氧化海藻酸钠/天然乳胶复合材料的制备与性能

采用高碘酸钠对海藻酸钠进行氧化处理,制备了具有二醛结构的氧化海藻酸钠(DASA),并通过物理共混法加入到天然乳胶(NR)中,制备了NR/DASA复合膜。DASA中的醛基与NR中的蛋白质发生共价交联反应,大幅降低了NR/DASA复合膜蛋白质溢出量。当DASA氧化度为0.17 mmol/g,添加量(质量分数,下同)为10%时,NR/DASA复合膜蛋白质溢出量由1 420μg/g降至42μg/g,说明DASA可将蛋白质有效固定在NR膜内部,从而充分发挥蛋白质对NR的促硫化和防老化等作用。力学性能测试表明,NR/DASA复合膜经硫化处理后拉伸强度提升了28.9%,加速老化后,拉伸强度降低量仅有2.7 MPa。此外,改性后NR膜的表面平整度、耐溶剂性能和耐热降解性能也得到了明显提高。     

改性水玻璃/异氰酸酯聚脲涂料的性能研究

以硅烷偶联剂对水玻璃进行预处理后,与多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和聚丙二醇(PPG)作为主要原料通过滴加混合反应制备新型聚脲涂料。借助接触角测定仪、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对界面相容性的改性效果和硅球表面元素分布进行了研究,并探讨了偶联剂添加量对涂料机械性能的影响机理。结果表明:端氯基硅烷偶联剂的改性效果优于端环氧基或端甲基丙烯酰氧基,机械性能随着3-氯丙基三甲氧基硅烷(C43M)添加量的增加呈现先增加后下降的趋势,添加量为2.0%时达到最优。通过热失重谱和微分热重谱(TG/DTG)研究了C43M改性涂料的热分解性能,结果表明C43M改性提高了涂料的热稳定性。     

含磺酸离子的侧链液晶聚硅氧烷的合成与表征

液晶单体M1(4-烯丙氧基苯甲酰氧基-4′-甲氧基苯甲酰氧基联苯),M2(4-烯丙氧基苯甲酰氧基-4′-丁基苯甲酰氧基苯)和离子单体M3(4-烯丙氧基偶氮苯磺酸)与含氢聚硅氧烷进行共聚合反应,制备了含磺酸离子的侧链液晶聚硅氧烷·其结构和液晶性能通过红外光谱(IR),差示扫描量热法(DSC)、偏光显微分析法(POM)、热重分析法(TG)进行了表征·研究结果表明,离子基团的引入,降低了液晶性能,但是没有改变其液晶类型·     

IBOMA共聚改性水性聚氨酯的合成及其性能研究

以可再生资源松节油衍生物——甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)为原料,采用共聚改性的方法制备了IBOMA改性水性聚氨酯复合乳液。研究了配方中的R值(n(—NCO)/n(—OH),异氰酸根指数)、DMPA(2,2-二羟甲基丙酸)含量、DEG(一缩二乙二醇)含量、中和度(以三乙胺与DMPA的摩尔比计算),以及反应时间对复合乳液的黏度、稳定性以及胶膜的吸水率、拉伸强度的影响,确定了适宜的改性工艺条件:IBOMA添加量为30%,R值为1.70,DMPA质量分数为4.0%,DEG质量分数为0.5%,中和度为100%,反应时间为6 h。在此条件下所制得的IBOMA改性水性聚氨酯乳液的综合性能较好,其耐水性、耐热性、拉伸强度等性能指标均有提高,吸水率由改性前的11.53%降至3.91%,拉伸强度由改性前的23.42 MPa升至55.18 MPa,玻璃化转变温度Tg由改性前的-7.23 ℃上升至25.31 ℃,并采用傅里叶红外光谱、差示扫描量热仪等分析手段,对IBOMA改性水性聚氨酯的性能进行了表征。     

钨酸铅/天然橡胶纳米复合材料制备及其γ射线屏蔽性能

将钨酸铅(PbWO_4)粒子球磨至纳米尺度,采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)对其进行表面改性,并与天然橡胶(NR)机械共混,制备出橡胶纳米复合材料,运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、接触角(CA)测量仪、电子万能试验机和高纯锗γ谱仪系统对其形貌及性能进行了表征与测试。结果表明:KH570成功接枝到PbWO_4表面;与未改性PbWO_4相比,改性后PbWO_4在NR中分散更为均匀,复合材料力学性能及γ射线屏蔽性能更为优异;PbWO_4与NR填充质量比为50∶100时,力学性能最佳(拉伸强度为30.6 MPa),相比于填充质量比为60∶100时,γ射线屏蔽率仅下降了1.8%,因此PbWO_4与NR最佳配料比为50∶100。     

掺铝氧化锌纳米粉体的制备及性能研究

采用溶胶凝胶法制备掺铝氧化锌(AZO)纳米粉体,将其用硅烷偶联剂表面改性,采用溶液共混法制备出聚乙烯醇缩丁醛(PVB)/掺铝氧化锌(AZO)复合膜片.用热重差示扫描量热分析、X线衍射分析、透射电镜、激光粒度分析仪、紫外-可见分光光度仪、紫外-可见-近红外分光光度仪对AZO粉体及其改性后的无水乙醇分散液和PVB/AZO)...     

