梳状聚氨酯/聚丙烯酸异冰片酯杂化乳液的制备与性能

以丙烯酸异冰片酯（IBOA）为原料、梳状水性聚氨酯为分散剂,制备了梳状聚氨酯/聚丙烯酸异冰片酯（CWPU/PIA）杂化乳液,并采用红外光谱、透射电子显微镜、粒径分析、接触角等手段系统研究了丙烯酸异冰片酯含量对该杂化乳液性能的影响。结果表明：CWPU/PIA杂化乳液的粒子为以CWPU为壳,PIA为核构成的核-壳结构,粒子的粒径随IBOA含量的增加而增大,当IBOA的含量不大于40%时,CWPU/PIA杂化乳液粒子的粒径小于150nm;IBOA的含量对CWPU/PIA 胶膜的表面接触角影响不大,但对CWPU/PIA 胶膜的吸水率影响显著,随着IBOA含量的增加,胶膜的吸水率降低。     

纳米TiO2/PBA复合乳液的制备与性能表征

以纳米TiO2水基分散体系和丙烯酸丁酯(BA)为主要原料,采用乳液聚合法制备了水性纳米TiO2/PBA(聚丙烯酸丁酯)复合乳液,并用傅里叶红外光谱法、透射电子显微镜、紫外光谱法、热失重法等方法对乳液进行了测试。结果表明:纳米TiO2/PBA复合乳液是核-壳结构,以纳米TiO2为核、聚丙烯酸丁酯为壳;乳液在303 nm处对紫外光有广泛的吸收;加入纳米TiO2粒子后,纳米TiO2/PBA聚合物的热稳定性稍微降低;静置24个月后纳米TiO2/PBA乳液的粒径依然较小,平均粒径为17.41μm,乳液的稳定性好。     

纳米SiO2/聚丙烯酸酯组装杂化乳液的合成及表征

通过乳液聚合法成功合成了纳米SiO2／聚丙烯酸酯杂化乳液。首先将纳米SiO2经过表面官能团化处理，使其表面含有活性官能团，然后经过乳液聚合使丙烯酸酯单体在纳米SiO2表面引发聚合，合成了具有核壳结构的纳米杂化乳液。采用透射电子显微镜(TEM)对乳液的微观结构进行了表征，并对胶膜进行了机械力学性能测试和表面润湿性能测试。结果表明纳米SiO2的表面官能团化处理改善了纳米粒子在乳液中的稳定性，当纳米SiO2质量分数为0．2％时，杂化乳液胶膜的拉伸强度和断裂伸长率同时达到最大值。其表面润湿性与SiO2质量分数有关，SiO2质量分数为0．5％时其杂化乳胶膜的接触角最大，耐水性最好。     

新型含氟硅丙烯酸酯核壳乳液的合成及其在棉织物上的拒水拒油性

采用半连续种子乳液聚合法,在非离子/阴离子复配乳化剂体系下,以3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷修饰的纳米二氧化硅为核,甲基丙烯酸[2,3,3,3四-氟-2-(1,1,2,3,3,3六-氟-2-(全氟丙氧基)丙氧)丙基]酯、甲基丙烯酸十八烷酯为壳功能单体,合成了新型含氟硅丙烯酸酯核壳乳液.该乳液具有良好的拒水拒油性,经其处理的棉织物对水的接触角可达到(154±2)°,对正十六烷的接触角达到(107±3)°.     

