聚对苯二甲酸乙二醇酯的动态黏弹性能

对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行不同频率下的温度扫描试验和不同温度下的频率扫描试验,得到PET材料的玻璃化转变温度及动态黏弹性参数随测试温度、频率的变化特性。根据时间-温度等效原理构建出宽广频域的PET动态黏弹性主曲线,得到相应的移位因子,利用WLF方程对温度移位因子进行拟合,拟合结果与试验结果吻合较好。此外,研究表明,PET损耗模量主曲线和损耗因子主曲线均呈现明显的峰值,且峰值两边具有非对称性,因此,引入改进的分数阶Zener模型(mFDZ)对PET的动态黏弹性试验主曲线进行综合分析,通过建立合适的目标函数,基于Matlab平台对mFDZ模型进行参数识别,得到了统一的模型参数值。根据得到模型参数计算的mFDZ模型曲线与PET黏弹性试验主曲线、非对称的Cole-Cole曲线及Wicket曲线均吻合良好,这表明,mFDZ模型能较好地描述PET材料动态黏弹性的非对称性,可适用于描述PET材料在宽广频域内的动态黏弹性能。

再生粗骨料沥青混合料的动态黏弹性特性研究

再生骨料是一种将建筑垃圾中的混凝土块等废料加工而成的再生产品,它可以替代部分天然骨料加入沥青混合料中铺筑路面,有助于减少对天然石材的开采,降低沥青路面的成本。为了研究再生粗骨料沥青混合料的黏弹性特征,针对4种取代率的再生骨料沥青混合料,采用不同频率和温度下的动态模量试验,通过Sigmoid函数建立动态模量和相位角的主曲线,探究再生骨料的掺量(0%、17%、37%、56.7%)对AC-20沥青混合料动态黏弹性特性的影响变化。研究结果表明:在相同频率、相同温度下随着再生骨料掺量的增加,沥青混合料的动态模量减小,这种现象在低温高频条件下表现得更为明显。低温和常温条件下(–10、5、20℃),沥青混合料的相位角随着再生骨料掺量增大而减小,随着频率增加而减小,在中高温条件下再生骨料掺量的变化对沥青混合料相位角的影响规律并不统一。通过动态黏弹性拟合参数结果分析发现Sigmoid模型的拟合参数变化趋势与再生掺量增幅之间存在着较大的相关性。该研究聚焦于道路工程中建筑垃圾资源化利用的环保设计需求,可为建筑垃圾应用于道路养护工程提供试验参考,可作为教学案例应用于工程领域的研究生课程。

γ射线辐照处理竹材的动态黏弹性与温度变化的关系

木质材料的动态黏弹性是指在交变的应力、应变作用下发生的滞后现象和力学损耗（徐有明,2006）,是影响材料加工利用的重要因素。研究表明：木材在不同的含水率下,或经干燥、压缩等不同处理后,其动态黏弹性均会发生改变（蒋佳荔等,

白炭黑/溶聚丁苯橡胶复合材料的填料网络结构与动态黏弹性能

用橡胶加工分析仪研究了白炭黑用量和偶联剂Si 69原位改性对白炭黑/溶聚丁苯橡胶复合材料中填料网络结构与动态黏弹性能的影响。结果表明,白炭黑用量为30份(质量,下同)时网络结构尚未形成,不能测定结合胶;填充了50份和70份的白炭黑复合材料的结合胶含量较低,其网络结构的结点类型以刚性结点为主,混炼胶和硫化胶的Payne效应明显。混炼胶的温度扫描结果表明,随白炭黑用量增加,复合材料中填料的聚集程度加剧。经Si 69原位改性后,复合材料的结合胶含量大大提高,网络结构的结点类型以柔性结点为主,混炼胶和硫化胶的Payne效应明显减弱。在10.04%的大应变下进行频率扫描时,经Si 69原位改性硫化胶的储能模量和损耗因子随频率的增大而增大,且明显低于未改性者。

