聚合物流变学范文

聚合物流变学范文（精选7篇）

聚合物流变学 第1篇

一、实施《聚合物流变学》课程教学改革的必要性

作为力学、化学、材料学交叉的边缘学科, 流变学既包含流动模型、本构方程等复杂的数学、物理问题, 还涉及实践性较强的流变测量学, 并与聚合物加工、改性等工程应用紧密结合。要学好这门课, 学生必须具备扎实的理论功底和较强的工程实践能力。近年来, 青岛科技大学[1]、上海交通大学[2]、厦门大学[3]、湘潭大学[4]等国内高校在流变学的教学改革与教材建设方面取得了丰硕的成果。然而, 流变学教学中仍然普遍存在教材深度过大、教学内容与工程实际结合性不强等问题。根据工科专业学生的特点, 授课时如果机械地灌输数学物理方程等理论知识, 会使课程变得晦涩难懂, 势必降低学生的学习积极性;另一方面, 课堂上如果只注重教学内容的灌输, 缺乏适当的师生互动, 就很难在信息、思想和情感上与学生全面沟通, 由此造成学生对上课缺乏兴趣, 课后很少会自觉地巩固复习;此外, 材料类专业《聚合物流变学》的授课学时一般不超过32学时, 难以面面俱到地阐述流变学基础理论, 而且如果覆盖面过大, 重点内容就难以突出, 对于学生基础理论的掌握和实践技能的培养均难达到预期效果。

笔者从材料学科的发展方向与人才培养要求出发, 改变单纯、平淡的教学关系, 将研讨式教学模式[5~7]引入《聚合物流变学》的课堂教学。这种尝试是把教学双方都看作统一教学活动的主体, 在一种平等、自由的心理氛围中探讨学问。此时, 学生作为学习活动的主体作用被真正激活。鼓励学生以小组为单位, 围绕专业领域中的流变学课题主动地检索信息, 开展相关研究活动, 在实践创新中学习理论知识, 促进学生实践能力与创新意识的发展, 提高对多学科交叉的复合型人才的培养质量。

二、《聚合物流变学》研讨式教学改革的实践过程

1.研讨式教学的方案设计。研讨式教学是扩充课堂讲授的教学形式。在《聚合物流变学》课程中开展研讨式教学的关键目标之一就是解决基础理论与应用实际的结合问题。聚合物流变学中重要的研究工作是通过抽象的数学模型 (如本构方程) 揭示应力与应变、应力与应变速率的复杂关系。然而, 材料类专业的本科生在数学建模、高分子物理等方面普遍基础薄弱, 对于上述理论问题难以准确理解与领悟。因此, 教师在设计研讨课题的时候, 有意识地融入了生活实际和前沿课题中的流变学问题, 其中包括塑料、橡胶、树脂、油漆等工业材料, 沥青、石油等地质材料, 肌肉、筋腱、骨骼、血液等生物体, 以及纺织纤维、纸浆、化妆品、油料、食品等轻工和生活用品原料。教师从如此广阔的素材中精心选取学生熟悉的专题, 抽象拆解出基本的流变模型, 并且尽可能将问题细化, 便于学生小范围协作攻关。在选题时着重关注新旧知识的连接点, 内容以所学内容与知识结构作为基点, 使教学知识环环相扣, 节节相连, 避免出现课程、教学与学习彼此分裂的现象。最后, 制定出报告与讨论的程序, 并且合理分配课堂精讲和研讨交流的时间。

2.研讨式教学的组织实施。 (1) 教师课堂精讲。教师摒弃“灌输式”的教学方式, 针对研讨课题所涉及的理论知识点有的放矢地剖析和讲解, 通过视频、动画、图像等多媒体手段生动地呈现教学内容, 为学生创设形象化的学习情境, 调动起学生的参与意识, 启发学生的思维活动。教师在授课过程中会特别介绍流变学发展的最新成就, 扩展学生的专业视野, 并且注重培养学生理论联系实际的学风, 引导学生课后自学与研讨的基本方向。 (2) 学生课后准备。学生可以在网络教学平台上选择感兴趣的研讨课题, 每组3~4人组成研究团队。长沙理工大学图书馆拥有完备的数字资源, 学生在课后可以利用中、英文数据库查阅文献资料, 了解相关领域国内外的研究现状与最新成果, 弄清楚所需研究和解决的关键问题。隶属于本专业的材料实验中心配备了注塑机、流延机、混炼机、毛细管流变仪、熔体流动速率测试仪、旋转粘度仪等聚合物加工与流变性能测试设备, 教师在课堂教学中已经详细介绍了这些设备的工作原理, 学生只需对照说明书即可掌握设备的操作方法, 并自行设计、完成相应的专题实验, 最终, 将文献信息与实验结果整理成的专题研究报告。在实践探索的过程中, 学生分析问题、解决问题的能力得到了很好的锻炼。 (3) 师生研讨交流。教师在每学期安排1~2次专题研讨课, 鼓励学生以论文、PPT等形式将研究性学习的成果展示出来, 使学生从知识“输入者”变成知识“输出者”。在课堂讨论环节, 教师的角色是研讨活动的组织者, 负责对学生的研究报告进行指导和点评, 还要引导学生思考一些报告中容易忽视的重要问题, 在发散思维中寻求新的思路。在此基础上, 利用网络教学优势, 将专题研讨延伸到网络平台, 利用电子邮件、讨论群、留言板等形式增强师生间的交流互动, 进一步巩固了课程的学习效果。 (4) 学生成绩的考核评定。仅以期末试卷评定学生成绩的方式受到考生状态、考题设计等因素的制约, 往往不能准确反映出学生掌握知识的真实水平。相反, 可能使部分学生养成“平时上课散漫, 考前集中突击”的不良学习习惯, 成绩及格后很少会反思自己学习方面的不足, 甚至会产生轻视学习和考试的侥幸心理。为了更好地适应研讨式教学改革的目标, 引导学生由被动的“输入性学习”向主动的“研究性学习”转变, 任课教师对《聚合物流变学》的成绩考核评定方式也进行了相应的改革。改革后的考核成绩将由学生平时成绩和期终考试成绩两部分组成, 如表1所示, 其最突出的特点在于加大平时成绩占考核总成绩的比重 (60%) , 并将学生在研讨环节的表现作为平时成绩评定的重要依据。新的考核方式可以更加客观地检查学生的知识和能力水平, 以及教师的教学效果, 以便学生与教师分别改进自己的学习与教学。

