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链段序列结构对丙交酯/己内酯共聚物性能的影响研究

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化学反应工程与工艺 2024年第4期40卷 324-332页

作者：马高琪潘咏葳陈志明梁伟王良波李伟民朱荣华余承涛潘鹏举浙江海诺尔生物材料有限公司浙江台州318000 浙江大学衢州研究院浙江衢州324000 浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310058

聚乳酸(PLA)是常见的生物基可降解塑料之一。通过共聚改性,引入柔性链段[如聚己内酯(PCL)],可以改善PLA质脆和韧性差的问题,但PLA共聚物链段序列结构与其结晶和机械性能的关系不明确。本工作制备了聚(丙交酯-co-己内酯)(PLCL)无规共聚物... 详细信息

聚乳酸(PLA)是常见的生物基可降解塑料之一。通过共聚改性,引入柔性链段[如聚己内酯(PCL)],可以改善PLA质脆和韧性差的问题,但PLA共聚物链段序列结构与其结晶和机械性能的关系不明确。本工作制备了聚(丙交酯-co-己内酯)(PLCL)无规共聚物和PLA-PCL-PLA(L-C-L)三嵌段共聚物,研究分子链序列结构对共聚物结晶性能的影响。结果表明,随着己内酯(CL)比例的提高,PLCL中PLA链段的平均序列长度变短,其结晶速率和结晶度迅速降低,使其杨氏模量降低、断裂应变增大。与之不同的是,L-C-L的序列结构不变,其结晶速率和结晶度无明显变化,但杨氏模量降低、断裂应变增大,韧性提高。

关键词：聚合聚乳酸结晶机械性能

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高熔点生物可降解聚酯的结晶行为与性能研究

高熔点生物可降解聚酯的结晶行为与性能研究

作者：余承涛浙江大学

学位级别：硕士

脂肪族聚酯作为代表性的生物可降解材料,能用可再生资源广泛生产且使用后能完全降解。然而大多数生物可降解聚酯的熔点较低、耐热性较差,这限制了它们的工业运用。可是在生物可降解聚酯中,有两种高熔点和高耐热的材料,分别是聚乳酸(PLA... 详细信息

