縮聚的案例
. ：”活性縮聚”制備聚芳基酰胺
本文的研究示意圖
我們日常生活中所使用的大量高分子材料是通過縮聚的方式制備的，在傳統的高分子化學知識中，縮聚屬于逐步聚合（
step-growth polymerization），由于所有的鏈末端之間都有相同的反應活性，因此所制備的聚合物分子量分布往往較寬（
PDI>2.0），并且無法通過該方法制備嵌段共聚物，對縮聚反應的精細調控有望為發展新型材料奠定重要的基礎。
Yokozawa等人曾經報道了鏈式縮合聚合，他們通過單體“自失活”（
self-deactivation）策略，利用胺基負離子的給電子效應，抑制了苯環對位或間位的酯羰基的親電性，避免了單體的自縮合，使其只能夠與引發劑或者在增長的鏈末端反應，通過這種方法制備了分散度較低的聚芳基酰胺。但是該體系中始終會有強親核性的物種存在，產生副反應的同時間接限制了單體的種類。受此工作的啟發，作者在本文中通過對羧基的選擇性活化成功的以活性聚合的方式制備了聚芳基酰胺。
圖2. 本文所使用的單體、引發劑與活化劑的結構
根據現有的報道在一級或者二級胺基存在的情況下很難實現通過酰氯等方式對羧基進行選擇性活化，在探究鏻正離子（
phosphonium）活化劑時，作者發現氯化碘（
ICl）活化的三苯基磷能夠在二氯甲烷中溫和的將羧酸轉化為酰氯，同時該體系能夠容忍二級胺基的存在。通過利用核磁以及晶體衍射對模型反應分子結構進行研究后，作者推測
ICl與三苯基磷形成鏻離子對（
PHOS1）能夠先將羧酸轉化為酰碘，隨后迅速轉化為酰氯實現羧基的活化，碘離子在對于二級胺的容忍性上起到了至關重要的作用。
圖3.
展開 LMS Virtual.Lab Motion_視頻教程15之與縮聚有限元模型的剛柔耦合仿真
今天帶來的是與縮聚有限元模型的剛柔耦合仿真，主要用來熟悉ERFEM的使用，需要做剛柔耦合仿真的朋友可以看一看。
LMS Virtual.Lab Motion與縮聚有限元模型的剛柔耦合仿真.pdf
models.rar
finished.rar
浙江大學朱蔚璞副教授在熔融縮聚合成聚酯新機理及應用領域取得系列進展
二元羧酸和二元醇的熔融縮聚基于可逆的酸醇酯化反應，其分子量控制同時受到熱力學和動力學的影響。在熱力學上，通過高溫和高真空等手段將酯化反應產生的副產物水從體系中排出，從而可將其轉化成不可逆反應。制約聚酯分子量的另一個因素是其動力學特點，即要求精確控制官能團等摩爾比進行反應。而在實際操作過程中很難實現精確的基團等摩爾比，即使反應起始時單體純度達到很高，稱量準確，在反應過程中也可能會因為單體蒸發或升華速率不同和各種副反應導致的羧基或者羥基的消耗而偏離等摩爾比。因此，傳統的酯化方法獲得的聚酯產物分子量僅有2~5 kDa, 要實現高分子量聚酯的合成，就必須實現反應過程中官能團的動態等摩爾比。
當前，工業合成中采用了另一種稱為酯交換的方法，反應分為兩步：(1)二元羧酸和稍過量的二元醇酯化形成羥基封端預聚物；(2)通過酯鍵和醇羥基的酯交換排出過量的二元醇單體，從而巧妙地解決了單體摩爾比不等的問題，因此能夠獲得高分子量聚酯，如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的工業生產。然而該酯交換方法要求使用低沸點的揮發性二元醇，從而使得酯交換出的二元醇如乙二醇能夠通過蒸餾方法排出反應體系。因此，對于高沸點、低蒸氣壓的大分子二元醇如單體癸二醇、聚乙二醇(PEG)等，傳統的酯交換方法無法充分地將其從高粘度的熔融體系中排出，從而無法進一步提高分子量。
