聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚苯乙烯共聚物的合成与表征

采用原子转移自由基聚合方法(A tom transfer rad ica l po lym erization,ATRP),以α-溴丙酸乙酯为引发剂,溴化亚铜和联二吡啶为催化体系,合成了端基为卤原子的单分散聚甲基丙烯酸甲酯(PMM A-X)预聚体。以此PMM A-X为大分子引发剂,在同样催化体系下,引发苯乙烯聚合,得到了分子量分布较窄的聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚苯乙烯(PMM A-b-PS t)嵌段共聚物,并用红外光谱(IR)、核磁共振谱(1H-NM R)、凝胶渗透色谱(GPC)和透射电子显微镜(TEM)对其结构和形态进行了初步表征。结果表明,嵌段共聚物中聚甲基丙烯酸甲酯的质量百分数为28%,数均分子量(M n)为4.76×104,多分散系数(PD I)为1.49。经TEM表征,发现该嵌段聚合物具有周期性层状相分离结构,层状取向周期达到了400 nm左右,在紫外-可见波长范围内。这一特征长周期为嵌段共聚物材料用作光波导等光学器件提供了结构基础。     

水溶性聚丙烯酸稳泡剂的制备及稳泡效果研究

泡沫驱油对石油开采具有重要意义,而高温下泡沫的稳定性是关键技术之一。首先用过硫酸钾为引发剂、月桂硫醇为链转移剂、丙烯酸为单体,通过聚合反应得到聚丙烯酸(PAA)水溶液,再与聚乙二醇(PEG)复配,制备了PAA-PEG稳定泡沫体系;其次用表面活性剂α-烯基磺酸钠(AOS)和乙烯基化烷基硫酸钠(AES)配制为AOS-AES发泡体系;配制AOSAES/PAA-PEG发泡-稳泡体系,按标准测试其半衰期,以评价所制备稳泡体系的不同温度下的稳泡效果。研究结果表明:该体系高温下有一定的稳泡效果,温度越高效果越好,即:在75℃左右,有稳泡体系的半衰期提高14倍,而在30℃左右,仅提高2.4倍。     

正交实验法引入应用化学综合实验

介绍了在应用化学综合实验教学中,针对低分子量聚丙烯酸的合成及分析的实验进行教学改革。采取改变教材中实验条件设计正交实验的教学方法,有利于提高学生的科研能力。     

原位聚合热塑性复合材料及其成型工艺研究

热塑性树脂分子量大,熔体黏度高,采用热熔方法制备复合材料存在树脂流动性差、微观尺度上易形成复合缺陷的问题。采用原位聚合方法制备热塑性复合材料,不仅可以避免上述问题,还能够沿用热固性复合材料的成型方法,进而实现热塑性复合材料的高效率、低成本制造,因此原位聚合热塑性复合材料在复合材料应用领域具有广阔的应用前景。围绕几种原位聚合热塑性树脂,本文阐述了其复合材料性能及成型工艺的研究现状,并针对目前存在的问题,提出了4个研究方向：改性工艺与成型工艺的耦合、聚合环境洁净度和聚合反应对杂质的敏感性的控制、聚合反应放热温度的控制、液体成型树脂适用期的调控。     

焦磷酸锰引发丙烯酸——丙烯酰胺——淀粉接枝共聚反应研究

以〔Mn(H2 P2 O7) 3〕3- 作为引发剂 ,引发丙烯酸、丙烯酰胺与淀粉接枝共聚反应 ,研究了引发剂浓度、单体浓度配比、反应时间、反应温度等因素对接枝共聚反应的影响 ,结果表明 :引发剂浓度为 2 .7× 10 - 3mol/L ,单体浓度配比 (丙烯酸 :丙烯酰胺 )为 1∶1,反应温度为 5 0℃左右 ,反应时间为 5h时 ,接枝效率较高     