Co修饰碳纳米管作为低碳醇合成CoMoK催化剂的高效促进剂

利用化学还原沉积法,制备一类Co修饰的多壁碳纳米管基复合材料(记为y%Co/MWCNT,y%为质量分数),进而用其作为促进剂,制备共沉淀型y%Co/MWCNT促进的Co-Mo-K氧化物基催化剂,CoiMojKk-x%(y%Co/MWC-NT)(x%为质量分数).实验发现,Co对MWCNT的预修饰明显地提高了单纯MWCNT促进的Co-Mo-K催化剂对CO加氢制低碳醇的催化活性.在所制备的Co1Mo1K0.05-12%(4.2%Co/MWCNT)催化剂上,在经优化的两种反应条件(5.0MPa,563 K,V(H2)/V(CO)/V(N2)=60/30/10,GHSV=8000 mL/(h.g)和5.0 MPa,593 K,V(H2)/V(CO)/V(CO2)/V(N2)=60/30/5/5,GHSV=10 000 mL/(h.g))下,C2~9-醇的时空产率分别达294和628 mg/(h.g),分别是单纯MWCNT促进的对应物在其最佳操作条件下这个值(269 mg/(h.g))的1.09和2.33倍;在所制得两种低碳混合醇产物中,C2~9-醇的含量分别达89%和96%(质量分数),并分别以C7-醇和C5-醇为主要醇产物.本文结果表明,Co对MWCNT的预修饰并辅以原料合成气中添加适量CO2对于CO加氢转化率和C2~9-醇时空产率的显著提高起重要作用.     

包覆对2,4,6-三氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物性能的影响

采用溶液-水悬浮-蒸馏法,以氟橡胶F2311和丁腈橡胶(NBR)包覆2,4,6-三氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(TNPyO),利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、扫描电子显微镜、差示扫描量热法、热重分析法、激光粒度测试仪和感度试验表征包覆前后TNPyO的结构和性能。试验结果表明,用F2311和NBR包覆后,TNPyO的热分解峰值温度分别下降7.5℃和7.1℃,分解热分别提高了66.4 J/g和19.8 J/g,分解深度减小。包覆后颗粒平均粒径增至5.244μm和5.883μm。在FTIR红外光谱中N-H特征峰分别蓝移3.8 cm-1和2.1cm-1,氮杂原子的特征峰蓝移13.5 cm-1。撞击感度由36%分别下降到20%和18%,摩擦感度由30%分别下降到12%和10%。     

聚乳酸/改性淀粉/甲基丙烯酸缩水甘油醚接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料的制备及性能

制备了甲基丙烯酸缩水甘油醚(GMA)接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物(GEVA)和马来酸酐(MA)功能化改性淀粉(MST),并利用红外光谱(FT-IR)和核磁共振谱(NMR)对二者的结构进行了表征。采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/MST/GEVA复合材料,其中固定MST和GEVA的质量分数均为20%。通过拉伸、冲击、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)等测试方法对复合材料的性能进行了研究。结果表明:GEVA的加入使复合材料的韧性得到明显改善,断裂伸长率最高可达170%,冲击强度提高了400%左右;随着GEVA接枝率的提高,淀粉逐渐被GEVA相包覆,促进了淀粉在PLA基体中的分散;同时复合材料的吸水性降低,结晶能力减弱。     

PBC/PLA/凹凸棒土纳米复合材料的制备与性能研究

将聚碳酸丁二醇酯(PBC)/聚乳酸(PLA)全生物降解材料与凹凸棒土制备成PBC/PLA/凹凸棒土纳米复合材料,研究了凹凸棒土对共混材料性能的影响。采用热失重(TG)、差热扫描量热法(DSC)等测试分析方法,分别对全生物降解材料的热性能及结晶性能进行分析和研究。结果表明,加入凹凸棒土制备的全生物降解材料的热稳定性及结晶度都有所提高,改善了材料的性能,扩大了其应用领域。     