基于上述問題，浙江大學朱蔚璞副教授團隊開發出了一種新的聚酯縮聚方法：端羧基酯交換法(Carboxyl-ester transesterification, CET，如圖1)。該方法中 采用過量的二元羧酸與大分子二元醇單體進行酯化反應首先生成羧基封端預聚物。之后，擴鏈過程通過預聚物分子鏈末端的羧基和末端的酯基的交換反應進行，再生出二元羧酸單體并可在高溫和高真空條件下升華脫除。
展開 華中科技大學譚必恩教授團隊 Angew：通過縮聚反應制備三維結晶性共價三嗪框架
圖1 (a)醛脒縮聚反應制備CTFs的合成機理；(b)結晶3D CTFs的合成路線以及(c) ctn拓撲結構
圖2 3D CTFs的PXRD圖以及結構示意圖
圖3 3D CTFs的氮氣吸附-脫附曲線（a, b）以及CO2 （c）和H2（d）吸附-脫附曲線
該工作是譚必恩教授團隊近期關于CTFs合成與應用相關研究的最新進展之一。過去幾年中，該團隊提出低溫縮聚反應構建CTFs材料的新策略，通過醛基單體和脒單體的縮合聚合，成功實現了在溫和條件下CTFs材料的制備（Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 14149-14153）。成核速度是影響CTFs結晶性的關鍵因素，該團隊進一步提出了芐醇原位緩慢氧化法（Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 11968-11972）、滴加法（Adv. Mater. 2019, 31, 1807865）和競爭調節劑/混合溶劑雙重調控法（J. Mater. Chem. A, 2021, 9, 1640），大大提升了CTFs的結晶性。為提高其加工性能，通過脂肪胺介導的界面聚合法制備了自支撐，透明的柔性CTF薄膜，并實現了其高效持續的光催化產氫（Nature Commun., 2021, 12, 6596）。
原文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202117668
展開 
Nastran 動力分析的縮減
2
MSC Nastran中使用的降階方法
MSC Nastran中使用的降階方法包括古演縮減法(靜態縮聚)、廣義動力縮減法(GDR)、模態縮減法、部件模態綜合法(超單元中的選項)。
1.靜態縮聚
①理論
若{uf}為結構的未約束(自由)自由度集合，將剛度矩陣分為A集合和O集合，這里uo=省略集合，ua=分析集合，如圖1所示。
●-古演縮減中用戶刪去的自由度；o-用戶選擇的分析自由度
圖1 靜態縮聚描述
得到：
如果Po=0,求解uo得到：
其中。
從A集合到F集合的變換為
O集合是A集合的線性組合，因此F集合的運動方程用A集合的形式寫為：
或者
矩陣Maa、Baa、Kaa和Pa的維數比原方程相應維數小。
②Nastran卡片。
展開 熱固性酚醛樹脂的固化速度與性能
一階熱固性酚醛樹脂是縮聚控制在一定程度內的產物，因此在合適的反應條件下可促使縮聚繼續進行，交聯成體型高聚物。二階熱塑性酚醛樹脂由于在合成過程中甲醛用量不足，形成線性的熱塑性樹脂，但是樹脂分子內留有未反應的活性點，因此如果加入能與活性點繼續反應的固化劑，補足甲醛的用量，則能使縮聚繼續進行，固化成體型高聚物。