光引发活性ATRP聚合制备纳米二氧化硅超疏水表面

利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和2-溴代异丁酰溴(BIB)对纳米二氧化硅进行改性制备了原子转移自由基聚合(ATRP)纳米活性中心,采用紫外光引发丙烯酸十二氟庚酯活性聚合接枝在纳米二氧化硅表面并沉积在玻璃基材表面制备了超疏水表面。通过热失重分析纳米活性中心的接枝率,采用水接触角研究了纳米活性中心含量和光聚合时间对超疏水性能的影响。结果表明:随着纳米二氧化硅活性中心浓度增加,工艺稳定性变好,但光聚合沉积形成超疏水表面所需的时间要长。纳米二氧化硅活性中心浓度为3.63μmol/g为最佳,经40 min光引发活性聚合后,二氧化硅表面含氟聚合物的接枝率达到34.12%,接触角达到164°,表面微纳结构致密。     

污水回用循环水低磷缓蚀阻垢剂的性能研究及应用

采用旋转挂片腐蚀试验、静态阻垢试验、动态模拟试验和动电位扫描极化曲线试验评价了污水回用循环水低磷缓蚀阻垢剂RP-12(AQ)的缓蚀性能和阻垢性能,探究了其防腐机理,并在安庆分公司炼油和腈纶循环水系统进行了工业应用。研究结果表明:循环水浓缩倍数4.8~5.2,RP-12(AQ)的质量浓度在ρRP-12(AQ)=90~110 mg/L范围内具有优良的缓蚀阻垢效果,是一种以抑制阳极反应为主的混合型缓蚀剂。工业应用结果表明:2个循环水系统的平均腐蚀速率均为0.002mm/a、粘附速率分别为3.62 mcm和5.43 mcm,满足装置对水处理效果的要求。采用污水适度处理回用于循环水系统的技术路线,且循环水系统缓蚀阻垢剂实现低磷绿色化,具有显著的社会效益。     

纳米ZnO/PEG/PET复合材料的原位聚合制备及其性能

通过原位聚合制备了纳米氧化锌颗粒增强不同添加量和分子量的聚乙二醇（PEG）与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）共聚物的复合材料。研究了纳米粒子在基体里的分散,以及纳米粒子和PEG对复合材料结晶行为的影响。结果显示,纳米粒子在基体中以纳米尺度分散起晶核作用。PEG的加入使得纳米粒子分散更加均匀,PEG分子链段改善了PET分子链的柔性,由此导致复合材料的冷结晶温度降低,结晶速率提高。研究发现,当添加10％分子量为4000的PEG时,复合材料的结晶速率快速提高。复合材料的力学性能结果说明,纳米粒子对PET基体有增强增韧作用,但PEG会弱化该作用。     

"核——壳"IPN型聚丙烯酸酯类阻尼涂膜综合性能

本文合成了Poly(MMA-Co-AA-Co-HEMA)/Poly(BA-Co-HEMA)"核——壳"IPN型聚丙烯酸酯类水性涂料。用凝胶渗透色谱(GPC)、示差扫描量热仪(DSC)、动态粘弹谱(DMA)等表征手段分析IPN聚合物的分子量、组成和力学阻尼性能,对BA/MMA(软核/硬壳)IPN结构的水溶胶和MMA/BA(硬壳/软壳)IPN结构水溶胶作了对比研究,后者极其不稳定故应选择前者。同时用旋转粘度计测定该IPN水溶胶和水性涂料的流变性能,IPN水溶胶为牛顿型流体,而IPN水性涂料为假塑性流体。IPN水性涂料具有触变性,并能满足施工要求。经检测,该涂膜具有优良的综合性能。     

TiO2光催化还原Cu2+

采用溶胶-凝胶法制备出TiO2光催化剂,在紫外光的作用下进行光催化还原Cu2 反应。结果表明:在本实验条件下,TiO2最佳投加量为50mg;在pH=6.0时Cu2 光催化还原效果最好;Cu2 浓度小于7.8mg/L时,光催化还原率增加,而Cu2 浓度大于7.8mg/L时,光催化还原率降低;Cu2 浓度小于7.8mg/L时,最佳空穴捕获剂为木糖,木糖添加量控制在反应液体积10%以内;Cu2 浓度大于7.8mg/L时,最佳空穴捕获剂为苯酚,苯酚添加量也应控制在反应液体积10%以内。     