三、《聚合物流变学》研讨式教学改革的成效

开展《聚合物流变学》课程教学改革以来, 学生上课时专注度更高, 勤于思考, 课堂气氛非常活跃。学生的逻辑思维、外文阅读、实验操作、语言表达、答辩技巧等素质都有了不同程度的提升, 而且掌握了一些大型仪器设备的测量原理与操作方法。学生对理论知识的掌握和运用能力明显提高, 本课程考核的及格率已连续两年达到100%, 优良率接近70%。更为可喜的是, 一些研究团队以研讨课题为基础, 申请了省级或校级的大学生创新性实验项目, 相关研究成果已在国内外学术期刊上发表。由此可见, 研讨式教学法对于培养材料类专业学生的独立思考和实践创新能力卓有成效。

摘要：本文针对材料类专业学生的学习特点, 结合专业特色和学科发展趋势, 开展了以课堂研讨与课后实践相结合的教学改革, 提出了研讨式教学模式的实施路径。教学改革有效调动了学生学习的积极性与创造性, 加深了学生对流变学基础理论的理解, 提升了学生利用流变学知识解决实际问题的能力。

关键词：研讨式教学,聚合物流变学,材料类专业,课后实践

参考文献

[1]吴其晔, 李鹏, 王宁, 刘祥贵.减轻聚合物熔体挤出整体畸变和熔体破裂的辩证对策[J].现代塑料加工应用, 2014, 26 (2) .

[2]王智超, 罗迎社, 罗文波, 邓旭华.路基压实土流变变形的力学表征及参数辨识[J].岩石力学与工程学报, 2011, 30 (1) .

[3]周持兴.聚合物流变实验与应用[M].上海:上海交通大学出版社, 2003.

[4]许元泽.流变学范式的进化和当前的挑战[J].化学通报, 2013, 76 (3) .

[5]朱培栋, 郑倩冰, 渠文博, 康文杰.开展研讨式教学, 培养创新型人才.教育教学论坛[J].2012, (40) .

[6]黄世虎.研讨式教学的基本理念与实践模式[J].黑龙江教育学院学报, 2010, 29 (1) .

大陆岩石圈流变学研究进展 第2篇

大陆岩石圈流变学是固体地球科学领域的`基本问题,也是理解大陆变形的动力学过程和构造演化史的关键.本文对近年来大陆岩石圈流变学的研究进展进行了综述.重点讨论大陆岩石圈流变学的纵向分层和横向分块特性及流变学与地震活动性、壳-幔解耦及下地壳流动变形的地球动力学意义和中国大陆地区岩石圈流变学研究状况.最后,对大陆岩石圈流变学研究存在的问题和未来的研究方向做了一定的探讨和展望.

作 者：刘绍文 王良书 李成 LIU Shao-wen WANG Liang-shu LI Cheng 作者单位：刘绍文,LIU Shao-wen(南京大学地理与海洋科学学院,南京,210093)

王良书,李成,WANG Liang-shu,LI Cheng(南京大学地球科学系,南京,210093)

聚合物流变学 第3篇

为此,以两性离子聚合物HT钻井液为研究对象,对钻井液在不同温度下的流变性能进行了科学测定,并利用多元回归分析法和最小二乘法对试验数据进行了统计学分析,研究了在低温环境中适用于该钻井液配方的流变模式,并对其低温流变性能进行了合理评价。并采用微观理化试验探讨了两性离子聚合物HT对钻井液低温流变的调控机理。

1样品与仪器

1. 1试验材料与钻井液配方

试验选用的膨润土为优质钠基膨润土,不需要添加纯碱钠化,可以直接配浆使用; 氢氧化钠( Na OH) 主要用于调节钻井液的p H值; 氯化钠( Na Cl) 主要用于降低钻井液的凝固点; 羧甲基纤维素( CMC) 为常见的高分子降滤失剂和增黏剂,试验室选用低黏型( LV-CMC) ,聚合度为500,相对分子质量为1. 0 × 105左右; HT-101( 简称HT) 为非增黏型两性离子共聚物,呈白色粉末状,具有良好的抗盐、抗钙能力。

通过试验研究确定了以HT为核心处理剂的两性离子聚合物钻井液作为冻土钻探的抗低温钻井液体系,并且根据室内试验分析,确定了钻井液的最优配方: 5% 膨润土基浆+ 0. 5% Na OH + 15% Na Cl + 1% HT,其密度为1. 14 g / cm3,室温条件下API滤失量为8. 2 m L,钻井液能有效抵抗- 12 ℃ 低温环境。 该钻井液配方已成功应用于祁连山永久冻土带天然气水合物勘探,现场使用效果良好［3，4］。

1. 2试验仪器

试验仪器主要有: ZNN—D6六速旋转黏度计; ZLN标准马氏漏斗黏度仪; FYL-YS-128L数控低温保存箱,控温精度可达 ± 1 ℃,温度稳定性较好,控温范围为- 30 ~ 15 ℃,能满足试验所需的低温环境; 傅里叶变换红外光谱测试仪NICOLET 380 FT- IR,仪器测量范围4 000 ~ 400 cm－ 1,波数精度小于0. 1 cm－ 1,分辨率范围为0. 1 ~ 16 cm－ 1; 扫描电子显微镜Inspect F50,仪器分辨率为1. 0 nm( 30 k V) 、3. 0 nm ( 1 k V ) ,加速电压为200 V ~ 30 k V,连续可调。