PBA/PMMA核-壳型乳液的制备及性能研究

以丙烯酸丁酯(BA)为单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,通过无皂乳液聚合进行了聚丙烯酸丁酯(PBA)核体的合成,并以此为种子乳液,制备PBA/PMMA核/壳结构乳液;讨论了引发剂量及水油比对种子乳液粒径及粒径分布的影响,以及PBA/PMMA核壳比对复合乳液的粘度、粒径、粒径分布的影响。通过激光粒度仪及透射电子显微镜对核/壳粒子的形态结构进行了表征。     

P(BA-EHA)/PDCPA/PVC改性剂的合成与共混改性聚氯乙烯研究

采用传统的乳液聚合通过2步法合成了交联型核壳聚丙烯酸酯乳液,以其作为种子,进行氯乙烯乳液接枝聚合反应,得到了聚丙烯酸酯/聚氯乙烯复合粒子改性剂.通过粒径分析仪、透射电镜、扫描电镜等手段对复合粒子及其共混PVC材料进行了测试与表征.结果表明:复合粒子具有较清楚的核壳结构,粒径大小均匀;当复合粒子中共聚单体丙烯酸双环戊烯基酯(DCPA)用量为5 %、橡胶含量为3 %时,改性PVC材料缺口冲击强度达最大值,是纯PVC的2.7倍.维卡软化点温度也有所提高,材料显示出良好的韧性.     

高SiO2含量硅溶胶/聚丙烯酸酯复合乳液的制备

用硅溶胶、丙烯酸酯类单体，以过硫酸钾为引发剂，配以适当的乳化剂，采用乳液聚合法制成了高SiO₂含量硅溶胶-聚丙烯酸酯复合乳液。系统的研究了温度、乳化剂种类及用量、单体SiO₂质量比等因素对乳液稳定性的影响。结果表明：75℃为最佳反应温度；十二烷基硫酸钠(SDS)为最佳乳化剂；当SDS质量分数为0.45%～0.7%、单体SiO₂质量比为3时，可制得SiO₂质量分数为10%的复合乳液，且乳液的稳定性达到使用要求，此法制得的复合乳液的涂膜水白性较共混改性乳液（硅溶胶和纯丙乳液）和纯丙乳液的涂膜有显著的提高；TEM图片显示，复合乳液中，硅溶胶粒子是以纳米SiO₂粒子存在的，且在复合乳液中比在共混改性乳液（硅溶胶和纯丙乳液）中分散的更均匀。     

新型银-二氧化硅核-壳型复合纳米粒子的合成与表征

利用正四甲氧基硅在微乳液介质中的水解反应合成新型银 -二氧化硅核 -壳型复合纳米粒子 .通过化学反应调控 ,直径为 5～ 1 0 nm的金属银纳米粒子可以以单核或多核形式嵌入并分布于球型二氧化硅粒子中 .透射电子显微镜照片表明 ,该复合粒子具有高度均匀的粒径分布 .     

全氟聚醚丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成及性能

以碳碳双键封端的水性聚氨酯(WPUA)乳液为种子乳液,与全氟聚醚丙烯酸酯(FA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸正丁酯(BA)进行乳液聚合,制得水性含氟丙烯酸酯-聚氨酯(WFPUA)复合乳液,通过红外光谱(IR)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TG)等对乳液及胶膜结构进行表征.结果表明,WFPUA复合乳液具有核壳结构,经丙烯酸酯改性后膜的热稳定性有所提高,经该复合乳液整理的棉织物具有较好的表面性能,对水的接触角达到142°,对石蜡油的接触角达到124°.     

核壳型PVPS改性丙烯酸酯乳液的制备及表征

以丙烯酸酯单体和自制的乙烯基硅氧烷预聚物(PVPS)为原料,通过核壳结构的粒子设计及乳液聚合方法制备出软核硬壳PVPS改性的丙烯酸酯乳液.傅里叶变换红外光谱显示PVPS聚合到丙烯酸酯上;透射电镜(TEM)、差式扫描量热仪(DSC)、粒径分析测试结果表明,乳胶粒具有核壳结构,平均粒径为114.5nm,粒子尺寸分布较窄;原子力显微镜(AFM)的表面形貌分析显示,PVPS用量增多时,明亮区域(软微相)增大.通过单因素试验,研究了阴非离子复合乳化剂、交联剂(EGDMA)和PVPS用量对乳液及胶膜性能的影响,结果表明,复合乳化剂、EGDMA和PVPS质量分数分别为4.5%,2.3%,10.0%~15.0%,乳液凝胶率低于1.70%,胶膜拉伸强度达到3.15MPa.     