一階樹脂的熱固化性能主要取決于制備樹脂時酚與醛的比例和體系合適的官能度。前已述及，甲醛是二官能度的單體，為了制得可以固化的樹脂，酚的官能度必須大于2，在三官能度的酚中，苯酚、問甲酚和問苯二酚是最常用的原料。三官能度和二官能度酚的混合物同樣可以制得可固化的樹脂。https://www.hongyantu.com/goodlist/zq/16056.html加入或存在少量單官能度酚，同樣可以會很大地影響固化性能。除酚官能度影響樹且旨性能外，酚的結構也影響樹脂的性能，如酚環上有體積很大的負電性取代基，即使三官能度酚的用量很大，也不能得到很好的固化性能的樹脂;反之，某些具有兩個甚至一個官能度的酚，也可能得到較好的交聯聚合物。
制備一階樹脂的醛/酚的最高比例(摩爾比)可達1.5：1，此時固化樹脂的物理性能也達最高值。一階熱固性酚醛樹脂可以在加熱條件下固化，也可以在酸性條件下固化。
展開 Nastran 動力分析的縮減
2
MSC Nastran中使用的降階方法
MSC Nastran中使用的降階方法包括古演縮減法(靜態縮聚)、廣義動力縮減法(GDR)、模態縮減法、部件模態綜合法(超單元中的選項)。
1.靜態縮聚
①理論
若{uf}為結構的未約束(自由)自由度集合，將剛度矩陣分為A集合和O集合，這里uo=省略集合，ua=分析集合，如圖1所示。
●-古演縮減中用戶刪去的自由度；o-用戶選擇的分析自由度
圖1 靜態縮聚描述
得到：
如果Po=0,求解uo得到：
其中。
從A集合到F集合的變換為
O集合是A集合的線性組合，因此F集合的運動方程用A集合的形式寫為：
或者
矩陣Maa、Baa、Kaa和Pa的維數比原方程相應維數小。
②Nastran卡片。
展開 石油瀝青與中溫煤瀝青共炭化改性
改性瀝青在 500 ℃以后， 當 PP 添加量≤ 10%時，改性瀝青受 PP 裂解的影響較小，尤其是當 PP 添加量為 10%的時候，DSC 曲線呈現明顯的放 熱效應， 說明 10%的 PP 添加量有助于促進改性瀝 青進行縮聚反應；當 PP 添加量≥20%時，改性瀝青 受 PP 裂解影響較大，DSC 曲線呈現一個平臺，說明 吸熱和放熱效應達到平衡，PP 的裂解和改性瀝青的 縮聚達到平衡，但隨著溫度的繼續升高，改性瀝青 縮聚程度增加，DSC 曲線呈現明顯的放熱效應。
2.4 共炭化改性瀝青的流變特性
瀝青的黏流特性對炭素工藝參數的制定和產 品的綜合性能都有非常重要的影響。從煤瀝青的軟 化點到 200 ℃左右主要關系到煤瀝青在固體焦炭 質物料表面的均勻鋪展、對骨料焦的浸潤、糊料的塑性和成型過程。因此，研究煤瀝青的黏度參數對 于制定和控制混捏、成型的最佳工藝參數，提高炭 素材料的質量至關重要。
如圖 5（a）所示，隨著 PP 比例的增加，改性瀝青 的黏度呈下降趨勢，主要由于 PP 芳香度低，富含甲 基、亞甲基和脂肪側鏈結構，且 PP 在加熱過程中發 生裂解， 導致體系內的小分子組分的含量增加，因 此黏度呈下降趨勢。當 PP 添加量達到 40%時，改性 瀝青的黏度受到影響， 存在兩相共存的區間，在 140~150 ℃溫度范圍內有一個先升高后下降的趨 勢，因此不能進行 Arrhenius 擬合。溫度達到 146 ℃ 時 CTP+10%PP 的改性瀝青的黏度已經小于 1 Pa· s，而其他的改性瀝青的黏度均大于 2 Pa·s，且改性 瀝青具有殘炭高，β 樹脂含量高， 且黏度低等優點， 所以可以使用 CTP+10%PP 改性瀝青作為制備炭石 墨制品的黏結劑。
展開 《艦船現代沖擊理論及應用》