2结果与讨论

2. 1钻井液低温流变曲线

冻土钻探过程中钻井液要承受高压低温的双重作用,这就要求钻井液在高压低温条件下必须具有良好流变特性以有效悬浮岩屑和维持井壁稳定［5］。 研究表明,高压对于水基钻井液的流变性能影响较小［6，7］,而对其影响最大的是冻土的低温环境。因此要求钻井液低温条件下( - 10 ~ 0 ℃) 不发生凝固,并满足相应的流变性要求［8］。

试验过程中使用冷冻箱保存钻井液,待钻井液样品稳定在所需的试验温度时,迅速采用标准马氏漏斗黏度仪和六速旋转黏度计测试其在不同温度下的流变性能。试验设计在标准大气压条件下从12 ~ - 12 ℃ 范围内温度每降低3 ℃ 测试获得一组数据, 最后根据测试结果计算相应的流变参数。

两性离子聚合物HT钻井液配方在不同温度条件下流变参数的试验测试结果见表1、图1。结果表明: 在同一温度条件下,钻井液剪切应力随着剪切速率的增大而逐渐增大,且剪切应力的增幅随着剪切速率的增大呈逐渐减小的趋势; 剪切速率相同,剪切应力随着温度的降低均呈现逐渐增大的趋势,且高剪切速率下剪切应力的增长幅度小于低剪切速率剪切应力的增长幅度; 钻井液的流变曲线均未经过原点,表明该钻井液体系基本上属于塑性流体。

2. 2流变模式回归与优选

确定钻井液流变模式是对钻井液流变性进行定量表征的前提。钻井液流变特性常用宾汉塑性模式、幂律模式、卡森模式和赫谢尔-巴尔克莱模式( 赫-巴模式) 等来描述,不同的流变模式所诠释的流变性能都不尽相同,所采用的流变参数也不一样［9—11］。采用多元回归分析对试验数据进行计算处理,并利用最小二乘法求出试验参数［12］。通过数学统计分析可以实现对该钻井液样品在不同温度下的剪切应力与剪切速率关系的回归拟合,采用相关系数R2表征不同模式拟合的相关性大小,优选出适用于本文研究的两性离子聚合物钻井液的流变模式。回归拟合的流变参数和拟合结果见表2及图2。

2. 3钻井液低温流变性能评价

研究确定了宾汉模式作为描述两性离子聚合物钻井液低温流变性能的优选模式,因此,采用宾汉模式计算该钻井液在不同温度下的流变参数,包括塑性黏度( μp) 及动切力( τ0) ,探究钻井液流变性能随着温度降低的变化规律,并就钻井液的低温流变性能进行合理的评价。研究设置了对比试验以突出两性离子聚合物HT钻井液的低温流变特性,对比样品配方: 5% 基浆+ 0. 5% Na OH + 15% Na Cl + 1% CMC,试验结果如图3所示。

图3( a) 表示了两性离子聚合物HT钻井液和常规聚合物CMC钻井液的塑性黏度随温度降低的变化曲线。由图可知,CMC聚合物钻井液的塑性黏度随着温度的降低急剧上升,且增幅不断增加,塑性黏度随温度的变化曲线大致呈指数关系,当温度降低至- 12 ℃,塑性黏度已超过45 m Pa·s,钻井液出现严重的低温稠化; 而随着温度逐渐降低,HT聚合物钻井液的塑性黏度也不断增加,但增幅极为平缓, 最大塑性黏度值不超过23 m Pa·s,能较好地满足冻土钻探对于钻井液塑性黏度的要求。图3( b) 表示了两类钻井液的动切力随温度降低的分布规律。 由图可知,CMC聚合物钻井液的动切力随着温度的降低大致呈增加的趋势,其中从9 ℃降至6 ℃,动切力急剧上升,此后随着温度的进一步降低,动切力均维持在较大的数值( 大于20 Pa) ,这将严重影响钻井液的携岩排砂效率,并极易造成孔内的液柱压力激动,不利于钻进过程的顺利进行［13］; 而两性离子聚合物HT钻井液的动切力随着温度的降低数值变化波动较小,数值分布较合理( 介于1. 5 ~ 3. 0 Pa之间) 。综上所述,两性离子聚合物HT钻井液具有良好的低温流变性能,有效克服了传统聚合物钻井液面临的严重低温稠化的问题,能较好地满足高原冻土钻探对于钻井液低温流变性能的要求。

2. 4两性离子聚合物低温流变调控机理

试验研究分析表明了以HT为核心处理剂的两性离子聚合物钻井液具有良好的低温流变性能,研究进一步结合傅里叶红外光谱试验和扫描电镜试验对两性离子聚合物HT的微观理化特征进行测试分析,以探讨该聚合物对钻井液的低温流变调控机理。

2. 4. 1红外光谱表征

傅里叶变换红外光谱分析是一种重要的聚合物材料分析手段,研究通过该试验可以解析出HT两性离子聚合物主要的化学键和官能团组成,进而从高分子化学的角度探究对钻井液的低温流变调控作用,测试结果如图4所示。

由图分析可知,3 424. 4 cm－ 1为—CONH2基团中—NH2伸缩振动吸收峰; 2 515. 1 cm－ 1和1 780. 6 cm－ 1分别为羧酸中O—H键和C = O键的伸缩振动峰; 1 455. 1 cm－ 1为—N+( CH3)3—结构中—CH3键的不对称弯曲振动峰［14］。因此,根据试验结果可以确定HT中有机阳离子和水化基团羧基的存在。

