高密度聚乙烯熔体剪切粘度的双因素数学模型—计算机求解及模拟

本文用聚合物材料工程中表示熔体粘度的双因素数学模型,lgη=A_0+A_1lgγ+A_(11)(lgγ)~2+A~2T+A_(22)T~2+A_(12)Tlgγ根据实验数据来拟合高密度聚乙烯的熔体粘度。对此模型采用了线性化方法,然后以多元逐步回归求出回归系数,并用非拟合点的实验数据与模型的模拟值进行了比较,结果表明此模型对于高密度聚乙烯是适宜的。整个计算过程是采用我们为紫金-Ⅱ徽型计算机编制的BASIC语言的毛细管流变仪数据处理系统进行的,可打印出计算结果及流变性质关系图。     

光缆护套料用高密度聚乙烯/线型低密度聚乙烯的界面作用与流变行为

采用熔融共混法制备了光缆护套料用高密度聚乙烯(HDPE)/线型低密度聚乙烯(LLDPE)与HDPE/茂金属线型低密度聚乙烯(m-LLDPE)2种共混物,讨论了共混物HDPE/LLDPE和HDPE/m-LLDPE及中密度聚乙烯(MDPE)与铝塑带之间的热合强度,并研究了共混物的力学性能、松弛行为及组分间的相容性。研究结果表明,HDPE/LLDPE(7∶3)共混物与铝塑带热合强度最高(27.2 N/cm);熔融状态下,低频区HDPE/LLDPE的lgG′-lgω与线性偏离,且松弛指数(λ)随HDPE含量增加先减小后增大,表明分子链缠结先增强再减弱,为非均相体系;HDPE/LLDPE只表现出1个熔融峰,表明共混物组分具有良好相容性;因分子界面多重叠,HDPE/LLDPE(7∶3)具有更小分散相尺寸(2.74 nm)与更高界面层厚度(1.02 nm),组分相容性最好,且与热熔胶乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的界面张力最小。可见,采用来源广、价格相对低廉的HDPE与LLDPE共混可实现替代MDPE制备光缆护套料。     

聚乙烯熔体流动速率标准物质的研制

本文介绍了用三种高压聚乙烯样品作为聚乙烯熔体流动速率标准物质的研制方法、考核经过、定值结果及该标准物质在工业生产和计量工作中的作用。     

毛细管中聚乙烯熔体流动的数值模拟与实验

分别采用2种微分型黏弹性本构模型——DCPP模型和S-MDCPP模型模拟了线型低密度聚乙烯熔体在毛细管中的流动情况,并与实验结果作比较.为了保证数值计算的稳定性,采用离散的弹性黏性应力分裂方法(DEVSS)/迎风流线方法(SU)在动量方程中引入椭圆型算子,并抑制高Weissenberg数下的对流占优情况.一种改进的FI...     

聚乙烯熔体流动速率与温度和负荷的关系

通过建立熔体流动速率（MFR）与负荷（W），熔体流动速率与温度（T）的数学关系，得到了在一定温度和负荷，MFR和T和W的数学模型：ln(MFR)W,T=A lnω＋B ln W/T C/T D，并以LDPE为原料进行了验证。通过对实验数据的拟合，求得A，B，C，D的值分别为0.37,560.5,-8832.65,7.63。MFR的计算值与实验结果基本相符。同时也验证了非牛顿指数（n）和粘流活化能（△Eη）的理论值与计算值，二者吻合较好。     

熔体的粘性和弹性对LDPE／PS共混物形态的影响

研究了粘性和弹性对低密度聚乙烯／聚苯乙烯共混物形态的影响。结果表明，不相容聚合物在均匀剪切流动中的分散程度以及分散相的形状与组分的粘度比、相对弹性和体积分数有关。当分散相的粘性和弹性较基相大得多时，随分散相的体积分数增加，球状的液滴形成葡萄串状。若两组分的粘性和弹性相当，在适中的混合比下，分散相产生高度变形。不管组分的粘反比和弹性比大小，若分散相的体积分数非常低，共混物的主要形态皆为分散相的球状液滴分散在基体中。     

氨基甲基吡啶改性氮化硼/线型低密度聚乙烯复合材料的热性能及力学性能

利用4-氨基甲基吡啶与马来酸酐接枝线型低密度聚乙烯（LLDPE-g-MAH）成功制备了氨基甲基吡啶接枝线型低密度聚乙烯（LLDPE-g-Py）,然后采用熔融共混法制备了改性的BN/LLDPE(mBN/LLDPE)复合材料。深入研究了mBN/LLDPE复合材料的热性能和力学性能等。结果表明,LLDPE-g-Py的加入,使mBN/LLDPE复合材料的导热性能得到很大提升,但LLDPE-g-Py过多会导致其耐热性降低。为了改善复合材料的耐热性,将LLDPE-g-Py质量分数固定为10%。当BN质量分数为40%时,mBN/LLDPE复合材料的导热系数达到了0.95 W/(m·K),为纯LLDPE导热系数（0.32 W/(m·K)）的3倍。同时,mBN/LLDPE复合材料的拉伸强度在小幅度下降的情况下,其断裂伸长率得到明显的改善。     

