磺酸、浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸、硼酸)对沥青交联改性后炭制品结构的影响。通过TG-DTG、FT-IR研究交联改性后沥青热稳定性及沥青官能团的变化;借助XRD、Raman表征改性后沥青炭制品的微观结构差异。结果表明:交联剂和催化剂的存在促进了沥青分子的交联,有效阻止了热转化过程中轻组分挥发,提高了沥青的结焦值、软化点、热稳定等指标。以PXG为交联剂,沥青支链上亚甲基CH_(2)的H不易被取代;而以硼酸为催化剂时,支链末端甲基上的H易被取代;以BA为交联剂,取代氢的位置明显发生在芳香环上;以TPC为交联剂、浓硫酸为催化剂时,交联产品的C=0官能团含量增加,说明在这种组合下,TPC参加反应较多。无论与哪种交联剂相结合,浓盐酸为催化剂时,交联反应更易促进苯环上和支链上的C—H键发生取代反应。经过交联改性后的沥青,炭化过程中分子间较强的π-π相互作用减弱,有效阻止碳有序结构的形成,碳无序结构含量I_(D)/I_(G)增大。同时碳微晶层间距d_(002)明显增加,有序堆积平均堆积高度L_(c)减小,芳香层数降低,说明化学交联不仅影响有序碳结构排列,还可抑制碳微晶结构发育。其中硼酸作为催化剂时,催化效果更理想。获得的炭制品d_(002)在同组产品中最大。PXG、硼酸组合与沥青发生交联时,所得碳材料的d_(002)达0.377 nm。本研究为进一步定向调控和构筑沥青基碳材料奠定基础。

高重复频率猝发多脉冲加载下交联聚苯乙烯真空沿面闪络特性

基于高重复频率强流多脉冲加速器的应用需求,针对交联聚苯乙烯(XLPS)材料在猝发多脉冲下的真空沿面闪络特性开展了实验研究。采用放置于平板电极中的XLPS圆台样品,在脉宽120 ns的单个脉冲和间隔500 ns的三脉冲加载下开展了真空沿面闪络实验,通过对实验平台和实验规范的优化设计,有效提升了实验效率和数据有效性,观测到了样品发生真空沿面闪络前的试样电压顶降现象和前序脉冲闪络对后续脉冲的显著影响,获得了XLPS材料在相应条件下真空沿面闪络的统计数据。在实验基础上,对XLPS材料在高重复频率多脉冲加载下的真空沿面闪络特性进行了分析,为高重复频率多脉冲加速器的绝缘设计提供了实验依据。

基于淀粉微球交联剂的低浓度羟丙基胍胶压裂液性能研究

目的针对低渗透油藏,需要降低压裂液稠化剂用量,减少对储层的伤害,并确保压裂液具备延迟交联、携砂等性能和耐温耐剪切性能。方法利用反相乳液聚合法合成淀粉微球,通过硅配体和硼羟基修饰淀粉微球表面,制备了一种交联性能优良、伤害性低的微球型硅硼交联剂(KBSM)。结果KBSM交联剂能够实现多活性位点交联,增强交联密度,从而降低羟丙基胍胶(HPG)的用量,具有延迟交联特性。其延迟交联时间在2~6 min内可调。质量分数为0.2%的HPG交联冻胶在120℃、170 s-1剪切120 min后的黏度为80 mPa·s。交联冻胶中砂质量分数(以下简称携砂比)为40%时,陶粒沉降速度为0.1167 cm/min。加入质量分数为0.25%的过硫酸铵破胶剂可使交联冻胶在90℃下、120 min内完全破胶,且残渣质量浓度为214 mg/L。同时,破胶液的岩心损害率为26.55%。结论基于淀粉微球交联剂的低含量羟丙基胍胶压裂液对于降低低渗储层伤害有一定的指导意义。