2. 4. 2微观扫描电镜

研究利用扫描电镜试验分别对基浆和两性离子聚合物HT钻井液API滤失量测试试验中形成的泥皮进行观察分析,从微观角度较为直观地揭示泥浆中黏土颗粒之间以及黏土颗粒与聚合物分子之间的空间结构和形貌特征,从而分析出处理剂与黏土颗粒的相互作用,图5表示了基浆和HT钻井液泥皮在不同放大倍数下的扫描电镜图。

由图5( a) 所示,黏土颗粒主要呈薄片状,颗粒与颗粒之间主要以面-面连接的方式排列堆积形成鱼鳞状、层状的聚结体,聚结体之间可见明显的贯通式间隙; 而从图5( b) 可以看出,加入两性离子聚合物HT处理后的钻井液,其黏土颗粒呈球面状包裹体,包裹体表面光滑致密,并可见均匀分布的细微点状颗粒,黏土颗粒之间相互包被握裹形成形态各异的聚结体,局部呈链束状。

2. 4. 3作用机理

温度对钻井液流变性能之所以影响较大,是因为随着温度的降低,钻井液中固相颗粒的动能减少, 各种粒子的热运动减弱,流动阻力增大,从而使液体内颗粒的流动更加困难,因此随温度降低,钻井液黏度、切力升高［15，16］。因此,钻井液随着温度的降低黏度、切力的增长不可避免。然而对于传统的聚合物钻井液而言,当温度降低时,吸附有黏土颗粒的高分子链互相缠结几率大大增加,形成缔合空间网,因而阻碍了流动,同时也束缚了一部分水分子,进而造成钻井液黏度、切力急剧增加,且聚合物分子量越大,低温条件下黏度、切力越大［10］。因此,分析可知,传统的高分子处理剂( 如CMC) 在低温环境中容易变成增黏剂,从而加剧钻井液的低温流变失效。

两性离子聚合物处理剂HT分子链中含有较多的有机阳离子和水化能力较强的亲水性离子基羧基,其中的有机阳离子能与黏土颗粒产生强烈的离子吸附,与传统阴离子聚合物的氢键和分子间引力的吸附形式相比,离子吸附更加快且牢固,因此只需要少量的阳离子基团,就能达到阴离子聚合物中需要大量非离子极性吸附基团才能达到的吸附效果, 并且也使得HT分子链中保持高比例的阴离子水化基团如羧基等［17］。与此同时,HT中含有大量的水化基团羧基,水化能力较强,能够有效增加黏土颗粒表面的水化膜厚度,增加!电位,提高了钻井液的聚结稳定性。而且HT特有的分子结构能使其分子间更容易缔合握裹形成链束,并通过聚合物对黏土颗粒的强烈吸附,产生完整的强包被作用,形成表面包裹体,如图5( b) 所示,进而有效拆散了黏土颗粒间形成的空间网架结构,使得钻井液中空间网架结构的破坏与恢复处于合适的动态平衡中,同时也可以释放出部分自由水,调节钻井液的黏度。聚合物钻井液的流变性能是钻井液内部网架结构的宏观反映［18］,因此表现出,随着温度的降低,HT两性离子聚合钻井液的塑性黏度和动切力增幅较缓,且始终控制在合理的范围内,有效实现对钻井液的低温流变调控,使该钻井液体系具有良好的低温流变性。

3结论

( 1) 应用多元回归分析和最小二乘法,分别采用宾汉模式、幂律模式、卡森模式以及赫-巴模式对成功应用于高原冻土钻探的两性离子聚合物钻井液配方的低温流变数据进行拟合分析,结果表明: 赫— 巴、卡森和宾汉模式的回归拟合度较好,但考虑计算的复杂性,建议采用宾汉模式作为描述该两性离子聚合物钻井液低温流变特性的优选模式。

( 2) 采用宾汉模式计算出两性离子聚合物钻井液在不同温度下的动切力( τ0) 和塑性黏度( μp) ,并将常规聚合物CMC钻井液进行对比分析,结果表明: 随着温度降低,钻井液的动切力和塑性黏度均逐渐增大,而增长幅度较为缓慢,且大小始终控制在较为适宜的范围内,表明该钻井液具有良好的低温流变性。

( 3) 综合采用傅里叶红外光谱试验和扫描电镜试验对两性离子聚合物HT的微观理化特征进行测试分析,从微观分析的角度对两性离子聚合物钻井液良好的低温流变性能做出了合理解释,并就HT对钻井液低温流变调控机理进行了探讨。

摘要：两性离子聚合物钻井液在高原冻土钻探的成功应用对于实现钻井液的低温流变调控意义重大。以HT为主处理剂的两性离子聚合物钻井液作为研究对象,对钻井液在低温条件下的流变性能进行了测试。利用多元回归分析和最小二乘法对试验数据进行统计学分析。结果表明,宾汉模式可作为描述该两性离子聚合物钻井液低温流变特性的优选模式。基于此,计算出该钻井液配方在不同温度下的流变参数,以探究钻井液流变性能随温度降低的变化规律;并就该钻井液的低温流变特征进行了评价。进一步采用傅里叶红外光谱试验和扫描电镜试验就该两性离子聚合物对钻井液低温流变调控机理进行了探讨。

血液流变学检验及临床应用 第4篇

关键词：血液流变学,检验,临床应用

流变学是一种既研究物体流动又研究物体变形的学科, 因此研究血液及血液中有形成分流动学的则成为血液流动学[1,2,3]。我国于20世纪70年代末开始研究血液流变学, 到了1982年国内医学界在临床诊断和疗效评定中开始应用血液流变学指标。近20年来我国血液流变学检查仪器也得到了高速发展和进步, 促进了本学科在疾病检验和临床上的应用。

