表面活性剂的亲水-疏水平衡值(HLB)对表面活性剂的影响很大。其中聚乙二醇的HLB值为20,有很强的亲水性,油酸的HLB值为1,有很强的亲油性。本文探索通过使用这两种具有典型HLB值的表面活性剂来改善磁流变液性能,主要研究其对磁流变液稳定性的影响。试验表明在油基磁流变液中,使用亲油性的表面活性剂较使用亲水性的表面活性剂具有更好的沉降稳定性,而混合使用此两种表面活性剂的效果较单独使用效果更佳;添加触变剂也能在一定程度上提高磁流变液的沉降稳定性;少量添加剂的使用能改变磁流变液的剪切应力,但变化不大。

构筑物大坡度成型面的坡度保持是混凝土施工质量控制的难点,尤其是在施工时间有限、抹面次数受限的工况下更难控制。针对混凝土所成坡度在硬化前无法有效保持与定型,导致排水或构造坡度不满足要求的现实难题,通过新拌混凝土形态保持能力、浆体形貌观察分析等室内试验以及现场工程试用,研究采用TKC触变剂来改善新拌混凝土的塑性形态保持能力。结果表明:TKC触变剂的加入改善了新拌混凝土的坡度保持能力,在泵送压力无明显增加、施工难度无明显增加情况下,其混凝土硬化后坡度保持良好。这主要与TKC触变剂中纤维状组分通过缠结、桥接、交织作用形成交联网络对浆体及其骨料的束缚、增糙、限位等效应有关。研究成果可为构筑物大坡度混凝土成型面形态保持的技术难题提供一定的借鉴与参考。

本文采用硅烷改性聚醚树脂、聚氧化丙烯二醇、碳酸钙、乙烯基三甲氧基硅烷、偶联剂、触变剂、紫外吸收剂、催化剂等制备一种高透明低雾度的硅烷改性聚醚密封胶(MS胶),并选择不同类型的树脂和触变剂研究对密封胶性能的影响。结果表明,比表面积200m2/g左右疏水型气相二氧化硅适合制备高透光率和低雾度的密封胶,当其用量在10%左右时,密封胶的综合性能优异。同时,不同比表面积的气硅和不同类型的MS树脂复配使用,可以提高密封胶的力学性能。

以硅氧烷改性聚醚S810(MS预聚体)为主要原料,结合填料、增塑剂、触变剂、气相二氧化硅、光稳定剂与抗氧剂等原料制备主剂;将增塑剂、催化剂与月桂氨混合制备成固化剂,按照m(主剂)∶m(固化剂)=10∶1的比例混合,添加适量色浆,制成改性硅酮密封胶,对改性硅酮密封胶的应用性能进行测试。结果表明,以国产D680作为触变剂,MS预聚体用量为30%、填料用量为29%的条件下,制备的改性硅酮密封胶消黏性能与触变性能均较好、挤出性较高,模量相对较低,并具备高位移能力,符合实际建筑外墙填缝应用需求。

选择高岭土和纳米二氧化硅为触变剂,考察了触变剂类型及含量对硅油基磁流变液的摩擦磨损性能的影响,记录了摩擦系数随时间的变化曲线,测量了磨斑直径,采用SEM观察了磨斑的表面形貌,分析了磨损机理。结果表明,纳米二氧化硅在磁流变液中的抗磨性能优于高岭土。随着二氧化硅含量的增加,磁流变液的润滑性能变差,而磁流变液的抗磨性能在二氧化硅含量为1%时出现最佳值。硅油基磁流变液的磨损机理为三体磨粒磨损,触变剂的加入对磁流变液的磨损形式没有影响,但改善了磨损环境。

从磁流变液的配方设计入手,采用四球摩擦磨损实验机研究了不同类型的固体润滑剂对磁流变液摩擦性能的影响,并考察了固体润滑剂在不同触变剂体系和不同基础油体系磁流变液中的配伍性,记录了摩擦系数随时间的变化曲线。结果表明,无机层状结构类固体润滑剂和高分子化合物类固体润滑剂的加入均能有效地改善磁流变液的润滑性能,其中MoS2在无机层状结构类固体润滑剂中的润滑效果最佳,氮化硼的润滑效果最差。固体润滑剂在以SiO2为触变剂的磁流变液体系中的减摩效果优于以高岭土为触变剂的磁流变液体系。与硅油磁流变液体系相比,在矿物油磁流变液体系中聚四氟乙烯和氮化硼能能起到明显的润滑效果,MoS2和石墨的润滑效果变弱。

本工作利用黄原胶包覆改性纳米气相SiO_2颗粒,制备了纳米SiO_2/黄原胶复合触变剂,研究了复合触变剂对磁流变液流变性能、黏弹性和悬浮稳定性的影响。结果表明:黄原胶大分子在纳米SiO_2颗粒表面形成了稳定的有机包覆层,含有复合触变剂的磁流变液在磁场下表现出了较高的剪切应力和屈服应力。黏弹性测试结果表明,无场条件下磁流变液具有较宽的线性黏弹区,而在外磁场作用下,加入复合触变剂的磁流变液内部形成了更加牢固的磁致链束结构,流动点变大,变形耗能增加。通过自然沉降法对磁流变液的悬浮稳定性进行测试,结果发现添加复合触变剂的磁流变液悬浮稳定性得到了进一步提升。

通过添加两种不同类型的固体润滑剂来分析磁流变液的摩擦磨损性能.通过实验结果可知,润滑剂的加入能有效地改善和提高磁流变液的润滑性能,二硫化钼的润滑效果好于氮化硼.固体润滑剂与有机膨润土和二氧化硅两种触变剂的配伍性存在一定差异.