面向高温储能应用可交联聚丙烯电介质材料研究

近几年,电磁弹射技术和电动汽车行业快速发展,对于提高薄膜介电电容器的耐高温和高储能性能的需求也越来越迫切。为此,对接枝交联抗氧化剂的聚丙烯(PPHP)进行了热处理,使其内部发生交联形成交联三维网络,可提高聚丙烯的耐高温性能、耐高压性能、介电性能以及储能性能。研究结果表明:经过热处理的接枝可交联抗氧化剂聚丙烯(CPP)相较于双向拉伸聚丙烯(BOPP)和聚丙烯(PP),在室温下其击穿场强可以达到1105 MV/m,在130℃时可达到647 MV/m,介电常数在3.0左右,介电损耗在0.01以下;在600 MV/m的电场强度下,其能量密度值为9.13 J/cm^(3),能量释放效率达到94.3%。

双交联淀粉凝胶的制备及对结晶紫的吸附

实验选取红薯淀粉和高直链玉米淀粉、ECH为交联剂制备淀粉凝胶,再以硼砂、明胶及PEG2000为添加剂与淀粉进行二次交联制备双交联淀粉凝胶。并测试了凝胶的吸水性及对结晶紫(CV)的吸附性能。结果表明,双交联淀粉凝胶制备的最佳反应条件为:淀粉质量分数为10%,ECH与淀粉及碱与淀粉物质的量比分别为2:1和1:1,40℃下反应60 min得淀粉凝胶,再添加2%硼砂得到双交联淀粉凝胶。凝胶的吸水率最高可达330.2%;当CV初始浓度在10~100 mg/L时,凝胶对CV吸附率先增大后减小,50 mg/L时吸附率最高,为93.48%;100 mg/L时吸附量最大,为30.79 mg/g。

极性分子的结构异同性对接枝改性交联聚乙烯材料直流电性能的影响

为改善高压直流电缆运行过程中绝缘层材料的电导率对温度与电场强度敏感性所导致的电场反转问题,以及直流高压长时间作用下的空间电荷积聚现象,该文采用极性基团接枝改性的方式提升交联聚乙烯(XLPE)材料的直流电性能。由于接枝单体一般为沸点较低的极性小分子化合物,为避免材料在接枝过程中单体的气化损失,首先通过平行双螺杆挤出机配合低温高压计量泵装置实现熔融接枝反应。将丙烯酸酯类小分子化合物(丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA))分别预先接枝到低密度聚乙烯(LDPE)大分子链上制备接枝材料,通过红外光谱测试分析得出接枝单体皆成功接枝到LDPE大分子链上,熔融指数与凝胶含量测定表明材料的流变性能并未发生显著改变,X射线衍射测试与扫描电子显微镜观测发现接枝改性材料的结晶特性保持与基础树脂相似。进一步对三种接枝母料按一定比例稀释并完成交联过程,通过变温直流电导测试发现三种接枝改性材料的电导率-温度敏感性均出现不同程度的下降,综合高温空间电荷测试可以得出,接枝MA的XLPE材料电导率-温度敏感性下降幅度最大、空间电荷分布特性优异;结合第一性原理仿真计算可以进一步得到,三种接枝单体改性XLPE模型的陷阱能级较为一致,其直流电性能的改善效果与接枝单体的静电势分布存在显著关联。

致孔剂对交联聚苯乙烯球合成工艺及孔结构的影响

采用分段升温的工艺,将醋酸纤维及液体石蜡作为致孔剂,通过悬浮聚合法合成了多孔交联聚苯乙烯球,研究了反应温度和反应时间对产率的影响。致孔剂的加入提高了聚合体系的黏度,调整反应的初始温度可有效提高产率。结构分析发现,多孔交联聚苯乙烯球具有微米级和纳米级共存的孔结构。