基于H2/H∞的双振动台解耦控制

研究了基于次优H2／H∞混合控制的振动台解耦控制器的设计方法，用缩减了高阶模态的降阶模型所设计的控制器对原系统进行解耦控制．引入了模型不确定性，克服了传统的基于模型逆的解耦控制系统鲁棒性能较差的缺点；利用双自由度控制结构的特点．将问题分解为H2和H∞两个次优控制器的设计过程，简化了问题求解的复杂性；通过整形技术提高了解耦控制的效果；与基于Riccati方程的求解方法相比．本文利用的线性矩阵不等式求解方法更具有灵活性和一般性；本文的仿真结果表明了次优H2／H∞解耦控制方法不仅具有良好的解耦性能，而且能够有效控制结构振动高阶模态的溢出。     

聚酰胺酸的Mark-Houwink方程参数

本文采用十二种已知分子量的单分散聚苯乙烯(PS)为标准试样,在流动相N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中加入低分子量电解质磷酸(H3PO4)来屏蔽聚酰胺酸的聚电解质效应。以七个系列不同结构、不同特性粘度的聚酰胺酸进行凝胶渗透色谱(GPC)淋洗试验。通过凝胶渗透色谱(GPC)法来测定聚酰亚胺的前体——聚酰胺酸(PAA)的Mark—Houwink方程参数K和α。本文根据Mark—Houwink方程的对数形式lg[η]=lgK αlgM,以聚酰胺酸的lg[η]分别对lgMn、lgMw作图(称为双对数图),由直线的斜率和截距得到了Mark—Houwink方程参数K1、α1和K2、α2,来建立相应的方程。这样由聚酰胺酸在DMF溶液中的特性粘度[η],就可求得相应的数均分子量Mn和重均分子量Mw。     

振动控制系统中几种范数及其应用研究

阐述了描述振动系统特性的几种范数。重点讨论了H2和H∞范数各自的特点及它们在振动控制中的物理含义及相关用途。分析了系统H∞范数的计算方法,并提出了一种优化算法。文中通过一个悬臂梁模型进行了仿真计算,验证了所提算法的正确性。研究表明,对于振动控制而言,从频带上来看,H2控制是同时抑制所有的共振峰,而H∞控制则仅抑制最大的共振峰。系统的H∞范数是诱导范数,它满足乘法特性,利用H∞范数可以方便地引入系统的非结构不确定性,进行振动控制系统的鲁棒性分析。     

P型Si(100)化学镀NiP薄膜的制备及性能研究

采用化学镀的方法在组成为NiSO4.6H2O NaH2PO2.H2O Na3C6H5O7.H2O的化学镀液中与Pd活化的p型Si(100)表面制备了NiP薄膜,利用X射线能量色散谱(EDX)对NiP薄膜的成分进行了表征。用原子力显微镜(AFM)和电化学阳极溶出(ASV)的方法对不同化学镀时间下的NiP薄膜在Si表面的覆盖度进行了研究。结果表明,在表面覆盖度Γ达到4.03×10-8mol/cm2时,表面覆盖达到饱和,此时颗粒大小均一,并分布均匀。以NiP/Si为工作电极,在0.5 mol/L1的H2SO4溶液中分别在光照和暗态条件下对不同化学镀时间的NiP薄膜进行阴极极化扫描,结果表明,在Si表面未完全被覆盖和过度被覆盖的情况下光电催化的性能都没有达到最高,仅当Si表面被完全覆盖时,具有最强的光电催化析氢特性。     

