高分子交聯(lián)聚合物特點(diǎn)是具有溶脹性能。溶脹性能的研究是近幾年來高分子物理領(lǐng)域的熱點(diǎn),溶脹度德爾測定對(duì)其力學(xué)性能具有重要意義。目前,傳統(tǒng)的測量交聯(lián)聚合物溶脹設(shè)備大都是非連續(xù)、接觸式、精度不高和僅測試單個(gè)試樣的。因此,合理設(shè)計(jì)和改進(jìn)溶脹度測試方法具有重要意義。本文改變傳統(tǒng)的質(zhì)量測定方式,設(shè)計(jì)出一套新型的溶脹測試系統(tǒng),將溶脹度的表征演變?yōu)楦叨茸兓倪B續(xù)性測定,并利用該系統(tǒng)對(duì)水凝膠的溶脹性能進(jìn)行研究。本文對(duì)現(xiàn)有及傳統(tǒng)的溶脹測試方法進(jìn)行研究及改進(jìn),設(shè)計(jì)和搭建一種能夠在不同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境(溫度、溶劑和交聯(lián)度)下進(jìn)行多個(gè)試樣連續(xù)測試的新型溶脹測試系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)以光電位移及數(shù)據(jù)采集為基礎(chǔ)搭建一種新型的溶脹測試系統(tǒng)。新型溶脹測試系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集與處理、溫度控制、試樣測試等部分,利用光電位移對(duì)溶脹高度的實(shí)時(shí)監(jiān)測實(shí)現(xiàn)高精度測定。接著介紹了基于激光位移傳感技術(shù)與LabView虛擬技術(shù)的結(jié)合,可自動(dòng)地連續(xù)測量并保存數(shù)據(jù);之后使用Origin來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并繪出溶脹曲線圖。實(shí)驗(yàn)針對(duì)聚丙烯酰胺水凝膠該特性,配制不同交聯(lián)度的聚丙烯酰胺水凝膠在不同溶劑中測試其溶脹性。P(NIPAAm-co-AAc)溫敏水凝膠其溶脹性不僅與其配比有關(guān),也與環(huán)境溫度有關(guān)。由不同試樣曲線對(duì)比,交聯(lián)度越低的聚丙烯酰胺水凝膠的溶脹度越大。聚丙烯酰胺水凝膠先是在酒精味溶劑的條件下發(fā)生收縮,收縮達(dá)到一定程度后換用去離子水為溶劑,聚丙烯酰胺水凝膠重新開始溶脹,并最終達(dá)到溶脹平衡。溶解度的定量值以高度為測量基準(zhǔn)為方法,進(jìn)行連續(xù)、高精度測量,反映了與聚合物大分子間交聯(lián)有關(guān)的動(dòng)態(tài)過程,對(duì)揭示溶脹機(jī)理和材料合成的控制規(guī)律具有實(shí)際意義。與傳統(tǒng)測量方法相比,該系統(tǒng)不僅可以確定高分子聚合物的溶脹性能,而且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,操作方便,靈敏度高。圖[40]表[7]參[50]
【學(xué)位單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TQ427.26
【部分圖文】：

圖 1 沙漏型動(dòng)態(tài)溶脹測試示意圖Fig. 1 Schematic Diagram Of Leakage Dynamic Swelling Te；2-帶刻度的細(xì)管；3-連接膠管；4-溫度計(jì)套管；5-試樣漏斗高聚物動(dòng)態(tài)溶脹測定儀自動(dòng)化程度低，沒有突破傳連續(xù)性測量，從而測量精度低、誤差大，不能滿足溶要求。測量裝置 Ndaji 在體積法的基礎(chǔ)上，研究人員采用了光電傳量方法的優(yōu)點(diǎn)在于它的測量精確度高，重復(fù)性好，可測量[3]。示：待測試樣煤層上墊有不銹鋼片，光電傳感器探頭由溶劑入口引入反應(yīng)容器中，在恒溫水浴的溫度控

圖 2 光電傳感器測量煤層溶脹裝置示意圖Fig. 2 Schematic Diagram Of Coal Seam Swelling Device Measured By Displacement Sens）程序升溫溶脹測量裝置程序升溫溶脹試驗(yàn)裝置，該裝置通過由計(jì)算機(jī)記錄光電傳感器測量試樣層變化情況的數(shù)據(jù)。該測試裝置帶有控溫系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)測試環(huán)境的溫度控試驗(yàn)時(shí)首先根據(jù)需求設(shè)定好程序，溫度按照要求自動(dòng)調(diào)節(jié)，試樣頂端與光感器探頭接觸，試樣在溶劑作用及控溫控壓條件下發(fā)生溶脹，在溶脹過程中高度的變化引起光電傳感器探頭的位移信號(hào)變化，從而在計(jì)算機(jī)上得到試樣力學(xué)數(shù)據(jù)。該裝置在上一裝置的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了溫度的連續(xù)性變化、高溫高壓的條溶脹測試設(shè)備實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步的完善[4]。但光電傳感器探頭對(duì)試樣的壓力以及和溶劑對(duì)探頭的污染都是尚未解決的問題，雖然該裝置存在一定的欠缺，但借鑒其連續(xù)性測量以及對(duì)多個(gè)影響條件實(shí)現(xiàn)同時(shí)控制思想。

圖 3 溶脹測量溶脹裝置示意圖Fig. 3 Schematic Diagram Of Swelling Device For Swelling Measurement接觸式電感溶脹儀如圖 4 所示，此裝置主要針對(duì)測量照相乳劑涂層的溶脹，因?yàn)槊髂z乳濟(jì)極大。根據(jù)明膠溶脹壓力大的特點(diǎn)，采用接觸式測量在外力較小的情況下幾十克/cm2)，這種力可加以忽略[5]。該實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)試樣的測試靈敏性高過程中能夠準(zhǔn)確清晰地展現(xiàn)出認(rèn)真觀察的預(yù)收縮、迅速溶脹和平衡溶脹器對(duì)于高分子聚合物等溶脹壓力較小的試樣測定具有一定的局限性，而沒有實(shí)現(xiàn)密封，無法控制外來因素的影響。但該儀器的接觸式電感裝置鑒的設(shè)計(jì)思路，能夠提高測試的精準(zhǔn)度和靈敏度。
【參考文獻(xiàn)】

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1 蘇曉迪;丁克毅;劉軍;;聚乙烯醇/殼聚糖互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠的制備及溶脹性能研究[J];西南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年02期

2 陳海;;基于C8051F380單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集控制器設(shè)計(jì)[J];電聲技術(shù);2012年11期

3 李國斌;李利歌;;一種新型光電位移傳感器在Y-200圓度測量儀中的應(yīng)用[J];軸承;2010年07期

4 劉立波;趙輝;張海波;陶衛(wèi);王占斌;;激光三角測距中光斑細(xì)分定位方法研究[J];計(jì)算機(jī)測量與控制;2008年10期

5 張文偉;莊葆華;劉邁;王彥勛;張寶驤;章建洪;;激光三角掃描法用于飛機(jī)表面劃痕檢測[J];宇航計(jì)測技術(shù);1997年06期

本文編號(hào)：2864871