热塑性塑料对环氧树脂冲击性能及热性能的影响

采用聚碳酸酯(PC)、聚醚酰亚胺(PEI)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)3种热塑性塑料改性环氧树脂,研究了不同热塑性塑料对环氧树脂在低温(77 K)及室温下的冲击性能及热性能的影响。研究结果表明:相对于纯环氧树脂,PEI、PC和PBT改性环氧树脂在77 K时的冲击强度分别提高了50.7%、36.4%和30.7%,在室温下的冲击强度分别提高了58.5%、39.2%和28.9%;PEI、PC和PBT改性环氧树脂及纯环氧树脂在-150℃的储能模量分别为5025 MPa、4733 MPa、4539 MPa和3853 MPa;相对于纯环氧树脂,PEI、PC和PBT改性环氧树脂的起始热失重温度分别提高了14℃、10℃和7℃。表明热塑性塑料可提高环氧树脂的冲击性能和热稳定性。     

核壳粒子增韧改性液态成型双马树脂性能及其机理

传统的液态成型双马来酰亚胺树脂(BMI)较低的韧性阻碍了其在航空航天领域的应用。通过在液态成型双马树脂网络中引入核壳粒子，利用核壳粒子具备独特的双层结构增韧改性双马树脂。采用扫描电子显微镜(SEM)对不同含量核壳粒子改性液态成型双马树脂体系断面形貌进行研究，SEM结果表明，改性的液态成型双马树脂固化物断裂表面的裂纹扩展明显受阻，显示韧性断裂形貌。研究了不同含量核壳粒子对液态成型双马树脂体系性能的影响，优选出最佳的核壳粒子含量。研究表明，改性固化物表现出优异的机械性能：拉伸强度108.8 MPa，提高了13.1%；断裂伸长率3.12%，提高了16.8%；弯曲强度190 MPa，提高了12.4%;K_IC达到2.83 MPa/m^1/2，提高了20.9%;G_Ic达到1619 J/m²，提高了54.6%；并且保持改性前树脂热性能及热失重性能，玻璃化转变温度T_g为292.3℃，5%热失重温度为401.0℃。     

去除水体中F~-和SO_4~(2-)的吸附材料

选择火山渣、骨炭、粉煤灰和锰砂为吸附材料,考察其去除水体中F-和SO2-4的性能,并将火山渣和骨炭进行改性,研究其改性后的动力学规律.结果表明:火山渣和骨炭对F-的吸附量分别为0.092,0.041mg/g,对SO2-4的吸附量分别为5.72,3.99mg/g;粉煤灰和锰砂对F-的吸附量均低于0.020mg/g,均未吸附SO2-4;Al2(SO4)3可作为改性剂;经质量分数为10%的Al2(SO4)3联合热改性后火山渣对F-的最大吸附量为0.099mg/g;经质量分数为10%的Al2(SO4)3化学改性后火山渣对SO2-4的最大吸附量为5.93mg/g;二者动力学吸附规律均符合准二级方程.     

碳纳米管促进的Co-Cu氧化物基低碳醇合成催化剂的制备研究

用自行制备的多壁碳纳米管(MWCNTs)作为添加剂,制备一类用于合成气制低碳醇的共沉淀型MWCNTs掺合的Co-Cu催化剂(CoiCuj-x%MWCNTs).催化剂组成的优化结果显示:MWCNTs的添加量及Co、Cu两种金属组分的相对含量(摩尔比)对低碳醇合成(HAS)反应活性和产物选择性的影响显著;MWCNTs的添加量以11%为佳,Co/Cu摩尔比以3∶1为宜.在所制备的Co3Cu1-11%MWCNTs催化剂上,5.0 MPa、573 K、V(H2)/V(CO)/V(CO2)/V(N2)=45/45/5/5和GHSV=10 000 mL/(h.g)的反应条件下,CO的转化率可达39.1%,总(C1~8)醇和二甲醚(DME)的C-基选择性合计达到74.3%,C2~8-醇和DME的时空产率合计达1 072 mg/(h.g);在含氧产物中,S(C2~8-醇 DME)/S(MeOH)=17.8(C-基选择性比),展现其作为燃料油品添加剂的应用前景.催化剂的制备表征研究揭示,氧化态前驱物中高度分散的CuCo2O4尖晶石微晶相的形成对于营造/产生低碳醇合成所需固溶体型双金属CoiCuj催化活性位至关重要;MWCNTs促进的催化剂对氢吸附、活化的优异性能在促进催化剂活性和选择性的提高、以及抑制水煤气变换副反应等方面都可能起重要作用.     