冷却和冷冻对猪背最长肌动态黏弹性和凝胶特性的影响

研究猪背最长肌在热鲜、冷却、冷冻这3种不同处理条件下的pH值、蛋白溶解度、动态黏弹性和凝胶特性(凝胶保水性(WHC)、凝胶强度、凝胶弹性),并比较其差异。结果显示:热鲜肉的pH值和蛋白溶解度均最高,并且具有较好的动态黏弹性和凝胶特性;冷却肉的pH值和蛋白溶解度相对较低,其凝胶特性和动态黏弹性均不如热鲜肉好;冷冻肉的pH值和蛋白溶解度最低,凝胶保水性和动态黏弹性最差,其凝胶强度和凝胶弹性低于热鲜肉却高于冷却肉。说明冷藏处理过程损坏了肉品的功能特性,因此热鲜肉的功能特性相对最佳。

速生杨木动态黏弹性与初始含水率的关系

对初始含水率分别为0%、12%、18%、30%、50%、80%、100%和水饱和8种速生杨木试件进行动态黏弹性分析,采用动态热机械分析仪(DMA)进行测定,其操作参数为:温度范围35～350℃,升温速度5℃/min,测量频率1、10、50 Hz。储能模量的变化趋势表明:含水率为0%的试件在95℃附近其储能模量出现极大值;含水率为12%、18%、30%试样的储能模量在75℃之前下降缓慢,在温度75～130℃之间迅速下降,含水率为12%试样的降幅最小;含水率为50%、80%、100%和水饱和试件的储能模量变化点在135℃之后,随含水率的增大储能模量转变点的温度增加,并在转变点处出现储能模量最小值。损耗模量的变化表明:在试验温度范围内含水率为0%的试件不发生玻璃化转变;在所有含水试件中,含水率为12%试件的初始损耗模量和发生次转变时的损耗模量均为最低,同含水率为18%和30%试件相比,发生次转变时温度最高,含水率为30%试样在所有含水试样中具有最大的黏性。损耗因子的变化表明:所有含水试样均发生玻璃化转变过程,含水率为30%试样的玻璃化转变温度最低。在1～50 Hz之间,不同频率对储能模量、损耗模量及损耗因子影响较小,随着测量频率的升高,各力学松弛过程的描述曲线向高温方向有微小移动。

偶联剂Si69对白炭黑/炭黑填充溶聚丁苯橡胶动态黏弹性能的影响

在应变和温度扫描以及不同扫描时间间隔的条件下,用橡胶加工分析仪研究了偶联剂Si 69对白炭黑/炭黑填充溶聚丁苯橡胶(SSBR)动态黏弹性能的影响。结果表明,在第1次应变扫描过程中,随着炭黑用量的增加,SSBR混炼胶的弹性模量(G')逐渐降低,偶联剂作用减弱;添加偶联剂后,SSBR硫化胶中填料聚集程度减弱;在第2次应变扫描过程中,随着与第1次应变扫描时间间隔的延长,应力软化减弱,且温度对填料聚集影响程度大于压力的影响;随着温度的升高,混炼胶的G'逐渐下降,并且随着炭黑用量的增加,偶联剂作用减弱;在较高应变下,添加偶联剂混炼胶的初始转矩高于未添加偶联剂混炼胶,且弛豫速率较快。

基于DSR的改性沥青及混合料动态黏弹性能

为了在相似加载条件下比较改性沥青及混合料的动态黏弹性能,选择4种不同特点的改性沥青,成型了混合料小梁试件.应用动态剪切流变仪(DSR)分别进行了不同温度下的频率扫描试验,根据时间-温度等效原理构建了改性沥青及混合料的流变主曲线,对主曲线形态和流变模型拟合结果进行了对比分析.研究表明:改性沥青及混合料的复数剪切模量主曲线形态相似,采用改进型CAM模型进行拟合的效果很好,相关系数在0.996以上;平衡复数剪切模量G*e可用来区分不同类型改性沥青及其混合料的高温性能;高强改性沥青的高温抗车辙性能明显优于其他改性沥青,但软化点和60℃动力黏度不适用于评价高强改性沥青.改性沥青的动态力学响应能够反映其混合料的黏弹性能.