纳米二氧化硅改性环氧树脂复合材料的性能研究

利用硅烷偶联剂对纳米SiO2进行表面改性,进而通过共混法将改性后的纳米SiO2粒子分散到环氧树脂(Epoxy)中,制备了不同纳米SiO2含量的SiO2/EP复合材料.利用IR,SEM和TGA、阻抗分析仪等研究了SiO2添加量对复合材料微观结构、热稳定性和介电性能的影响.结果表明,随着纳米SiO2含量的增加,SiO2/EP复合材料的热稳定性逐渐升高,介电常数和损耗因数则呈先降低后增加趋势;当纳米SiO2含量为4%时,纳米颗粒在复合材料中分散均匀,复合材料的热稳定性好,介电性能最优(当测试频率为1GHz,介电常数为2.86,介电损耗为0.023 53).分析了复合材料热稳定和介电性能变化的微观机理.     

纳米Fe粉氧化与钝化的研究

以电弧法制备的纳米Fe粉为原料,采用在空气中露置和氩离子轰击的方法分别对其进行氧化和钝化。利用X射线（XRD）、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）及能谱,研究了Fe纳米粉氧化后的形貌、显微结构、含氧量和氧原子的位置。比较了钝化与未钝化的纳米Fe粉中,氧含量随时间的变化情况。结果表明,所研究的粒子具有完整的形态,有效晶粒尺寸在10—40nm之间,氧化集中在颗粒的表面。在空气中露置相同时间后,经氩离子钝化的纳米Fe粉中,氧的含量明显降低。     

NiCo/纳米SiO2复合镀层的耐腐蚀及其摩擦学性能研究

采用电沉积法在铜基底上沉积了NiCo/纳米SiO2复合镀层和NiCo合金镀层,用扫描电子显微镜、CHI660A电化学工作站及UMT-2M摩擦磨损测试机考查了镀层的表面形貌、磨损形貌、耐腐蚀性能及摩擦学性能.结果表明,纳米SiO2颗粒的加入抑制了NiCo晶体的增长,使得镀层中NiCo颗粒明显得到细化,镀层更加均匀致密;在相同的腐蚀和摩擦条件下,纳米复合镀层的耐蚀性、耐磨性能明显高于NiCo合金镀层;随着镀液中纳米颗粒悬浮量的增加,复合镀层的摩擦系数先降低后增大,当镀液中SiO2纳米颗粒含量为5 g/L时复合镀层的摩擦系数最小.     

表面活性剂二次包覆制备Fe3O4水基磁流体

以化学共沉淀法制备了Fe3O4磁性微粒,并以油酸为内层表面活性剂,分别以乳化剂-10(OP-10)、吐温-20(T-20)、壬基酚聚氧乙烯醚(Oπ-10)三种非离子型表面活性剂进行外层包覆,制备得到了双层表面活性剂修饰的Fe3O4水基磁流体。通过研究pH值、表面活性剂包覆温度、种类及用量对磁流体分散稳定性和磁性的影响,得到了能获得最佳性能的磁流体的实验条件,并用透射电镜(TEM)、红外光谱、磁化率曲线进行表征,证明该条件下制得的二次包覆的Fe3O4磁流体饱和磁化率强度高且能在水中稳定分散。     

纳米SiO2在提高采收率与降压增注中的应用进展

纳米技术现已广泛应用于生物、医药、材料等多个领域,在石油勘探开发领域也具有诸多潜在应用价值.综述了纳米颗粒在石油开发领域中提高采收率及降压增注的应用进展,石油开发所使用的纳米颗粒可分为金属纳米颗粒、有机纳米颗粒、无机纳米颗粒;针对表面改性后纳米SiO2分散性变差的问题介绍了新型生物表面活性剂等纳米材料分散方法;纳米SiO2提高采收率的主要机理是楔形挤压、润湿反转、降低界面张力及其他提采机理;纳米SiO2降压增注机理为进入地层后形成的疏水膜能改变润湿性、防止黏土膨胀,对于吸附纳米颗粒能否增大孔道半径存在争议.建议今后从纳米SiO2地层匹配性、降压增注解析模型、数值模拟模型以及生物基表面活性剂开展相关的技术研究.     