脂肪族聚酯作为代表性的生物可降解材料,能用可再生资源广泛生产且使用后能完全降解。然而大多数生物可降解聚酯的熔点较低、耐热性较差,这限制了它们的工业运用。可是在生物可降解聚酯中,有两种高熔点和高耐热的材料,分别是聚乳酸(PLA)立构复合物和聚乙醇酸(PGA),其优异的性能分别归因于立构复合(SC)晶的存在和独特的结晶结构。但高分子量的PLA立构复合物在结晶过程中一般只形成HC结晶、难以形成SC结晶,且PGA的优异性能与分子结构间的关系尚不明确。因此,本文先用非相容性共混和无规共聚两种方法促进了 SC结晶的形成,制备了高性能的PLA材料,而后对PGA的结晶结构进行分析,揭示了其具有独特性能的原因。首先用非相容性共混的方法促进了高分子量PLLA/PDLA中SC结晶的形成。研究了聚偏氟乙婦(PVDF)对聚左旋乳酸/聚右旋乳酸(PLLA/PDLA)共混物结晶动力学、同质(HC)与SC结晶的形成、多晶型结构以及从HC到SC结晶的演变。虽然PLLA/PDLA/PVDF共混物是非相容的,但PVDF能提高PLLA/PDLA组分的结晶速率和利于SC结晶的形成,而且在升温过程中能促进PLLA/PD LA组分从HC到S C结晶的结晶结构演变。在非等温结晶过程中,PVDF能够提高PLLA/PDLA组分的结晶速率和SC结晶的结晶度。在不同温度下的等温结晶过程中,PLLA/PDLA组分的半结晶时间减少。熔融态或固态的PVDF,含量从0增加到0.5时,都可以促进PLLA/PDLA组分的球晶增长速率和SC结晶的形成。在升温过程中,PLLA/PDLA组分的HC结晶会发生熔融,一部分会发生重结晶,演变为SC结晶,而且PVDF能促进演变过程的进行。PVDF能提高PLLA/PDLA/PVDF共混物中PLLA/PDLA组分的结晶速率、SC结晶的形成和结晶演变,是因为PLLA和PDLA链相容性的提高。进一步采用无规共聚的方法促进了高分子量PLLA/PDLA中SC结晶的形成。通过少量乙交酯分别与L-丙交酯和D-丙交酯开环聚合,制备了高分子量的聚(L-丙交酯-co-乙交酯)(LG)和聚(D-丙交酯-co-乙交酯)(DG)。然后将等量的LG与DG进行溶液共混,制备基于无规共聚的LG/DG共混物。研究了 LG/DG共混物的结晶能力、结晶动力学、结晶结构、球晶形态和机械性能。结果表明LG/DG共混物体系比单独的LG(或DG)体系有更强的结晶能力,结晶速率明显提升。另外,乙交酯含量对LG/DG共混物的结晶结构和机械性能有重要的影响。当乙交酯含量210%时,熔融淬火的LG/DG共混物在升温过程中只产生SC结晶,而没有HC结晶,表明乙交酯能够促进体系中SC结晶的形成。随着乙交酯含量的增加,LG/DG共混物的球晶形态逐渐由通常的具有黑十字消光现象的球晶,转变为多枝化的球晶。这是因为乙交酯在LG/DG体系中不会结晶,相当于稀释的作用。随着乙交酯含量的增加,分子链的规整性下降,致使体系的结晶度降低,可以提高LG/DG共混物材料的韧性和断裂伸长率。另外,对PGA的结晶结构进行分析,揭示了其具有独特性能的原因。主要应用广角X射线衍射(WAXD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)的表征技术,研究了PGA在结晶和熔融过程中的结构变化。PGA具有非常快的结晶速率,即使迅速降温也能完全结晶。随着结晶温度的上升,PGA的熔点、结晶度和长周期均增加。PGA在结晶过程中形成独特的多角晶,而不是通常的球晶。因为晶格的热膨胀现象,PGA晶胞的a和b轴随着温度升高均线性增长。PGA在C=O伸缩振动和CH2弯曲振动区域存在谱带裂分,且该现象在降温过程中更加显著,说明PGA晶体内存在分子间的偶极相互作用。C=O伸缩振动在结晶过程中有明显的红移,表明结晶相的PGA中存在着较强的C-H…O=C氢键相互作用,该氢键作用的存在是PGA具有优异机械性能和耐溶剂性的重要原因。

关键词：聚乳酸聚乙醇酸非相容共混无规共聚立构复合结晶结晶结构

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基于粗糙接触的指尖密封热分析

机械科学与技术 2007年第7期26卷 893-896页

作者：王峰陈国定余承涛西北工业大学机电学院西安710072

提出了基于粗糙表面接触热阻的修正计算方法和考虑粗糙峰高度正态分布截断影响的修正系数拟合计算公式。根据等效的概念,将指尖密封系统中各接触副的接触热阻通过"圆柱桥"模型加以描述,在此基础上建立了指尖密封系统的有限元热分析模型... 详细信息

提出了基于粗糙表面接触热阻的修正计算方法和考虑粗糙峰高度正态分布截断影响的修正系数拟合计算公式。根据等效的概念,将指尖密封系统中各接触副的接触热阻通过"圆柱桥"模型加以描述,在此基础上建立了指尖密封系统的有限元热分析模型。通过有限元计算,获得了指尖密封系统的温度场分布,以及系统最高温度随接触副表面粗糙度、转子过盈量和系统上下游气体压差等结构工况参数的变化规律。这一工作对于指尖密封的深入研究和设计具有较高的参考价值。