微交联聚吡咯衍生物的合成与光学性能

有机共轭聚合物因具有独特的结构和光电性能,在发光材料及器件领域有着广泛的研究和应用。以吡咯和单醛基苯甲醛为线形单体,以对苯二甲醛为交联单体,采用溶液缩聚法制备了4种蓝光微交联聚吡咯衍生物,并对其分子结构、聚集态结构、微观形貌、热行为、紫外-可见吸收和荧光性能等进行了分析,考察了取代基类型对其结构和光学性能的影响。研究表明,微交联聚吡咯衍生物具有较高的玻璃化转变温度和热稳定性能,为非晶态和亚微米级的球形堆积体;在340nm左右紫外光的激发下,微交联聚吡咯衍生物能够产生约473nm的可见光,属于蓝色发光材料;不同类型的取代基对微交联聚吡咯衍生物的结构和光学特性有所影响。该微交联聚吡咯衍生物制备简单,结构可调可控,在聚合物发光二极管领域有着潜在的应用。

高压电缆用交联聚乙烯绝缘材料

聚乙烯材料具有优良的介电性,其作为高压电缆绝缘材料的应用愈加广泛。但交联聚乙烯的导电性会随着电荷积聚以及温度梯度出现明显的变化,影响绝缘材料性能的发挥。本文综合分析了交联聚乙烯材料在高压电缆中的研究重点,希望能够为未来交联聚乙烯下料的进一步改性提供参考。

缓交联高强度封堵剂研究进展

综述了目前油田主要应用的封堵剂的发展情况,介绍了含水率较高的油田实施窜流封堵技术,分析了不同类型的深部封堵剂优劣特性及适用情况,总结和展望了未来缓慢交联的封堵剂技术的发展趋势。

体育器材领域用二步法硅烷交联改性聚乙烯

通过化学方法与物理方法改善聚乙烯性能,使其拥有更具优势、更优异的力学性能,从而实现在体育器材领域的广泛应用。二步法硅烷交联改性工艺,不仅可促使改性聚乙烯内部呈现三维网状结构,还可有效改进材料综合力学性能。概述了聚乙烯硅烷交联改性工艺,以二步法工艺为例制备了体育器材领域用改性聚乙烯,进而详细分析了改性聚乙烯在体育器材领域的实际应用。

低浓度胍胶压裂液有机硼交联剂BOA的合成及其性能评价

针对胍胶压裂液体系胍胶使用浓度偏高、破胶后残渣含量较高的问题,开展低浓度胍胶压裂液体系有机硼交联剂的合成和性能评价研究。以硼酸、正丁醇、乙二醇及二乙烯三胺为原料合成有机硼交联剂并对其反应物加量进行优化,确定出有机硼交联剂BOA合成中反应物的优选质量分数分别为二乙烯三胺34.5%、硼酸14.3%、乙二醇38.7%和正丁醇6.9%。对交联剂进行性能评价,结果表明:有机硼交联剂BOA与0.2%胍胶交联形成的胍胶压裂液的黏度可达84 mPa·s;有机硼交联剂BOA与0.2%胍胶交联形成的胍胶压裂液具有良好的抗温抗剪切性,在100 s^(-1)下逐渐升温至90℃、剪切60 min时及在60℃、100 s^(-1)下剪切90 min时胍胶压裂液的黏度均维持在90 mPa·s,且具有滤失低(滤失系数为2.0×10^(-4)m/min^(1/2))、携砂性能好(悬砂沉降速度为0.045 mm/s)、破胶速度快(在90 min内可完全破胶)、破胶液黏度<5 mPa·s、残渣含量较低(151 mg/L)的优势,可满足压裂液现场施工要求。