二醋酸纤维素纤维纺丝溶液的动态黏弹性

将木浆进行预处理、醋化和水解后得到的二醋酸纤维素片溶解于丙酮溶剂中,形成了不同质量分数二醋酸纤维素纤维(CDA)的纺丝溶液。采用Physica MCR101流变仪进行动态扫描实验,考察了CDA纺丝溶液的动态黏弹性。结果表明:当角频率一定时,随着CDA纺丝溶液质量分数的增大或温度的降低,纺丝溶液的储能模量(G')、损耗模量(G″)和复数黏度(η*)均呈现增加趋势,但损耗角正切(tanδ)逐渐降低。当纺丝溶液的质量分数或温度一定时,随着角频率的增加,纺丝溶液的G'、和G″相应增加,而tanδ和η*则随之降低。

高浓竹浆黑液高温动态黏弹性研究

实现造纸黑液的高浓燃烧已成为碱回收单元的发展趋势,了解并掌握高浓黑液的流变学性质对优化改进黑液燃烧技术具有重要意义。本研究利用动态流变仪对高浓竹浆黑液的动态黏弹性进行了研究,阐明了储能模量(G')、损耗模量(G″)、损耗因子(tanδ)与动态黏度(η')的变化规律。结果表明,高浓竹浆黑液在高温下表现出较强的弹性固体性质,动态黏度呈现出显著的剪切稀化特性。提高温度有助于黑液软化,缩短链段松弛时间,降低动态黏度,减小流动阻力。Cross模型可以很好地描述高温条件下高浓竹浆黑液η'与角频率(ω)的关系,但Carreau-Yasuada模型不适用于描述耗散角(δ)与ω的关系。

聚氯乙烯动态黏弹性能的时间-温度等效性研究

利用动态力学分析方法对聚氯乙烯的动态黏弹性能展开了研究,根据时间-温度等效原理建立了以55℃为参考温度的聚氯乙烯动态模量主曲线,利用分数阶Zener模型对动态模量主曲线进行了拟合分析。研究结果表明,时间-温度等效原理适用于描述一定温度范围内小应变情况下聚氯乙烯的动态黏弹性力学行为,且分数阶Zener模型能够较好地描述宽频域范围内聚氯乙烯动态模量随频率的变化规律。给出了WLF方程和Arrhenius方程的适用温度范围。

二氧化硅/木材复合材料的动态黏弹性

为弄清二氧化硅/木材复合材料的动态黏弹性,通过动态热机械分析仪研究不同增重率的二氧化硅/木材复合材料松弛过程的转变温度及力学损耗角正切的变化。结果表明:二氧化硅/木材复合材料的松弛过程数量减少,直接溶胶-凝胶法制备的二氧化硅/木材复合材料,α松弛过程的转变温度随着增重率的增加而向高温方向移动,增重率为0,5.10%和28.00%的α松弛过程的转变温度分别为75.2,76.8和93.6℃;α松弛峰的峰值减小,增重率为0,5.10%,12.63%和28.00%的α松弛过程的损耗角正切值分别为0.043,0.041,0.033和0.03。加硅烷偶联剂法制备的二氧化硅/木材复合材料,随着增重率的增加,α松弛过程的起始温度向低温方向移动,增重率为6.61%,8.08%和10.58%的α松弛过程的起始温度分别为44.9,41.0和32.2℃。

短玻纤填充聚丙烯复合材料的动态黏弹性及剪切流变行为

研究了短玻纤填充聚丙烯(PP)复合材料的剪切流变行为,特别是纤维长度、纤维长度分布、纤维含量等因素对复合材料的黏弹性能的影响。结果表明,复合材料的稳态剪切黏度、储能模量和损耗模量随着玻纤含量的增加、玻纤长度的增加、玻纤长度分布的增加而提高,这与材料中纤维形成的结构松弛时间变长有关。

竹龄与竹材部位对毛竹材动态黏弹性的影响

以毛竹材为研究对象,探索不同竹龄、竹秆部位、竹壁部位对毛竹材动态黏弹性的影响。结果表明:在相同的测量条件下,随着测试温度的升高,毛竹材的贮存模量逐渐减小,损耗模量先增大后减小。随着竹龄的增加,毛竹材的贮存模量和损耗模量逐渐增大;在竹秆轴向上,毛竹材的贮存模量和损耗模量自下而上逐渐增大;在竹壁径向上。

