聚丙烯酰胺胶凝动力学的研究

<正> 聚丙烯酰胺(PA)水溶液的胶凝作用已成功地应用于油井堵水及二、三次采油的压裂工艺~[1].1979年Hessert等~[2]用Cr(Ⅵ)还原生成的Cr(Ⅲ)使PA交联成三维凝胶并用于采油,Terry等~[3]用稳态剪切粘度法对影响该过程动力学的因素作过研究.Prud'hornme等~[4]用流变模数随时间的变化来表征胶凝的速率.Sydansk~[5,6]对Cr(Ⅲ)

聚丙烯酰胺胶凝动力学的研究

定量地研究了在C_r(Ⅲ)作用下,聚丙烯酰胺水溶液胶凝过程的动力学行为。实验发现,C_r(Ⅲ)使聚丙烯酰胺胶凝的过程可分为三个阶段:加速、稳态和终止。可用体系粘度的增加速率来表征凝胶网络的形成速率。已测得在稳态胶凝阶段用粘度表征的表现速率常数和表观活化能。

杂萘联苯聚醚砜酮类材料成膜动力学研究 (Ⅱ)凝胶介质对PPESK凝胶动力学的影响

以杂萘联苯聚醚砜酮(PPESK)/NMP为聚膜液体系,进行了成膜过程凝胶动力学研究;浊点实验表明,随着醇类物质碳原子数目的增多,相图的二相区变小,凝胶过程所需的非溶剂量增多.还考察了不同凝胶浴对PPESK/NMP体系凝胶速度的影响.结果表明,使絮凝值增大的非溶剂,凝胶过程中所需的非溶剂量增多,凝胶速度降低.凝胶浴中加入溶剂使铸膜液和凝胶浴的化学势差降低,使非溶剂和溶剂的传质速度下降,凝胶速度减小.当NMP浓度为80%时,膜结构由指状转变为海绵状结构.

草酸对非对称膜成膜过程中热力学、流变学和凝胶动力学的影响

以酚酞基聚芳醚砜/草酸/N,N-二甲基乙酰胺为铸膜液体系,考察了草酸对非对称膜成膜过程中的热力学、流变学和凝胶动力学的影响.结果表明,草酸的加入,在热力学上加速了铸膜液的相分离.成膜过程中凝胶动力学的研究结果表明,凝胶前锋位移的平方与时间不是简单的线性关系.将凝胶过程与非对称膜的结构相对应,分为4个连续的凝胶过程,凝胶速度曲线由4段具有不同速度常数的线段组成.在凝胶过程中,凝胶速度常数最大的是皮层.

低压SMC体系的固化动力学及凝胶化理论

运用等温DSC对结晶聚合物(PEG6000-MAH)增稠低压SMC体系进行扫描测试,确定了适用于该体系的自催化经验动力学模型的相关参数和动力学方程。用确定的固化度验证该模型,实验情况与理论结果吻合较好。依据凝胶化时体系黏度变化的特性,通过黏度的测定获得了体系在不同温度的凝胶时间,建立了凝胶化理论模型。固化动力学模型和凝胶化理论模型的建立为低压SMC压制工艺制度的确立提供了理论指导和依据。

聚乙二醇对相转化成膜过程凝胶动力学的影响研究

以酚酞基聚芳醚砜/聚乙二醇/N,N-二甲基乙酰胺为铸膜液体系,考察了聚乙二醇对非对称膜成膜过程凝胶动力学的影响。结果表明,成膜过程中凝胶动力学的研究结果得到与Strathman等人不同的结果,凝胶前锋位移的平方与时间不是简单的线性关系,凝胶动力学过程不能简单的用Fick扩散定律来描述。提出将凝胶过程与非对称膜的结构相对应分为4个连续的凝胶过程,凝胶速度曲线由4段具有不同速度常数的线段组成,每一段的速度常数大小和膜横截面上的不同结构相对应。在凝胶过程中,凝胶速度常数最大的是皮层。聚乙二醇浓度增加,在热力学上加速了铸膜液的相分离,铸膜液黏度的自然对数值线性增加,铸膜液黏度对凝胶速度的影响比热力学因素的影响要大。

用相转换法制备非对称膜的凝胶动力学研究

本文采用了一套先进的实验装置来测定用相转换法制备非对称膜的凝胶速度,得到了和Strathmann等人不同的结果。实验结果及理论分析表明,凝胶动力学过程不能简单地用一个Fick扩散定律来描述。本文提出可以用凝胶速度常数K来表征凝胶速度和生成的膜结构。