全書共分10章，包括緒論、沖擊輸入的時域和頻域表示、沖擊響應特性分析、譜跌和動態設計法的主模態理論、多剛體一彈性體的子結構建模方法、抗沖擊設計的有限元縮聚建模、GAP單元在非線性建模中的應用、沖擊脈沖和沖擊譜的數據分析方法、沖擊試驗機和沖擊脈沖的確定、艦船水下爆炸沖擊等。本書的顯著特點是：在空間上，將水、船體結構、艦載設備等綜合在一起，船體結構強度和設備響應計算直接放在沖擊環境之中；在時間上，考慮了爆炸沖擊過程和船體彈塑性變形過程的連續性；在理論方法上，綜合了理論、試驗和數值方法，但以數值方法為主。本書內容全面，取材新穎，注重方法，實用性強。除系統敘述艦船及設備沖擊響應特性仿真的相關基本概念、基本方法外，作者還注意結合親身實踐體會介紹應用實例和國內外的有關最新研究成果。
本書可直接指導艦船及設備沖擊響應特性分析和防護設計，還可作為高等院校船舶工程、輪機工程等專業以及航空航天、地震、爆炸等領域里的高年級學生和研究生的教學用書，對廣大從事爆炸沖擊動力學分析、研究、應用和開發的科研人員也有較大的參考價值。
第1章緒論
第2章 沖擊輸人的時域和頻域表示
第3章 沖擊響應特性分析
第4章 譜跌和動態設計法的主模態理論
第5章 多剛體-彈性體的子結構建模方法
第6章 抗沖擊設計的有限元縮聚建模
第7章 GAP單元在非線性建模中的應用
第8章 沖擊脈沖和沖擊譜的數據分析方法
第9章 沖擊試驗機和沖擊脈沖的確定
第10章 艦船水下爆炸沖擊
附錄 恒等式的證明
展開 Abaqus子結構與子模型分析技術-2個工程案例 ￥99.99
01、子結構
在有限元分析里，子結構也叫超級單元，是由多個單元組成的一個“整體單元”，它在線性分析的基礎上消除了“整體單元”中保留節點以外所有節點的自由度；子結構的系統矩陣（剛度、質量）也被縮聚成較小的矩陣，可以根據需求恢復內部求解。
很多實際工程結構都比較龐大，導致完整結構的有限元模型計算量超出計算機的硬件資源，對于具有線性響應的此類問題，可以使用子結構縮聚的方法，在一般配置的計算機上來求解完整結構的響應。
機翼骨架結構幾何模型
在這個機翼骨架分析的案例中，幾何結構包括主梁和翼梁，我們將重復出現的前部翼梁、中部翼梁作為兩個子結構，創建兩個獨立的Model，分別用Step中的Substructure generation為它們創建子結構分析步，并選擇與主梁連接區域的單元節點為保留自由度的節點。
運行子結構分析，將生成的*.sim文件作為Part導入整體分析模型中，通過陣列組裝成為原始結構。
把子結構的保留節點與主梁綁定，劃分主梁網格，檢查縮聚后的整體模型Mesh信息顯示：本來（陣列之后）總數應該是六十多萬個常規單元，變為一萬多個常規單元+幾十個超級單元。
通過子結構創建機翼骨架的整體模型
定義整體模型的邊界條件，創建任務，運算之后，每一個陣列出來的子結構都會對應一個結果文件，打開這些*.odb文件時勾選Append to layers，就能通過圖層疊加的方式將整體模型的計算結果顯示出來。
展開 Abaqus子結構與子模型分析技術 附ABAQUS結構工程分析及實例詳解文檔下載
01
—
子結構
在有限元分析里，子結構也叫超級單元，是由多個單元組成的一個“整體單元”，它在線性分析的基礎上消除了“整體單元”中保留節點以外所有節點的自由度；子結構的系統矩陣（剛度、質量）也被縮聚成較小的矩陣，可以根據需求恢復內部求解。
很多實際工程結構都比較龐大，導致完整結構的有限元模型計算量超出計算機的硬件資源，對于具有線性響應的此類問題，可以使用子結構縮聚的方法，在一般配置的計算機上來求解完整結構的響應。
機翼骨架結構幾何模型