复合材料平尾加筋壁板剪切稳定性

针对某型支线客机复合材料平尾加筋壁板结构选型需求,采用p型有限元分析手段考察了不同筋条与蒙皮剖面面积比例对复合材料平尾加筋壁板承受面内剪切性能的影响,并采用试验测试对有限元预测结果进行验证。研究表明:p型有限元分析方法可以高效的完成复合材料平尾加筋壁板剪切稳定性分析,预测的结果较为准确,采用的分析方法可行、分析模型准确有效;复合材料平尾加筋壁板在剪切载荷作用下的典型破坏模式为蒙皮剪切失稳所导致的蒙皮和筋条界面分离;在筋条剖面面积/蒙皮剖面面积近似相同情况下,复合材料平尾加筋壁板的蒙皮截面积决定其承受剪切载荷的性能,但对其屈曲模态几乎没有影响。     

斜出口合成射流控制机翼分离流实验研究

采用倾斜出口合成射流激励器对NACA633-421三维直机翼进行分离流主动流动控制,天平测力结果表明合成射流可以有效地控制机翼流动分离,提升最大升力系数10.4%,推迟失速迎角4°。运用边界层测试技术及粒子图像测速系统(PIV)对合成射流分离流控制机制进行研究分析,结果表明,控制后边界层速度型变得“饱满”,形状因子减小,其底层能量增加,抵抗逆压梯度能力增强。瞬态及时均化PIV测试流场图进一步证明合成射流向主流进行动量注入及掺混后,主流附着机翼表面,翼面附近流体湍流动能和雷诺剪切应力增加,分离点向下游推迟,流动分离得到抑制。     

卫星姿态控制系统圆盘极点指标约束下鲁棒H_∞容错控制

研究了一类卫星姿态控制系统的鲁棒容错控制问题。针对执行机构性能下降或者出现故障,提出了一种圆盘极点指标约束下,对执行机构故障具有完整性且满足H∞扰动衰减指标的状态反馈鲁棒容错控制设计方法。分析了圆盘极点指标与H∞指标的相容性,并在相容指标约束下,给出了鲁棒H∞容错控制器存在的充分条件。同时将该方法应用于卫星姿态控制系统的容错控制并进行了数字仿真,仿真结果验证了方法的有效性。     

H∞理论在双振动台解耦控制中的应用

研究了基于H∞控制理论的振动台解耦控制的双自由度控制器设计方法，克服了传统的基于模型逆的解耦控制系统鲁棒性能较差的缺点．根据截去振动系统高阶模态的降阶系统设计H∞控制器，引入了模型的不确定性扰动；利用H∞控制的整形技术对控制对象进行整形，提高了闭环系统的解耦性能。通过简化的4自由度渠并考虑截去第4阶模态的模型进行控制器设计，仿真结果表明在5～2000Hz频率范围内，H∞解耦控制方法不仅具有较好的解耦性能，而且能有效控制结构振动高阶模态的溢出。     

旅客音频控制组件测试台的研制

提出了一种旅客音频控制组件测试台的研制方案。该方案以AVR系列单片机ATxmega64为核心,测量测试电路板的当前温度和旅客音频控制组件的电阻及电压值,控制旅客音频控制组件、液晶显示屏及音频播放器之间的通信。经试验证明该测试台能完成对旅客音频控制组件的测试功能,且具有实时性好、准确率高、操作方便等特点。     

典型氧化剂与硫酸亚铁联用去除水中磷的效能分析

采用不同氧化剂(H2O2,NaClO,KMnO4,O3和O2),建立相应氧化剂与FeSO4联用工艺,对比了不同氧化剂与FeSO4联用工艺去除水中磷的效能。结果表明,H2O2-FeSO4,NaClO-FeSO4,KMnO4-FeSO4,O3-FeSO4和O2-FeSO4对磷均有一定的去除作用,但去除效果不同。氧化剂-FeSO4工艺对磷的去除效果均随溶液pH值的升高而降低,随铁盐投量的增加而增加。各工艺对磷的吸附去除率明显低于混凝沉淀对磷的去除率,其对磷的去除为络合沉淀和吸附作用的共同结果。研究证明:氧化剂-FeSO4工艺除磷具有可行性,且KMnO4-FeSO4工艺具有广阔的应用前景。