基于共混和层层自组装方法协同交联剂对琼胶/海藻酸钠复合膜性能的影响

以琼胶和海藻酸钠为成膜基质,通过共混和层层自组装两种方法制备了琼胶/海藻酸钠共混膜和双层膜,并引入交联剂柠檬酸和阿魏酸,通过测定复合膜的机械强度、耐水性、热稳定性、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectrometer,FT-IR)和微观结构等指标,探究了不同制膜方式结合交联剂对复合膜性能的影响。结果表明,与共混膜相比,双层膜表现出更优异的机械性能和耐水性,添加交联剂后,膜的水蒸气透过率(P<0.05)显著降低,拉伸强度、热稳定性和不透明度提高。其中柠檬酸交联的双层膜综合性能最佳,即拉伸强度51.57 MPa,断裂伸长率26.02%,水溶性24.42%,溶胀率101.67%。FT-IR分析表明柠檬酸通过与琼胶和海藻酸钠发生酯化反应形成CO进行共价交联,而阿魏酸通过与成膜基质形成氢键进行非共价交联。扫描电镜分析表明琼胶和海藻酸钠的相容性良好,各膜表面均平整、光滑,而添加交联剂后,膜截面褶皱减少,膜结构更加紧密。由此表明,层层自组装技术和交联剂的结合使用可以制备出综合性能更好的复合膜。

喷雾干燥结合紫外交联制备甲基丙烯酸缩水甘油酯改性丝胶中空微球及其性能

为了制备高耐水性光固化丝胶蛋白(SS)微球,采用喷雾干燥与紫外交联相结合的方法,以丝胶为原料制备了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)交联SS中空微球(GMA-g-SS),该法赋予了其良好的耐水稳定性和紫外光固化性能。优化的喷雾干燥工艺参数包括:SS浓度、进风温度及进液速度;研究了GMA浓度、二苯甲酮(BP)用量及紫外辐照时间对接枝率的影响。借助扫描电镜、红外光谱及热分析对微球表面形貌结构及稳定性进行了表征与分析。结果表明,喷雾干燥SS微球呈单分散空心结构,直径约5~20μm;GMA-g-SS微球红外光谱在1152 cm^(-1)和764 cm^(-1)处出现环氧基的吸收峰,表明GMA与SS交联成功。交联后微球呈黏连聚集状态,具有较高的紫外光固化性能且耐水稳定性大幅提升,溶失率仅为17.1%。所制备的GMA-g-SS微球具有可调的耐水稳定性和紫外光固化性,是一种有潜力的光固化3D打印生物材料。

高压电缆绝缘低密度聚乙烯交联过程中级数和自催化反应的逆向调控

在保证交联度的前提下提升耐焦烧性能是进一步发展国产高压电缆低密度聚乙烯绝缘料的关键之一。焦烧和交联度本质上是交联反应及其结果的反映,该文基于高分子化学流变学和凝胶理论,提出了绝缘料耐焦烧性能的定量表征方法,结合实验分析和交联反应动力学模型,首次全面探讨了交联反应与焦烧和交联度的关联机理,提出了提升耐焦烧性能并保证交联度的优化策略。研究发现,低密度聚乙烯交联过程中有级数反应和自催化反应,低温下级数反应的级数越低,越有利于延缓交联反应,增加凝胶时间,提高耐焦烧性能;而高温下自催化反应的级数越高,越有利于加速交联反应,提高交联度。单一添加剂只能同向改变级数反应和自催化反应的级数,复合添加剂的协同作用则能逆向改变级数反应和自催化反应的级数,从而实现了在保证交联度的前提下提升绝缘料的耐焦烧性能。该研究为推进高压电缆低密度聚乙烯绝缘料国产化提供了重要理论支撑。

水驱油藏聚乙烯亚胺交联聚合物凝胶体系研究进展

聚乙烯亚胺(PEI)是一种低毒性环保材料,它与聚合物交联的凝胶体系具有适用温度范围广、成胶时间可控、成胶后强度大、高温稳定时间长、几乎不受储层岩石矿物影响等优点。本文回顾了以PEI作为交联剂的各类凝胶体系的研究动态,阐明了PEI与各类聚合物的交联反应机理及其凝胶体系特点,分析了各类因素对凝胶性能的影响,并列举了改善凝胶性能的方法和成功的矿场应用实例,重点分析了提高凝胶体系交联活性的方法研究。最后,提出聚丙烯酰胺(PAM)/PEI凝胶体系作为环保型调驱体系在中低温油藏深部调控方面具有非常大的应用前景,应继续深入研究提高PAM/PEI凝胶体系交联效率的方法及其作用机理,以降低聚合物与交联剂用量,为这一体系的推广应用提供理论依据与实验基础。