在這個機翼骨架分析的案例中，幾何結構包括主梁和翼梁，我們將重復出現的前部翼梁、中部翼梁作為兩個子結構，創建兩個獨立的Model，分別用Step中的Substructure generation為它們創建子結構分析步，并選擇與主梁連接區域的單元節點為保留自由度的節點。
運行子結構分析，將生成的*.sim文件作為Part導入整體分析模型中，通過陣列組裝成為原始結構。
把子結構的保留節點與主梁綁定，劃分主梁網格，檢查縮聚后的整體模型Mesh信息顯示：本來（陣列之后）總數應該是六十多萬個常規單元，變為一萬多個常規單元+幾十個超級單元。
通過子結構創建機翼骨架的整體模型
定義整體模型的邊界條件，創建任務，運算之后，每一個陣列出來的子結構都會對應一個結果文件，打開這些*.odb文件時勾選Append to layers，就能通過圖層疊加的方式將整體模型的計算結果顯示出來。
展開 
設計仿真 | MSC Nastran Global Local分析技術
將左側圖中灰色部分縮聚為外部超單元，在對右側局部模型分析時，其原有的邊界位置的連接剛度等特性會通過外部超單元與此殘余結構的裝配分析而完整準確的予以保留。因此這種方法相對于方法二來說，會更加準確。
說明：圖片來源于[2]
如果用戶對這個局部模型的網格進行了細化，可能會導致外部超單元所創建的縮聚點（或者外部連接點），與局部模型上的點不匹配。對于這個問題，Patran中也提供了專門的工具予以解決：Utilities----FEM General----RBE3 Model Connection。
下文也提供了一個使用此方法的算例，見[1]。
03 CARVE方法
方法2彌補了方法1在局部模型邊界剛度方面準確度不足的劣勢，但是方法2相對較為復雜，需要用戶預先掌握縮聚、外部超單元相關的理論和操作方法，使用門檻相對較高。
因此MSC Nastran 2024.2推出的新的方法：CARVE。此方法在本質和方法2是一樣的，但是從用戶使用上來說非常直觀和簡便，而且MSC Apex還具備完善的界面支持，對用戶非常友好。
CARVE方法的使用可以分為兩步：
1) 從全局模型分離局部模型，并創建外部超單元
2) 外部超單元和局部模型的裝配分析
在第一步中通過在模型文件中添加相應的卡片（CARVE、MDSET3）來選定局部模型。MSC Apex界面可以簡單高效的來完成這一任務，用戶可以完全不需要進行卡片編輯操作。第一步分析結束后，MSC Nastran會自動生成第二步所需的bdf文件，用戶只需要提交計算即可。
如上圖所示的飛機模型，假設我們想針對右機翼的內側局部（高亮區域）進行局部分析，可以首先在MSC Apex對這個區域創建一個組。
展開 熱熔膠按化學組成分類！
（3）聚酯類熱熔膠粘劑（無）
——概念：聚酯（PET）是主鏈中含有酯基（-COO-）的聚合物的總稱，分不飽滿聚酯和熱可塑性聚酯（線性飽滿聚酯由二元酸和二元醇或醇酸縮聚 而成）；作為熱熔膠需用可塑性聚酯；
——特色：優異的電絕緣性；較好粘接強度；耐沖 擊性、耐水、耐熱、耐寒、耐介質及彈性都較好；可粘接多種材料；熔體粘度高；
——使用：服裝、電器、制鞋、修建等職業。
熱熔膠生產廠家
（4）聚酰胺類熱熔膠粘劑
——概念：聚酰胺（PA）以重復的酰胺基（-CONH-） 為分子主鏈的聚合物；用于配臵熱熔膠的PA相對分子量為1000-9000；
—特點：優良的耐熱性、耐寒性、電性能、耐油性、耐化學和耐介質性能；無味、無色；快速固 化；可粘接多種金屬和非金屬；與其他樹脂相容性良好；