绿色环保型纳米SiO2改性丙烯酸乳液的研究

为了得到性能稳定的绿色环保丙烯酸复合乳液,将正硅酸乙酯在碱性条件下水解生成的纳米SiO2经过表面改性后引入到环境友好丙烯酸酯乳液中,制备了无机-有机纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液.探讨了其合成工艺条件对单体转化率及乳液稳定性的影响.结果表明:聚合温度为75℃,乳化剂用量为5%,引发剂用量为0.6%时,复合乳液单体转化率及稳定性综合效果较好.     

潜伏酸法纳米二氧化硅的制备和表征及对聚乙烯复合物性能的影响

以硅酸钠为原料、己二酸二甲酯为酸潜伏剂,采用溶胶—凝胶法制得纳米二氧化硅(SiO2)粉体,运用红外光谱(FT-IR)、布鲁纳尔—埃梅特—泰勒(BET)比表面积、孔径分布和透射电镜(TEM)等对二氧化硅粉体进行表征。红外光谱表明二氧化硅表面硅羟基与己二酸二甲酯水解产物己二酸的羧基形成氢键。制得的二氧化硅粉体具有较大的比表面积[388～400(m2.g-1)],根据比表面积计算出一次粒径小于10 nm。透射电镜观察到二氧化硅粒子聚集使得二次颗粒尺寸在(80—100)nm之间。采用熔融共混法制备SiO2/低密度聚乙烯(LDPE)复合材料(SiO2/LDPE),研究纳米二氧化硅对LDPE的力学性能和热稳定性的影响。结果表明纳米二氧化硅的加入提高了LDPE的拉伸强度,含3%二氧化硅的复合物的拉伸强度从6.88 MPa提高到8.32 MPa。并且随着纳米粒子含量的增加其断裂伸长率降低,但高温热稳定性增强。     

Preparation and characterization of aligned carbon nanotubes coated with titania nanoparticles

Titania (TiO2) is an environmental-friendly photo- catalyst material with high stability and efficiency, so its preparation methods received extensive atten- tion[1―4], and the products were advanced from dis- persed nano-powder and fastness nano-film[5,…     

尼龙-6／纳米粒子复合材料制备及其性能研究

利用原位聚合方法制备了尼龙-6／纳米SiO2、尼龙6／纳米TiO2及尼龙6／碳纳米管复合材料;对复合材料的力学性能、软化温度进行测试,并对复合材料进行了IR分析;探讨了改性纳米粒子对复合材料力学性能的影响．结果表明：经钛酸酯偶联剂表面处理的纳米TiO2、经硅烷偶联剂处理的纳米SiO2及混酸处理的碳纳米管都可以在一定程度上提高尼龙6基体的拉伸强度和冲击强度;当复合材料中纳米SiO2质量分数为3％,或纳米TiO2质量分数为3％,或碳纳米管质量分数为1％时,其复合材料有较好的力学性能．     

纳米SiO2粒子复合对聚脲涂层耐蚀性能的影响

采用紫外光暴露+冷凝的紫外加速老化试验,结合表面形貌观察测试了纳米SiO2粉体复合聚脲涂层的光老化性能,采用3·5%NaCl溶液浸泡试验测试了涂层的耐海水浸泡腐蚀性能,通过场发射扫描电子显微镜、自腐蚀电位和交流阻抗图谱等分析了不同涂层的耐蚀性能.结果表明:纳米SiO2粉体显著提高了芳香族聚脲涂层的耐蚀性能,自腐蚀电位由-40mV升高至60mV,电化学阻抗模值增加了约一个数量级,涂层进入迅速老化阶段的时间延长了约120h,在3·5%NaCl溶液中的浸泡寿命提高了约600h.