1 血液流变学仪器的使用和维护

1.1 仪器的使用规范

目前国内外所使用的血液流变学检测仪器很多, 没有统一的使用要求, 功能和性能也有所差别, 因此检验结果往往有一定误差。甚至有时同一病人的血液在不同型号的检测仪器上结果却有着很大差异, 因此检测样本时应尽量使用同一仪器, 仪器最好选择能够自动进行样品的混匀、加样、预温、测试、冲洗等过程的自动血液流变学测试仪。仪器使用应严格按操作规范进行, 仪器周围禁止放置C其他任何医学仪器, 避免对机器精密测定时的干扰, 避免阳光直射, 远离热源, 保证仪器的运行正常。

1.2 血液流变仪的维护

仪器在日常使用中无论是使用前还是使用后都要对仪器进行清洗和保养, 每次使用都写好使用记录, 定期保养也要进行详细记录。对仪器的精密度定期进行校准以确保检测结果的可靠性和准确性。

2 宏观血液流变学临床应用

2.1 全血黏度检查

2.1.1 仪器的选择:

作为非牛顿液体, 全血的黏度由其剪切状况来决定, 故检测全血黏度多使用旋转式黏度计, 采用多种切变率对全血黏度进行测量。

2.1.2 样品制备:

清晨在患者空腹状态下采取静脉血在容器里涂抹肝素抗凝, 标本密封, 室温待检。

2.1.3 切变率选择:

国际血液学标准委员会建议切变率在1~200/s之间测定全血黏度较为理想。临床应用上根据仪器可设置三个切变率200/s左右高切, 40~50/s之间中切, 10/s以下的低切[4]。

2.2 血浆黏度检查

2.2.1 仪器的选择:

与全血不同血浆是牛顿液体, 切变率对黏度没有影响, 可只选择某一固定切变率使用自动化毛细管式黏度计检查指标。

2.2.2 样品制备:

样本的制备与全血样品制备方法相同, 但是应使用EP离心管存放血样, 最后使用离心机在3000转/min离心15min左右, 去上清液既是血浆。密封保存, 室温待测[5]。

2.3 全血及血浆黏度的临床分析

2.3.1 检测报告书写:

报告中全血黏度应分别报告高中低三种切变率下的黏度制, 血浆黏度没有切变率要求因此测量值只有一个, 单位为m Pa/s (毫帕/秒) 。同时报告中应记录红细胞比积值用于评估它对全血黏度的影响;血液还原黏度是可以通过HCT值与高切变率下全血黏度值换算出来。报告中还要体现血浆纤维蛋白原含量、血小板聚集率及红细胞变形率, 以便从血液流变学检验结果做出全面的临床分析。

2.3.2 参考值:

血液黏度是血液内各个成分以及物理特性的综合性特征, 是反应疾病的重要表现。正常人的血液黏度本身就是在一定的范围内波动, 加之检测仪器的限制, 仪器配套的不同检测方法以及检查时环境条件的不同, 因此参考值的很难统一制定, 各医院可根据自身情况制定合理的参考值。

2.4 血液黏度的临床应用

很多疾病都可以对血液黏度影响使其正常值变化, 因此对血液黏度的测定可以对疾病的诊断、预防和预后大有帮助, 根据我院临床应用体会如下。

2.4.1 高血压:

血脂增高原因引起的高血压患者血液黏度常伴有增高, 健康红细胞变形性降低。

2.4.2 血栓栓塞性疾病:

血栓的成因是纤维蛋白原含量增高、血小板的沉积加之红细胞变形性减低下陷, 这些改变都会导致血液黏度经常增高。

2.4.3 冠心病与心肌梗死:

冠心病的诱发原因是高纤维蛋白原血症、高脂血症, 同时这两种症状也会引起血液黏度增高。其增高的程度可以反映心肌缺血的严重度, 全血黏度特别是低切变率全血黏度的增高通常发生在心梗之前, 它是其他相关症状出现之前早期的表现[6]。

2.4.4 血液病:

(1) 各类贫血都是因为健康红细胞不足导致HCT值升高导致全血黏度升高; (2) 白血病:特别是白细胞数急剧增高、慢性白血病患者在化疗后常导致血浆黏度增高。

3 微观血液流变学临床应用

最常见的微观血液流变学的检查项目就是红细胞聚集性和变形性的检查, 尤以红细胞变形性的检查意义最为重大。红细胞在外力作用下采取新的形状的能力称之为红细胞的变形性。红细胞变形性是与血液流动性、体内红细胞寿命和微循环都有着重要联系。

3.1 红细胞变形性的影响因素

3.1.1 细胞膜的粘弹性:

红细胞膜是一种具有粘弹性的磷脂双分子层、多糖和蛋白等构成的复合物质。它是实现红细胞变形性的重要因素之一。

3.1.2 红细胞的几何形状:

正常人红细胞为双凹形圆盘状, 红细胞表面积与其体积之比>1.5, 此种特性允许红细胞在不改变体积和面积的情况下随意变形, 而各种原因所导致的球形红细胞由于其表面积与体积之比减小而变形性减低[7]。

3.1.3 红细胞的内黏度:

这是决定红细胞变形性的内在因素。内黏度取决于红细胞内血红蛋白的含量及其性质。

3.2 测定仪器及方法

用激光衍射仪进行测定。激光衍射仪由可提供不同切变率的部件、光学部件、摄像系统和温控装置组成。测定流程及原理切变率装置对红细胞悬液中红细胞施加流体切应力, 使其在力的方向上被牵拉而变形。光学部件通过照射红细胞使其产生衍射图像。静态时红细胞随机分布产生圆形衍射图, 受力后产生椭圆形衍射图。根据光电转换原理, 自动激光衍射仪将红细胞与衍射图像的吸光度直接联系起来, 以衍射环中心为坐标原点, 比较水平与垂直轴上等距离A、B两点的光强度 (I) , 并把A、B点的光强差与光强和的比值称为红细胞变形指数 (deformation index, DI) , 即DI= (IA-IB) / (IA+IB) 。当IA=IB, DI=0时, 衍射图像为圆环状。此时红细胞未变形, 红细胞受到切应力作用后, 衍射图像呈椭圆形, IA>IB, DI>0, 红细胞有变形, 在一定切应力下, DI值越大, 说明具有变形能力的红细胞越多, 若DI=1说明100%的红细胞均有变形能力。当0<DI<1时DI值×100%, 可得红细胞变形率。

3.3 红细胞变形性临床应用

3.3.1 血液病

检测结果有因红细胞变形性减低, 红细胞的继发性球形化;有因红细胞膜缺陷导致其表面积与体积之比降低而成为球形以及其MCHC值相对高于正常又致内黏度增大。

3.3.2 糖尿病

红细胞变形性减低, 可能与红细胞内糖化血红蛋白含量增高使其内黏度增高导致变形性减低有关, 也可能时长期的高胆固醇血症会导致红细胞膜胆固醇含量和胆固醇/磷脂比值升高影响了膜的粘弹性以致变形性减低。

3.3.3 高血压、冠心病及急性心梗

本病患者通常血清胆固醇含量增高导致红细胞膜脂质的改变使膜的粘弹性下降, 从而引起红细胞变形性降低。

3.3.4 脑动脉硬化及脑梗死

此类患者多有高血脂、高纤维蛋白原血症, 引起细胞膜的分子变化从而改变细胞膜蛋白磷酸化程度, 是起降低继而将红细胞变形性降低。

4 结语

通过上述介绍我们可以了解到血液流变学的检验在血液病、糖尿病、冠心病、血栓等疾病临床诊断上的价值极高。

参考文献

[1]车文忠.血液流变学检验的质量控制[J].医学信息 (上旬刊) , 2011, 24 (4) :2080-2081.

[2]曾文, 朱文元.血液流变学检测质量控制问题探讨[J].当代医学, 2009, 15 (13) :112.

[3]周建光, 杨梅.血液流变学的临床意义[J].当代医学, 2009, 15 (24) :21-22.

[4]闫丽.血液流变学检验及其临床应用[J].中外医疗, 2009, 28 (20) :147.

[5]刘跃金, 王晶明, 曾定尹, 等.血清脂质、脂蛋白胆固醇和载脂蛋白在冠心病中的临床意义[J].中国血液流变学杂志, 2005, 15 (4) :662-664.

[6]唐曦平, 唐星火.不同年龄层次高脂血症患者尿微量蛋白变化的分析研究[J].临床内科杂志, 2008, 12 (25) :844-845.

“高分子流变学”外文原版教材现状 第5篇

高分子流变学是高分子材料及工程类专业必修课。作为一门自然科学, 世界各国都拥有共同的术语、定理、公式符号, 适合进行双语教学。本文分析了国外高分子流变学教材的现状, 讨论了原版教材的优缺点, 发现尚没有原版教材适合我国的双语教学需要。

一、国外流变学教材现状

目前国外与高分子有关的流变学教材主要有以下几种:

(1) 流变学著作。Understanding Rheology覆盖了当代初等流变学的最重要内容。Rheology:Principles, Measurements, and Applications简化了符号, 克服了很多流变学教材张量部分难以理解的缺陷。The Structure and Rheology of Complex Fluids介绍了复杂流体的流变特性和结构之间的关系。An Introduction to Rheology介绍了流变学及其在产品加工过程中的应用。其作者还编著了Handbook of Elementary Rheology, 尽量减少了数学的使用。Rheology Fundamentals通俗地讲述了流变学的基本原理。

(2) 高分子流变学的某一个领域的著作。Structure and Rheology of Molten Polymers介绍了高分子流变行为和高分子熔体结构之间的关系。Nanorheology of strongly confined molecular fluids:a computer simulation study用分子动力学 (MD) 计算机模拟的方法研究超薄低聚体流体膜等。Polymer and Composite R-heology详述了高分子共混体系、乳浊液、泡沫等体系的流变行为。

(3) 内容与高分子流变学有较大重合的著作。Viscoelastic Properties of Polymers介绍了粘弹性的理论与应用。Understanding Viscoelasticity:Basics of Rheology涵盖了理解粘弹性所必须的背景知识, 讨论了粘弹性材料的连续统模型和微观模型。Polymer Viscoelasticity:Stress and Strain in Practice论述了高分子材料对机械力场的响应。

二、原版流变学教材的优缺点

外文原版教材有许多优点。其语言纯正, 知识先进, 逻辑结构和思维方式独特, 有助于我国高校更新专业知识、拓宽专业视野、开阔教学思路, 有助于提升学生外语思考与表述学科内容的综合素质。

但是目前高分子流变学原版教材尚存在许多不足。首先, 原版教材往往起点过低, 篇幅很大, 内容与我国现行教学要求相差较大。例如, Structure and Rheology of Molten Polymers将近600页, 100页左右的内容是在讲解高分子物理和高分子化学的有关内容。而我国高分子材料与工程类的教学体系中, 这两门课一般都开设比较多的课时。Polymer Viscoelasticity:Stress and Strain in Practice约900页的篇幅对国内高分子流变学课程的学时而言显得过于巨大。其次, 原版教材在很大程度上反映的只是作者对高分子流变学涉及的某个领域的认识与看法, 特色有余而系统性不足。再次, 原版教材价格昂贵, 例如Understanding Rheology市价为160.95美元, Polymer and Composite Rheology为159.31美元。在引进原版教材时涉及版权问题, 其版权费相当高。这会加重学生的经济负担。最后, 语言难度不能与我国学生的实际英语水平吻合, 编写思维方式与我国存在差异, 不符合中国人的阅读习惯, 学生在使用原版教材时不能顺利进行学习。