杂萘联苯聚醚砜酮类材料成膜动力学研究 (Ⅰ)添加剂对PPESK凝胶动力学的影响

以杂萘联苯聚醚砜酮（PPESK）刷MP为铸膜液体系，进行成膜过程凝胶动力学研究．发现凝胶动力学曲线（X^2～t）不是由单一直线组成的，而是由三段对应着不同膜结构的直线组成．考察了不同添加剂对PPESK—NMP体系凝胶速度的影响．结果表明，亲水性强的添加剂，可提高铸膜液体系的亲水性，从而加快溶剂、非溶剂的传质速率，凝胶速度加快，膜的水通量增加．使铸膜液黏度增加的添加剂，使非溶剂扩散系数降低，凝胶速度减慢，膜的水通量减少．丙二酸添加剂增大了铸膜液的亲抽巨，使铸膜液的凝胶速度增大．吐温添加剂既增加了铸膜液的亲水性又增加了铸膜液的黏度，凝胶速度也先变小后变大．PEG添加剂虽然增大了铸膜液体系的亲水性，但同时也提高了铸膜液的黏度，凝胶速度的变化不大．

酚酞基聚芳醚砜非对称超滤膜凝胶动力学研究

采用耐高温工程塑料——含酚酞侧基的聚芳醚砜(PES-C)为膜材料,草酸和聚乙二醇为添加剂,N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,并利用改进的凝胶动力学实验装置和方法,使之能真实地再现不同膜孔结构生长及发展演化的过程,借助相关软件对图像进行处理,考察了添加剂、聚合物浓度对铸膜液凝胶速度的影响,对酚酞基聚芳醚砜非对称膜的凝胶过程的动力学进行研究.结果表明,动力学图像与最终膜结构有很好的一致性,凝胶动力学方面得到了与Strathman等不同的研究结果,发现凝胶前锋位移的平方与时间不是线性关系,凝胶动力学过程不能简单地用Fick扩散定律来描述.

聚芳醚酮非对称超滤膜凝胶动力学研究

为了研究非对称膜形成过程中的凝胶动力学,采用新型耐高温工程塑料——含酚酞侧基的聚芳醚酮(PEK-C)为膜材料,聚乙二醇为添加剂,N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,并利用改进的凝胶动力学实验装置和方法,使其能真实地再现不同膜孔结构生长及发展演化的过程.借助相关软件对图像进行处理,考察了添加剂、聚合物浓度对铸膜液凝胶速度的影响,对聚芳醚酮非对称膜的凝胶过程的动力学进行研究.结果表明,动力学图像与最终膜结构有很好的一致性,发现凝胶前锋位移的平方与时间不是简单的线性关系,凝胶动力学过程不能简单地用Fick扩散定律来描述.

浸没沉淀法制备杂萘联苯共聚醚砜膜的凝胶动力学研究

以杂萘联苯共聚醚砜(PPBES)为聚合物,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,对浸没沉淀法制备PPBES非对称膜的凝胶动力学进行研究。采用3D数字显微镜观察了PPBES/PVP/DMAc体系的凝胶过程,并计算成膜动力学因子(D_(e))以表征凝胶速度,系统考察了聚合物、添加剂浓度及凝胶介质中溶剂含量对PPBES铸膜液凝胶化速度和结构的影响。采用数字黏度计探究铸膜液表观黏度与PPBES及PVP浓度的关系,以及黏流活化能对D_(e)的影响。结果表明,PPBES浓度增大,D_(e)由10633μm^(2)/s降至4599μm^(2)/s,凝胶速度降低,指状大孔逐渐消失;PVP含量增加,凝胶速度先增大后降低,凝胶结构从指状孔转变为海绵孔;凝胶介质中DMAc的含量增加,凝胶速度降低。混合溶液的表观黏度与PPBES和PVP浓度呈正相关关系;PPBES浓度升高,聚合物溶液的黏流活化能增大,D_(e)下降。

凝胶剂对PVA-PEG-H_2O体系凝胶动力学及膜性能的影响

考察了三元铸膜液PVA-PEG-H2O体系在丙酮-水混合凝胶剂、异丙醇(IPA)和四氢呋喃(THF)中的凝胶情况以及凝胶剂对膜微观结构、性能的影响。结果表明:该三元体系在丙酮中呈现瞬时分相行为,凝胶速率最快;当混合凝胶剂中丙酮的体积分数为0.6时,铸膜液体系出现延时分相迹象;在IPA和THF中呈现延时分相行为,凝胶速率基本相同。膜的微观结构表明:在上述凝胶剂中,PVA膜均形成蜂窝状孔。随着凝胶剂中H2O含量的增加,膜的纯水通量降低。在丙酮中形成的膜通量最高,而在IPA和THF中形成的膜通量很低。

n体不可逆聚集过程的凝胶动力学

提出在不可逆聚集过程中的溶胶相与凝胶相相互作用的 广义 F-模型 ,对其动力学方程进行求解 ,得到集团尺寸分布 Cm(t) ;对溶胶 -凝胶相变的相变时间进行讨论 ,求出相变时间 tc;对系统的溶胶相和凝胶相的质量变化进行了讨论 ;对广义 F-模型与广义 S-模型进行了比较 ;还分别讨论这两个模型的集团尺寸分布 Cm(t)的长时渐进行为 .