—種類：
⊕高分子量聚酰胺熱熔膠：俗稱尼龍型熱熔膠，由內酰胺或氨基酸衍生物均聚，短碳鏈二元酸和二元胺縮聚而成；熔點較高→溶解性較差，使用不方便→甲醛處理→羥甲基化尼龍或三元及以上共 聚尼龍→熔點↓150℃；特點：流動性較好，粘接強度高，耐干洗、水洗；應用：服裝、紡織（廣泛）等行業。
⊕低分子量聚酰胺熱熔膠：由植物脂肪酸（酯）的二聚體或三聚體與有機胺縮合而成，常稱脂肪酸聚酰胺熱熔膠；特點：良好的強度和韌性，大部分性能優于EVA熱熔膠；應用：皮革、織物、塑料、金屬等（制鞋、汽車、土木建筑和家具等行業）。
[免責聲明：以上內容來源于網絡，版權歸原作者所有，如有侵權敬請告知！]
展開 【OptiStruct要領】之NVHD模塊
模型表示方式可以是有限元模型或者集中參數模型，頻響模型，動力縮聚模型，模態模型等等；
§在裝配模型中管理ID的沖突 ；
§在嵌套的.XML文件中存儲子系統的裝配數據 ；
§使建立多學科建模與優化的框架成為可能。
NVHD整車裝配界面
network圖顯示整車裝配關系
2.集成程序可以有效地執行整車分析流程的所有方面
§包含與PLM系統迚行數據交換的接口
§幫助子系統的網格劃分和裝配體相關操作
§管理NVH仿真工況、解決方案和工作歷史
§集成NVH問題診斷與優化
3.專業的模型創建和解決方案，簡化整車NVH仿真的復雜性
§包括集中參數模型和為模擬懸架和傳動系統配置的組裝和連接部分
§包括為流固耦合分析配置的聲腔網格劃分和為簡化3D顯示配置的粗化網格劃分功能
§包括為特征值求解的AMSES，為峰值濾波的PEAKOUT 以及為了動態模型縮聚的CMS和CDS超單元，強化襯套單元。
展開 工業硅基礎知識系列一：有機硅
有機聚硅氧烷的制備方法大體可分為兩大類：縮聚反應和開環聚合反應。
縮聚反應是具有兩個或兩個以上官能團的單體，相互反應生成高分子化合物，同時產生小分子的化學反應。開環聚合反應是一種加聚反應，即在反應過程中并不放出小分子副產物，因此加聚物的化學組成和起始單體相同。
縮聚反應原理：工業中氯硅烷的水解和縮合是制備聚硅氧烷的主要方法之一。氯硅烷的水解包括兩個反應過程，首先它水解并生成硅醇，然后硅醇間脫水或和氯硅烷脫氯化氫而縮聚成硅氧烷。
二甲是最常用的氯硅烷單體，它水解的主要產物為環型硅氧烷和羥基封端的線型聚二甲基硅氧烷的混合物，常被稱為水解物。線型產物的鏈長及其和環型硅氧烷的產率比可以通過改變反應條件來進行控制。
鹽酸的濃度及其和產物的接觸時間起著確定性的作用。如果把產生的鹽酸快速中和，或讓反應在加壓下進行則會形成短鏈結構的硅氧烷二醇，它可以用作硅橡膠中的結構控制劑。
水解產品構成也可以通過所用水的多少和加入順序來調節。在水大量過量的條件下(把氯硅烷加到水中)，產物以分子量較小的線性聚硅氧烷和環型硅氧烷為主(與上節二甲水解原理相同）。而當把水逐步加到氯硅烷中去時(逆水解)，產物的結構則會有所不同，并能 得到分子量較大的線型聚硅氧烷。
因此，為了使二甲能完全轉化為羥基封端的線型聚硅氧烷，工業中采用連續水解的方法。這是利用在催化劑存在的條件下硅氧鍵會產生斷裂并形成平衡體系的原理，讓從反應體系中分餾出來的環型低聚硅氧烷在酸催化條件下和二氯硅烷反應，從而形成二氯封端的線型聚硅氧烷。
開環聚合反應原理：環硅氧烷的開環聚合反應是指二甲水解與裂解后得到的環型硅氧烷單體在催化劑作用下斷裂重排變成線型硅氧烷的過程。和縮聚反應相比，通過開環聚合能很好地控制產物的結構和分子量，并能得到較高分子量的化合物。
展開 