高密度聚乙烯共混物的抗冲击强度与熔体流动速率

制备了4种高密度聚乙烯(HDPE)HDPE 8916/5000S、HDPE 9641/5000S、HDPE 5306/5000S和HDPE 8916/6003T共混物,并测试其缺口冲击强度σin和熔体流动速率(MFR),探讨了两者之间的关系。结果表明,随着MFR的增加,缺口冲击强度逐渐下降,两者之间符合指数衰减规律。而其中HDPE 5306/HDPE5000S的σin-MFR曲线与坐标轴之间包围的面积最大,比其它3种共混物更容易实现同时满足冲击强度和流动性的要求。文中还对HDPE 5306/HDPE5000S共混物用乙烯-辛烯共高聚物(POE)进行增韧改性。结果表明,当HDPE 5306/HDPE5000S/POE的质量比为28.5/66.5/5时,缺口冲击强度达到42.88 kJ/m2,高于HDPE 5306/HDPE5000S(30/70,质量比,下同)时的28.16 kJ/m2,而POE增韧后共混物的MFR为2.64 g/10min(230℃,2.16kg),比HDPE 5306/HDPE5000S(30/70)时的MFR值2.55g/10min(230℃,2.16kg)高。     

振动剪切流场的等效稳态剪切速率

根据瞬态网络结构理论,建立了振动剪切流场中聚合物熔体缠结密度的动态速率微分方程。计算结果表明,当振动剪切达到动态平衡时,缠结密度在平衡位置处周期性地波动,其时均值等于稳态剪切速率下的缠结密度。因此,在时均意义上,振动剪切流的时均网络结构状态可等效为稳态剪切流的缠结平衡状态。通过计算发现:当应变振幅小于1.7时,等效稳态剪切速率可取振动剪切速率的周期平均值,由此产生的均方根误差随着应变振幅增加而增大,但小于0.017;而当应变振幅大于1.7时,则取峰-峰均值作为等效剪切速率,其均方根误差随着应变振幅增加而减小。     

波形钢腹板的弹性剪切屈曲强度

波形钢腹板的剪切屈曲模式主要包括局部剪切屈曲模式、整体剪切屈曲模式和合成剪切屈曲模式。弹性局部剪切屈曲强度和弹性整体剪切屈曲强度虽然已经有明确的计算公式,但与实际数值结果相比尚存一定偏差,而对于实际桥梁中可能发生的合成剪切屈曲模式则无准确的计算方法。该文首先建立了计算波形钢腹板弹性剪切屈曲强度的有限元模型,用以研究波形钢腹板的剪切屈曲行为。随后讨论了影响弹性剪切屈曲强度的关键因素,同时对已有建议公式的准确性和合理性进行了评价和验证。最后通过大量数值分析,建议了可以综合考虑三种剪切屈曲模式的波形钢腹板弹性剪切屈曲强度计算公式,公式精度较高,可供工程设计参考,同时为进一步研究波形钢腹板的抗剪强度奠定理论基础。结论     

竖向槽钢加劲钢板剪力墙剪切屈曲

对设置多道竖向闭口加劲肋的钢板剪力墙的剪切屈曲进行了有限元弹性屈曲分析,得到了剪切应力随加劲肋抗弯和加劲肋抗扭刚度变化曲线,以加劲板临界应力等于小区格按简支计算的剪切屈曲应力为条件,得到了双面加劲肋的门槛刚度。刚度小于门槛刚度时给出了剪切屈曲临界应力与加劲肋刚度的关系;将双面加劲同单面加劲、交错单面加劲两种情况进行比较,得出了后两者的门槛刚度放大系数。与数值结果比较表明：公式具有良好精度且偏安全。     

弹性剪切连接组合梁的应力计算方法

在桥梁结构中组合梁的弹性计算是一项重要的内容,然而要精确计算组合梁在弹性剪切连接(即有滑移)时的应力,须用到微分方程的解析解,在简单荷载作用下的静定结构还可得到这些解析解,但当荷载形式较复杂或为超静定结构时,要得到解析解就很困难了.目前还没有即简便,精度又高的实用计算方法,在<钢结构规范>[1](GB50017-200...     