三、结论

聚合物流变学 第6篇

关键词：中老年人,工人,机关公务员,血液流变学,检验分析

血液流变学主要观察血液及其成分的流动性和变形性, 它与临床多种疾病有关。血液流变学各项指标的异常改变程度, 对疾病的病因、诊断、预防、治疗、疗效观察及病情监测都有重要的临床意义。目前已广泛地应用于临床各科和药物研究及群体普查及亚健康检查中, 血液流变学的检测已成为临床医学和科研工作不可缺少的重要手段[1,2]。心脑血管系统疾病的发病早期, 血液流变学指标均有不同程度的改变。因此, 对中老年人进行血液流变学监测, 对于早期发现中老年人心脑血管系统疾病的发生和发展具有重要的意义。本文选取200例中老年血液流变学健康体检结果, 并分职业和年龄段对结果进行统计学分析, 探讨不同职业和年龄的血液流变学变化, 现报告如下。

1 资料与方法

1.1 对象

本组检测的对象均为健康体检的工人和机关公务员各100例, 年龄40～70岁, 平均年龄54.6岁。设工人组和机关公务员组。各组年龄和性别匹配大致相同。并排除有心脑血管系统疾病、肾病和糖尿病者。

1.2 血液标本的收集

受检者要求受检前1d素食, 空腹8～12h后于清晨采血5ml于含有125U肝素抗凝管中, 立即混合送检, 并在3h内完成全部指标检测。

1.3 检测方法及指标

采用北京赛科希德SA6000型全自动血液流变学检测仪, 测定指标为全血黏度 (mPa·s) ;血浆黏度 (mPa·s) ;全血还原黏度 (mPa·s) ;红细胞压积 (L/L) ;血沉 (mm/h) ;血沉方程K值和纤维蛋白原 (g/L) 等。以血液流变学三项以上主要指标增高≥3个标准差者为异常。

1.4 统计学分析

采用SPSS13.0统计学软件, 以均数±标准差$(\overline{x}\pm s)$表示, 并作显著性t检验。

2 结果与分析

2.1 200例中老年血液流变学检测结果 见表1。

由表1可见, 200例中老年血液流变学检测指标中, 全血高、中和低切黏度, 血浆黏度, 红细胞压积, 血沉和纤维蛋白原等主要参数均在正常范围以内, 其结果与有关报道大致相同[3,4]。但机关公务员组与工人组之间的血液流变学检测指标对比显示, 除血浆黏度外, 其余各项指标机关公务员组均比工人组明显增高, 且显示有统计学意义 (P<0.05, P<0.001) 。

2.2 200例中老年不同年龄段的血液流变学指标异常检出例数结果对比 见表2。不同职业和年龄段的血液流变学指标异常检出率有较大差异。各年龄段结果对比显示, 无论是机关公务员组或工人组血液黏度均有随年龄增长而增高的趋势, 其增高的幅度对比表明, 50～59岁和60岁以上者异常检出率大致相近, 40～49岁者次之。另从不同职业之间的血液流变学检测指标对比显示, 机关公务员组异常检出率比工人组明显增高, 表明, 由于脑力和体力工作的不同, 劳动强度的差异对血液黏度有一定的影响。

3 讨论

本文报告200例中老年的血液流变学检测结果, 并分不同职业和年龄段对结果进行统计学分析, 探讨不同职业和年龄的血液流变学指标的变化, 结果发现, 机关公务员组的血液流变学各项指标均比工人组明显增高。各年龄段的血液流变学异常检出率对比显示, 无论机关公务员组还是工人组其血液黏度均有随年龄的增长而增高的趋势。但机关公务员组的血液黏度增高的幅度比工人组更显著。而比较各年龄段的血液流变学异常检出率发现:40～49岁年龄段机关公务员组为14.3%;工人组为9.1%;50～59岁年龄段机关公务员组为17.5%;工人组为14.0%;60岁以上年龄段分别为20.0%和17.9%, 显示以60岁以上组为最高, 40～49岁组次之, 提示对中老年人群进行血液流变学监测, 有助于心脑血管系统疾病的早期发现、早期预防和及时治疗。

参考文献

[1]张丹凤, 夏向南.心脑血管病患者血液流变学变化 (J) .福建医科大学学报, 2005, 39 (2) :210-212.

[2]朱红楠, 马浩杰.高脂血症患者血液流变学实验观察 (J) .中国血液流变学杂志, 2007, 17 (3) :227-228.

[3]王梅, 耿庆信, 刘国梁, 等.血清甘油三酯及胆固醇对血液黏度和红细胞流变性的影响 (J) .山东医药, 2005, 45 (16) :43-44.

聚合物流变学 第7篇

1 资料与方法

1.1 一般资料

2007年1月～2009年6月经病理确诊直肠癌患者67例,患者无心脑血管疾病、代谢性疾病和血液病,其中男42例,女25例,平均年龄(59.1±13.5)岁。54例行根治性手术,13例行姑息性手术。以同时期的健康人60例作为对照组,其中男35例,女25例,平均年龄(57.7±12.9)岁,试验组与对照组一般情况比较无明显差异(P>0.05)。

1.2 方法

1.2.1 血液流变学指标检测

实验组于术前、术后第1天、术后第4天、术后1周、术后2周、术后1个月、术后2个月采空腹血3 ml,置肝素抗凝管,利用LBY-N6型旋转式血液黏度计在4 h内测定全血低切黏度、全血高切黏度、血浆黏度、红细胞比容、血沉,应用相应公式计算全血高切还原黏度、全血低切还原黏度、血沉方程K值、红细胞刚性指数、红细胞凝聚指数。同法检测对照组。