关键词：指尖密封热分析接触热阻

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高分子立构复合结晶的研究进展

高分子学报 2017年第6期27卷 893-905页

作者：谢青包建娜余承涛单国荣包永忠潘鹏举浙江大学化学工程与生物工程学院化学工程联合国家重点实验室杭州310027

立构复合结晶是高分子结晶中的一种普遍现象,也是不同高分子之间共结晶的特殊形式.互为立体异构高分子在共混物和立体嵌段共聚物中可形成立构复合结晶.由于这种独特的链凝聚结构,立构复合结晶材料与相应的同质结晶材料的性能显著不同,... 详细信息

立构复合结晶是高分子结晶中的一种普遍现象,也是不同高分子之间共结晶的特殊形式.互为立体异构高分子在共混物和立体嵌段共聚物中可形成立构复合结晶.由于这种独特的链凝聚结构,立构复合结晶材料与相应的同质结晶材料的性能显著不同,立构复合结晶通常可提高高分子材料的熔点、耐热性、结晶能力、结晶度、机械力学性能、耐溶剂性能等.通过立构复合结晶,可使一些非晶或难结晶的高分子转变为可结晶或高结晶度的状态,从而实现材料性能的转变.因此,互为立体异构高分子之间的立构复合结晶为聚合物材料的性能优化和调控提供了有效的途径.文献已报道了多类可立构复合结晶的聚合物体系,包括脂肪族聚酯、脂肪族聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚酰胺和聚酮等.本文根据聚合物化学结构的不同,针对文献已报道的可立构复合结晶的高分子体系,综述了其立构复合结晶的形成条件、结构特征与物理性质.

关键词：立构复合结晶聚酯聚碳酸酯结晶结构热性能

不同构型聚乳酸共混体系的立构复合结晶研究进展

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化工学报 2016年第2期67卷 390-396页

作者：余承涛韩理理包建娜谢青单国荣包永忠潘鹏举浙江大学化学工程与生物工程学院化学工程联合国家重点实验室浙江杭州310027

左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)在共混体系中可形成立构复合(sc)结晶,与聚乳酸(PLA)同质结晶材料相比,sc结晶材料具有良好的耐热性和耐化学稳定性。因此,sc结晶是改善PLA综合性能的一种有效手段。但在PLLA/PDLA共混体系中,存在各... 详细信息

左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)在共混体系中可形成立构复合(sc)结晶,与聚乳酸(PLA)同质结晶材料相比,sc结晶材料具有良好的耐热性和耐化学稳定性。因此,sc结晶是改善PLA综合性能的一种有效手段。但在PLLA/PDLA共混体系中,存在各自的同质结晶与两者之间sc结晶的竞争,所以制备高耐热sc型PLA材料的关键之一是理解其sc结晶的形成条件与机理,进而调控和促进其sc结晶程度。在PLLA/PDLA共混物中,sc结晶受聚合物化学结构、结晶与加工条件等诸多因素影响,其影响规律和机理较复杂。根据PLLA/PDLA共混物sc结晶行为影响因素的不同,从聚合物分子量、立构规整性、共混比例、分子链拓扑结构、结晶方式与条件、加工助剂和其他组分加入6个方面出发,详细综述了PLLA/PDLA共混物sc结晶及其sc材料制备的研究进展,以期为高耐热生物基PLA材料的加工制备提供指导。

关键词：聚乳酸共混立构复合结晶分子量结晶条件

指尖密封结构参数对其固有特性的影响规律及灵敏度分析

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机械科学与技术 2009年第5期28卷 609-613页

作者：余承涛陈国定张延超高文杰西北工业大学机电学院西安710072

为了明确指尖密封结构参数对其固有频率的影响规律和程度,本文依据正交试验设计理论对影响指尖密封固有特性的结构参数进行科学组合,利用ANSYS对各组参数分别建立循环对称模型,进行循环对称模态分析,并借助极差分析法处理结果,得到了结... 详细信息

为了明确指尖密封结构参数对其固有频率的影响规律和程度,本文依据正交试验设计理论对影响指尖密封固有特性的结构参数进行科学组合,利用ANSYS对各组参数分别建立循环对称模型,进行循环对称模态分析,并借助极差分析法处理结果,得到了结构参数对固有频率影响的趋势图和影响主次顺序。最后,分析了指尖片数目对指尖密封固有特性的影响。

