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《北京化工大学》 1999年
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交联/多相体系化学流变研究与群子理论的应用

姜志国  
【摘要】:本文从聚氨酯材料出发,研究了多相/交联体系的化学流变性能。针对快速反应的特点,首先开发研制了化学流变测试方法。设计制造了三种粘度计:等温粘度计、绝热粘度计和凝胶计。三种粘度计各有特点,其中等温粘度计用于测量等温状态下的化学反应过程中粘度变化;绝热粘度计的测试条件更加接近实际生产过程,可以测量绝热状态下反应过程中粘度的变化和反应过程中的绝热温升—反应程度—的变化情况;凝胶计主要用于精确测定凝胶时间和凝胶点附近的粘度变化。利用以上实验装置,作者测定了实验配方对原料反应过程中的粘度变化,主要测定了包括催化剂的品种和含量变化对反应粘度的影响,催化剂包括三乙烯二胺、二月桂酸二丁基锡和胺锡复合催化剂。在实验中观察到了凝胶点附近的粘度下降现象,证明粘度下降现象是温度与反应过程的相分离的共同作用结果。应用JRG模糊群子理论对粘度下降现象进行了数学处理和解释,明确了交联/多相体系反应过程中微观结构的变化和相分离过程,用数学模型表明了各个不同反应阶段的流动结构对反应粘度的不同影响程度。首次依据反应特点、微观结构特征和流变性质对交联/多相体系的聚氨酯反应过程进行了划分:反应初期,均一的液相体系,扩散为反应速度的控制因素,0级反应;加速反应期,由均一的液相向固/液悬浮体系过渡,化学反应为反应速度的控制因素,2级反应;凝胶阶段,由固/液两相体系向单一的固相体系过渡,扩散因素对反应速度的影响作用逐渐加大,为2与0级之间变化的反应;固化阶段,单一的固相体系,反应速度较慢,扩散因素是主导作用,0级反应。对各个反应阶段的流变同时测量,可以明确了解化学反应对流变性能的影响。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:1999
【分类号】:O643.1

【参考文献】
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