1.2.2 纤维蛋白原测定

试验组于术前、术后第1天、术后第4天、术后1周、术后2周、术后1个月、术后2个月采空腹血2～3 ml,利用Clauss法(凝血酶法)检测纤维蛋白原含量。同法检测对照组。

1.3 统计学方法

所有数据以均数±标准差()表示,采用SPSS 13.0软件统计分析,两组间比较采用t检验,多组间比较应用方差分析,以P<0.05为差异有显著性统计学意义。

2 结果

2.1同对照组相比,直肠癌患者的血液流变学有明显异常,全血黏度、全血还原黏度、血浆黏度、血沉方程K值、红细胞刚性指数、红细胞聚集指数、纤维蛋白原均较对照组升高,见表1。

2.2患者术后的血液黏度较术前增加,根治术患者在术后2周血液黏度恢复到术前水平,术后1个月恢复到正常人水平,见表2和表3,而姑息性手术的患者血液黏度在术后2周恢复到术前水平并持续升高稳定在这一水平,见表4。

注:与对照组相比,*P<0.05,**P<0.01

注:与术前相比,*P<0.05,**P<0.01

3 讨论

肿瘤是一种全身性疾病,肿瘤患者常有血液流变学改变[1,2],本研究比较了直肠癌患者与正常人的血液流变学指标,发现直肠癌患者的某些血液流变学指标如全血黏度、全血还原黏度、血浆黏度、纤维蛋白原、红细胞刚性指数、红细胞聚集指数、血沉方程K值等存在明显的改变,证实直肠癌患者确实存在血液流变学的异常,血液处于高黏滞状态,这对于直肠癌的辅助诊断有重要意义。直肠癌患者血液流变学改变的原因可能与肿瘤与凝血系统相互作用、相互影响有关[3],同时肿瘤细胞还可使红细胞表面电荷减少,红细胞聚集性增加,血黏度增高[4]。

由于手术和麻醉应激的影响,无论是根治术患者还是姑息性手术患者,其术后的血液黏度均较术前明显增高,这与手术本身引起的血液动力学改变激活凝血系统、肝脏合成纤维蛋白原和免疫球蛋白增加有关。血液黏度的增高给患者的恢复带来不利因素:首先,直肠癌患者术中的特殊体位、术后的长期卧床均影响患者的血液循环,血液黏度增高会进一步增加术后血栓形成等并发症的发生率;其次,肿瘤的转移也与血液黏度密切相关,血液黏度增高导致血流缓慢,血流中的癌细胞易于自血管轴心处向血管壁迁移并侵入血管壁,逐渐生长形成转移灶。因此,直肠癌术后的患者要注意改善循环,不但能够预防术后深静脉血栓形成、肺栓塞等并发症,而且能够预防肿瘤转移,对于增强手术治疗效果有重要意义,已有对贲门癌术后患者血黏度增高者进行适当抗凝治疗并取得一定效果的报道[5]。

注:与术前相比,*P<0.05,**P<0.01

从术后血液流变学的动态检测来看,在术后初期,手术和麻醉应激是影响血液黏度的主要因素[6],所以无论是根治术患者还是姑息性患者在术后初期血液黏度均增加,这种影响在术后第1天最为明显,以后逐渐降低,在术后2周恢复到术前水平,此后肿瘤成为影响血液黏度的主要因素,表现为姑息性手术患者稳定在术前水平,而根治术的患者由于肿瘤组织已被切除,其血液黏度继续下降,在术后1个月时恢复到正常人水平,所以根治术患者和姑息性手术患者术后血液流变学的改变存在差异性,这对判断直肠癌手术的治疗效果、肿瘤有无复发和患者预后可能有重要作用。因此对于直肠癌术后有血液流变学改变的患者要高度重视,应该结合肿瘤标志物如CEA和影像学检查等早期判断病情,从而给予相应的治疗。

摘要：目的 研究直肠癌患者手术前后血液流变学的改变特点。方法 选择直肠癌患者67例为试验组,同期健康人员60例为对照组,测定对照组和实验组术前、术后第1天、术后第4天、术后1周、术后2周、术后1个月、术后2个月的血液流变学指标。结果 直肠癌患者的全血黏度、全血还原黏度、血浆黏度、血沉方程K值、红细胞刚性指数、红细胞聚集指数、纤维蛋白原高于对照组,患者术后的血液黏度较术前增加,根治术患者在术后2周恢复到术前水平,术后1月恢复到正常人水平,而姑息性手术的患者血液黏度在术后2周恢复到术前水平并持续稳定在这一水平。结论 直肠癌患者存在血液流变学的异常,术后改善循环治疗对于血栓形成、肿瘤转移的预防都有重要意义,动态检测血液流变学指标有助于判断预后。

关键词：直肠癌,血液流变学,手术

参考文献

[1]何晓薇,林田.血液流变学在原发性肺癌和转移性肺癌的变化特性探讨.四川肿瘤防治,2007,20(2):115-117.

[2]戚其学,李玉芬,曹云鹏.100例胃癌患者血液流变学指标变化及临床意义.中国血液流变学杂志,2005,15(4):593-595.

[3]Bunn PA,Lilenbaum R.Chemotherapy for elderly patients with advanced non -small -cell lung cancer.J Natl Cancer Inst,2003,95: 341 -343.

[4]Non - Small Cell Lung Cancer Co - Operative Group.Chemotherapy in non - small - cell lung cancer;A meta - analysis using updated data on individual patients from 52 randomized clinical trials.Br Med J,1995,311:899-909.

[5]张慧英,李宝红,冀菁荃,等.手术影响贲门癌患者血液流变性.中华胸心血管外科杂志,1999,15(1):40.