PP/蒙脱土纳米复合材料的制备及剪切粘度

应用双螺杆挤出机熔融插层制备出PP／蒙脱土纳米复合材料，X射线衍射表明，PP高分子链已插层进入有机蒙脱土片层之间。应用两种不同缝隙厚度的窄缝流变仪对PP及PP／蒙脱土纳米复合材料的剪切粘度及影响因素进行了研究。结果表明，PP／蒙脱土纳米复合材料为剪切变稀性流体。在190℃和210℃温度下，PP／蒙脱土纳米复合材料呈现类固体的非牛顿流体行为，剪切粘度随着剪切速率的升高逐渐降低。在230℃和剪切速率小于80s^-1的情况下，PP／蒙脱土纳米复合材料呈现类牛顿性流体行为。温度较高时,蒙脱土的含量对复合材料的剪切粘度的影响较为明显。     

聚烯烃材料的冲击拉伸特性研究

冲击拉伸韧性和冲击拉伸力为衡量高聚物材料韧性不可缺少的指标。本文就低压线型聚乙烯的冲击拉伸韧性和冲击拉伸力与材料参数如密度、分子量的关系，以及不同性能原料共混物的配比对冲击拉伸性能的影响进行了系统的研究。     

钢板剪力墙加劲肋刚度及弹性临界应力研究

我国现行加劲钢板剪力墙整体屈曲临界应力计算公式来自密肋加劲板,但实际工程中采用的钢板剪力墙多采用1条或2条横向加劲肋。对1600多个加劲钢板剪力墙模型进行了三维有限元弹性屈曲分析,深入研究了仅设置竖向加劲肋、竖向和1条横向加劲以及竖向和2条横向加劲肋钢板的加劲肋门槛刚度要求。并提出了加劲钢板剪力墙弹性剪切临界应力计算公式。与数值模拟结果的比较表明,新公式具有良好的精度,并且公式结果均在安全一侧,有望在工程中得到应用。     

通信电缆用聚乙烯绝缘料流变性能分析

分别采用转矩流变仪和毛细管流变仪,在相同的试验条件下,测定日本UBEC180、国产CQS911及兰化D1.3通信电缆用聚乙烯绝缘料在高剪切速卑下和低剪切速率下的流变行为,对比分析了进口和国产聚乙烯绝缘料的流动性和流动时发生形变的特性,以揭示进口料和国产料的加工性能,为国产料的适用性提供理论依据。     

加劲钢板剪力墙弹性抗剪屈曲性能研究

系统地分析了三个主要参数(板高厚比λ、肋板刚度比η和柱刚度β)对钢板剪力墙弹性屈曲性能的影响;提出了钢板剪力墙的三种弹性屈曲形式(局部屈曲、整体屈曲和相关屈曲),指出肋板刚度比η=40时(相当于I s=3.7bt3)能保证十字加劲板发生小区格板的局部屈曲或整块板的相关屈曲;指出现行高层建筑钢结构规范用于纵横加劲板局部屈曲荷载的设计表达式仅适用于η≥40的条件,而在η<40范围内,其计算结果偏于不安全;研究了交叉加劲板的弹性屈曲荷载,并与非加劲板和十字加劲板的屈曲性能进行了比较;最终给出了柱刚度对弹性屈曲荷载的修正系数,提出了交叉加劲板弹性屈曲荷载的简化计算公式。     

竖向闭口加劲钢板剪力墙在非均匀压力下的弹性稳定性研究

对非均匀压应力作用下设置多道竖向闭口加劲肋的钢板剪力墙进行了有限元弹性屈曲分析,得到了屈曲临界应力随加劲肋加劲系数变化的曲线,以及各情况下的门槛刚度值。加劲肋门槛刚度随偏压系数增大而减小,随加劲肋数目增多而增大,随小区格宽高比增大而减小,随加劲肋扭弯比增大而减小。提出了竖向闭口加劲钢板剪力墙弹性屈曲加劲肋门槛刚度的近似计算公式,公式计算结果偏于安全。     

正交各向异性板剪切屈曲载荷的近似表达式研究

利用Rayleigh-Ritz法和通用有限元程序ANSYS分析了纵向边被转动弹簧或扭转加劲肋约束的正交各向异性长板的临界屈曲问题, 引入无量纲正交各向异性参数、约束系数和临界屈曲系数, 利用曲线拟合技术, 得到了这两类约束板在均匀剪力作用下的临界屈曲载荷近似解公式;利用临界纵横比, 把求得的针对转动弹簧约束的临界屈曲解应用到扭转加劲肋约束板的临界屈曲解中, 同样得到了扭转加劲肋约束板的临界屈曲载荷。将求得的近似表达式与有限元ANSYS数值解以及文献中的结果进行对比, 结果吻合良好。