高载下不同试样尺度复合材料的动态黏弹性

采用EPLEXOR500高载动态热机械分析仪(DMTA)在三点弯曲方式下考察了静态载荷和动态载荷对不同试样尺度T300/环氧648复合材料储能模量和损耗角正切的影响。结果表明,复合材料储能模量随动载增大而降低,随静载增大而升高,损耗角正切则随载荷增大而减小。减小试样跨距,增大厚度或宽度则会强化这一影响,尤其是对于储能模量。这一结果是由于试样内各种静态应力对其动态应变均存在"抑制作用"。这种作用再加上附加剪应变的影响导致试样尺寸对黏弹性影响规律存在一个过渡区,当静载/动载载荷比低于该过渡区时,储能模量随跨距的增大、厚度或宽度的减小而升高,高于此过渡区时储能模量变化规律完全相反。

高分子专业中动态黏弹性的教学方法

动态黏弹性是高分子学科中的重要内容,由于它的抽象性,亦成为高分子学习中的难点。本文提出使用δ(相位差、力学损耗角)联系动态黏弹性的各个知识点,并构建了滞后、力学损耗、复数模量等知识之间的教学逻辑关系。该方法较好地适应了学生的学习和思维习惯,有助于学生更好地理解和掌握动态黏弹性。

动态疲劳对未填充天然橡胶硫化胶结构与动态黏弹性的影响

通过磁共振交联密度仪、衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪和动态力学分析仪,对未填充天然橡胶(NR)硫化胶在拉伸疲劳前后结构及动态黏弹性的变化进行了研究。结果表明,未填充NR硫化胶的交联密度随拉伸疲劳时间的延长先增大后减小,拉伸强度和100%定伸应力在拉伸疲劳后期明显下降;未填充NR硫化胶在拉伸疲劳后生成了共轭二烯、三烯类结构,并导致拉伸疲劳后未填充NR硫化胶在高弹区的储能模量大幅度下降,损耗因子则随拉伸疲劳时间的延长明显增高。

一种自制环氧树脂结构胶粘剂的动态黏弹性能研究

环氧树脂胶粘剂具有许多修补或加固结构物所需的独特性能。由于其具有极为典型的黏弹性力学性能,研究环氧树脂胶粘剂在老化过程中的动态力学行为不仅具有理论意义,而且具有广阔的工程应用前景。实验采用复配胺类固化剂,自制了一种环氧树脂基修补胶,研究了其动态黏弹性。根据时间-温度等效原理建立了50℃下胶粘剂的频率-模量主曲线,分别使用整数阶和不同阶数的分数阶Zener流变模型对主曲线进行拟合分析。研究表明,分数阶Zener模型在较宽频率范围内对主曲线有较好的拟合效果,且分数阶数越低,拟合效果越好。

炭黑填充溶聚丁苯橡胶的动态黏弹性能和流变性能

采用橡胶加工分析仪和恒速型双筒毛细管流变仪研究了炭黑填充不同牌号溶聚丁苯橡胶(SSBR)的动态黏弹性能和流变性能。结果表明,当炭黑用量增加至20份时,SSBR-T 2003混炼胶出现炭黑网络结构,当炭黑用量增加至25份时,SSBR-2305混炼胶出现炭黑网络结构;随着炭黑用量的增加,SSBR-T 2003混炼胶的储能模量(G')和损耗模量(G″)增大,Payne效应越明显,而SSBR-2305混炼胶的G'和G″也均增大,但未发生突增,Payne效应的变化微弱;不同用量炭黑填充的SSBR混炼胶均呈现假塑性流体的特性,且SSBR-T 2003混炼胶的非牛顿性较显著;SSBR-T 2003混炼胶的流动界面状态基本稳定,而SSBR-2305混炼胶的流动在高剪切速率下发生黏/滑的转变。

苯基硅橡胶的合成及动态黏弹性能

以八甲基环四硅氧烷和甲基苯基硅氧烷环体作原料,采用负离子开环聚合法在不同反应温度下制备出5种苯基硅橡胶,通过傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热法、核磁共振波谱、热失重及凝胶渗透色谱等对其结构及性能进行了表征测试,并用旋转流变仪研究了其动态黏弹性能。结果表明,制备苯基硅橡胶的最佳反应温度宜为95 ℃,在此温度下得到的苯基硅橡胶具有良好的形状恢复能力及能量吸收能力。此类苯基硅橡胶具有较低的玻璃化转变温度,且热分解温度均在300 ℃以上,耐高低温性能优异,在缓冲减振等领域具有较好的应用价值。