凝胶材料制备方法及其反应动力学的研究进展

部分水凝胶材料具有良好的生物相容性、低细胞毒性和生物可降解性,广泛应用于组织工程和生物医药等领域,其中采用天然高分子明胶、壳聚糖和海藻酸钠制备复合凝胶材料,负载骨髓间充质干细胞用于修复和治疗骨缺损成为近年来的研究热点之一。因为水凝胶材料抗张强度低和化学稳定性差,所以研究凝胶反应机理和凝胶反应动力学对提高水凝胶的性能具有重要意义。本文总结了明胶、壳聚糖和海藻酸钠凝胶材料的制备方法和凝胶反应机理,比较了不同凝胶反应动力学研究方法,介绍凝胶复合材料在骨修复中的应用,为天然高分子凝胶材料的分子设计和临床应用提供思路。

比表面积和吸附强度对TiO_2/活性炭复合体光催化降解酸性红27活性和动力学的影响

通过超临界预处理和溶胶-凝胶过程,制备TiO_2/活性炭复合体(TCS),利用X射线衍射,X光电子能谱和氮气吸附-解吸分析对其结构特征进行表征,以酸性红27的光催化降解评价复合体的)光催化活性.结果表明:TCS光催化活性比纯TiO_2大,归功于TiO_2小晶粒尺寸,对酸性红27和羟基自由基高的吸附量.TCS复合体对酸性红27的降解效率随其比表面积的增大先升高后降低.通过改进的Langmuir-Hinshelwood模型对睃性红27在不同的复合体上光催化降解动力学行为进行描述,表明TCS光催化活性的差异主要是由比表面积和吸附强度相互制约所引起.TCS3由于具有适当的比表面积和恰当的吸附强度而具有最高的光催化活性.

含Ag_2O的CaO-SiO_2析晶动力学的研究

用溶胶凝胶法制备了CaO-SiO2(含Ag2O)系玻璃,采用差热分析方法研究了玻璃析晶动力学。结果表明:该方法制备工艺简单,Ag2O作玻璃组分,使玻璃产生不同性质;作晶核剂使析晶过程明显,经分析样品为表面析晶,析晶活化能为342.86kJ.mol-1。

纳米二氧化硅颗粒对PVDF超滤膜凝胶过程和结构的影响

以PDVF(聚偏氟乙烯)超滤膜为研究对象,通过凝胶动力学常数K、产生沉淀的聚合物层厚度的平方x2和凝胶时间t之间的关系、絮凝值的变化来反映SiO2颗粒对膜凝胶速率和膜结构的影响,并用膜凝胶动力学观测装置观察并记录成膜过程.实验结果表明,在铸膜液中添加纳米二氧化硅颗粒可以使聚偏氟乙烯超滤膜的凝胶速率减小,形成的膜更加致密.

一维水凝胶的力学分析

基于Doi提出的同时兼顾了弹性形变和溶剂渗透两个方面的连续体力学凝胶动力学模型,简化得到两个模型,分别用它们去讨论一维凝胶的溶胀行为-溶剂的渗透引发了凝胶的形变,并给出数值模拟及分析讨论.

杂萘联苯聚芳醚酮超滤膜的铸膜液配方研究

为了考察不同铸膜液配方对相转化法制备杂萘联苯聚芳醚酮(PPEK)非对称超滤膜的影响,按照固定1种组分质量分数,改变另外2种组分比例的方法,对铸膜液黏度、凝胶速度及膜结构和性能的变化规律进行了研究。结果表明,聚合物质量分数是决定黏度的主要因素,而铸膜液黏度和添加剂的亲水性对凝胶速度影响很大;铸膜液黏度和凝胶速度可以较好地解释膜结构和性能的变化规律。

辛醇对PVDF铸膜液体系和膜结构的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)/辛醇/N,N二甲基乙酰胺(DMAc)为铸膜液体系,采用浊点滴定、黏度测定和凝胶动力学实验考察了辛醇对铸膜液体系热力学性质、铸膜液黏度和成膜过程凝胶动力学的影响;采用相转化法制备了PVDF平板膜,研究了辛醇对PVDF膜结构和结晶度的影响规律。结果表明:辛醇含量增加,制膜体系发生相分离所需的水量减少,铸膜液黏度增大,凝胶速率减慢;辛醇的加入使成膜过程中固-液分相在与液-液分相的竞争中占据优势,膜的结晶度增大,膜断面的指状孔减少,蜂窝状结构增加,辛醇含量增大,膜断面由蜂窝状结构向球晶堆积结构过渡。