非交联透明质酸分子质量降解的机制及影响因素

背景:不同分子质量的透明质酸其结构、理化性质(如流变性质)与生物活性有较大差异,当非交联透明质酸降解程度过大,由高分子质量透明质酸降解为低分子质量透明质酸时,产品的性质与生物功能也会随之改变,从而对产品使用造成影响。目的:综述非交联透明质酸分子质量降解机制以及分子质量降解对非交联透明质酸结构、流变性质、生物活性和应用的影响。方法:由第一作者检索PubMed、中国知网数据库和其他数据库中收录的与透明质酸分子质量相关的文献,根据纳入与排除标准筛选相关度高的优质文献后。检索时间为2017年1月至2022年12月,英文检索词为“hyaluronic acid,non-cross-linked hyaluronic acid,molecular weight,degradation,structure,rheological properties,biological activity”,中文检索词为“透明质酸,非交联透明质酸,分子量,降解,结构,流变性质,生物活性”,最终纳入47篇文献进入综述分析。结果与结论:①非交联透明质酸主要通过特异性酶解作用和非特异性自由基降解作用两种途径实现体内分子质量降解。②非交联透明质酸分子质量降解会改变其结构与流变性质,造成聚合物网络结构解开,黏性、黏弹性等流变性质降低,机械性能下降,从而影响产品的实际应用效果。③非交联透明质酸的生物活性具有分子质量依赖性,不同分子质量透明质酸的生物活性不同,甚至高分子质量透明质酸和低分子质量透明质酸与同一受体结合会表现出完全相反的生物效应。④非交联透明质酸分子质量降解会降低产品的安全性和有效性,影响产品的使用寿命与应用性能,最终影响临床应用效果。⑤非交联透明质酸作为可降解生物材料在伤口愈合、组织工程及美容医学等领域具有极高的应用潜力,深入研究与理解非交联透明质酸分子质量降解特性与生物活性之间的关联也是更好地开发伤口敷料、药物递送系统与组织工程支架等领域应用的前提。⑥但目前针对非交联透明质酸分子质量降解的相关研究较少,对于如何有效避免在临床应用时非交联透明质酸分子质量降解带来的潜在风险尚不明确。⑦因此,对于非交联透明质酸在应用过程中分子质量降解引发的一系列潜在风险,包括对于其结构、性质及生物活性的影响以及由此对机体造成的改变是今后需密切关注的方向之一。

直流电缆用交联聚乙烯绝缘的击穿概率及其尺度效应仿真

电力电缆在远距离大容量电力传输和海上风电并网中起着极其重要的作用。受直流电场影响,交联聚乙烯(XLPE)电缆存在着空间电荷积聚和电荷能量积累现象,导致绝缘材料被击穿而引发故障。该文建立电荷输运与分子链位移击穿模型,对XLPE介质中载流子输运和能量积累过程进行了仿真,得到XLPE特征击穿场强-试样厚度依赖特性以及击穿概率分布。仿真结果表明,XLPE直流击穿场强受尺度效应影响明显,击穿场强随着试样厚度的增加而减少,且击穿强度概率计算结果服从威布尔分布。建立电荷输运随机变量参数分散性与击穿概率分布的定量关系。随着试样厚度的增加,绝缘材料内部的缺陷分散性增加,电荷输运随机变量参数高斯分布中的方差增加,击穿威布尔分布形状参数减小。陷阱能级是影响击穿威布尔分布形状参数的最关键因素。该研究为电力电缆的优化设计和可靠性评估提供了仿真技术支撑。