关键词：指尖密封循环对称结构正交试验固有特性有限元灵敏度

制造业中基于ERP的采购库存系统分析与建模

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机电一体化 2009年第9期15卷 59-61,65页

作者：高文杰唐虹余承涛西北工业大学机电学院西安710072

简要介绍了ERP采购库存管理系统,针对系统的复杂性,将系统分成了6个功能模块,以面向对象的方法分析了系统本身,着重描述了库存管理子系统的结构;通过统一建模语言UML和VISIO工具刻画了系统的动态和静态行为模型;简要介绍了系统在某大型... 详细信息

简要介绍了ERP采购库存管理系统,针对系统的复杂性,将系统分成了6个功能模块,以面向对象的方法分析了系统本身,着重描述了库存管理子系统的结构;通过统一建模语言UML和VISIO工具刻画了系统的动态和静态行为模型;简要介绍了系统在某大型制造业的应用实例。

关键词：采购库存管理系统 UML VISIO 建模面向对象分析

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ERP系统中供应商评价模型研究

航空制造技术 2009年第18期52卷 88-91页

作者：高文杰唐虹刘慧英余承涛西北工业大学机电学院

基于混合层次分析法(AHP),提出了信息不完备情况下的供应商评价指标体系。根据AHP算法确定评价体系中各指标的权重,对于无法量化的指标,由多个测评人打分(群组决策),并且针对群组决策的信息不完备问题,引入特征根法对判断矩阵排序向量... 详细信息

基于混合层次分析法(AHP),提出了信息不完备情况下的供应商评价指标体系。根据AHP算法确定评价体系中各指标的权重,对于无法量化的指标,由多个测评人打分(群组决策),并且针对群组决策的信息不完备问题,引入特征根法对判断矩阵排序向量进行排序以选择供应商,同时给出了在大型制造企业中的应用案例。

关键词：层次分析法群组决策信息不完备企业资源计划

考虑轴颈同步涡动的转子-轴承系统热效应分析

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西安交通大学学报 2024年

作者：余承智刘阳袁奇王龙冀大伟西安交通大学能源与动力工程学院陕西省叶轮机械及动力装备工程实验室上海电气电站设备有限公司汽轮机厂技术发展处

为揭示转子-轴承系统在不同涡动状态下的产热机理，明确不同涡动状态下的轴颈温度分布特性，提出了一种考虑轴颈同步涡动的转子-轴承系统热效应分析方法。以热效应分析模型为基础，借助C++语言编写UDF引入了温-黏模型，采用了基于结构... 详细信息

为揭示转子-轴承系统在不同涡动状态下的产热机理，明确不同涡动状态下的轴颈温度分布特性，提出了一种考虑轴颈同步涡动的转子-轴承系统热效应分析方法。以热效应分析模型为基础，借助C++语言编写UDF引入了温-黏模型，采用了基于结构化网格的非定常动网格更新方法，实现了同步涡动时轴颈中心的自动迭代，通过算例验证并与Kucinschi实验结果对比证明了提出的数学模型和求解方法的有效性，探究了轴颈在三种涡动轨迹下，偏心率、涡动频率、涡动幅值对轴颈周向温度及压力分布特性的影响。结果表明：偏心率固定为0.5时，涡动频率从50 Hz增大至200 Hz时，直线轨迹下周向温差最大，其与圆轨迹和椭圆轨迹下周向温差的最大相对偏差分别达到了11.51%和14.01%；当涡动频率固定为159.17 Hz时，偏心率从0.1升至0.5时，直线轨迹下的周向温差最大，其与圆轨迹和椭圆轨迹的周向温差的相对偏差均在10% ～ 25%之间；轴颈周向温度分布与油膜黏性剪切力分布具有相位差，为抑制转子热致同步振动失稳奠定理论基础。

关键词：产热机理涡动轨迹温度分布压力分布