氧化硅溶胶对石墨表面的亲水改性

在对石墨进行热处理的基础上,以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,采用溶胶-凝胶法和球磨法相结合,对鳞片石墨表面进行亲水改性处理.对热处理前后石墨表面的官能团进行红外(infrared,IR)光谱分析,发现一些疏水基团如酮基、双键等在热处理后消失,出现亲水性羧酸基团.考察改性前后石墨表面亲水性能的变化以及热处理对改性效果的影响.结果表明,改性后石墨表面的亲水性得到较大改善,热处理有利于对石墨表面的改性处理.以改性石墨为碳源,提高浇注料的流动性并降低浇注料的加水量,使用热重分析-差示扫描量热仪(thermogravimetry analysis-differential scanning calorimetry,TGA-DSC)对改性前后石墨的热失重进行表征.结果表明,改性后石墨的热失重率从100%降低至70%,石墨的抗氧化性得到很大提高.扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)及能谱(energy dispersive spectrometer,EDS)分析结果表明,改性后的石墨表面形成了致密的网状氧化硅包膜层.     

平台含黑索今改性双基推进剂高压热分解与燃速的相关性

为研究平台含黑索今改性双基推进剂(RDX-CMDB)高压热分解与燃速的相关性,用燃速测试和高压差示扫描量热(PDSC)技术分别研究了两种推进剂在3、6、9、12 MPa下的燃烧性能和热分解。结果表明,PDSC特征量随压强变化规律与RDX-CMDB推进剂出现平台燃烧效应存在联系,综合特征量与RDX-CMDB推进剂燃速线性相关。     

端羟基超支化聚酯的改性及性能研究

以三羟甲基丙烷和二羟甲基丙酸为原料,在对甲苯磺酸催化下合成了端羟基超支化聚酯,8-[4′-丙氧基（1,1-联苯）-氧]-辛酸为封端剂对超支化聚酯进行改性,采用羟值滴定确定封端率。通过红外光谱（FT-IR）和核磁共振谱(NMR)对改性前后超支化聚酯的化学结构进行了表征,并采用差示扫描量热法（DSC）和广角X射线衍射（WAXD）对所合成超支化聚合物的热性能进行了研究。结果表明,封端剂的最佳用量为聚合物中羟基物质的量的1.05倍,在此条件下,超支化聚合物封端率达到92.02%;改性前后聚合物化学结构与理论结构一致,改性后聚合物玻璃化温度显著升高,且聚合物物相由无定形态转变为晶态与非晶态共存。     

聚乙烯亚胺改性MIL-101(Cr)及其吸附分离CH_4/CO_2特性

采用浸渍法将聚乙烯亚胺(PEI)负载到MIL-101(Cr)上。采用X线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热分析仪(TG)和N_2吸附-脱附对改性MIL-101(Cr)吸附剂进行表征。测试改性MIL-101(Cr)吸附剂在101.3 k Pa、25℃条件下对CO_2和CH_4的吸附量,分析PEI负载量和CO_2吸附量与改性MIL-101(Cr)吸附剂的孔径、孔容、比表面积的关系。结果表明:与未改性的MIL-101(Cr)相比,PEI负载量为3.0 mmol的改性MIL-101(Cr)吸附剂对CO_2的吸附量由74.6 cm3/g提升到114.3 cm~3/g,对CH_4的吸附量由11.8 cm~3/g降至8.0 cm~3/g,改性MIL-101(Cr)吸附剂大大提高了CO_2/CH_4的分离性能。改性MIL-101(Cr)吸附剂在80℃、533.12 Pa条件下处理即可完全脱附再生,循环5次对CO_2的吸附性能基本不变。     

低品位海泡石的酸热改性及对吸附性能的影响

海泡石是一种性能突出、功能强大的粘土矿物,然而,在开采中,低品位(纯度﹤15%)的海泡石原矿因含杂量多,加工难度大,直接利用价值低,而常被废弃.本文分别考察了酸改性、热改性及酸热联合改性三种简易改性方法对低品位海泡石原矿吸附性能的影响,结果表明,采用酸热联合改性效果最好,在盐酸浓度5mol/L、酸处理温度50℃、酸处理时间5h、煅烧温度800℃、煅烧时间6h条件下,改性后海泡石对活性艳蓝K-3R染料的吸附量可从初始的0.61 mg/g提高到6.42 mg/g,吸附效率从6.1%提高到64.2%,已可用于一些环境工程的预处理环节.     

Fe_xSi_y改性C/C-SiC制动材料的制备及其性能

以针刺整体炭毡为预制体,采用化学气相渗透法(CVI)增密制备C/C多孔体,采用反应熔体浸渗法(RMI),将Fe与Si同时熔渗进C/C坯体中制备FexSiy改性C/C-SiC复合材料。研究FexSiy改性C/C-SiC复合材料的组织结构、力学性能和摩擦磨损性能。研究结果表明:硅铁化合物被SiC基体包围填充于C/C坯体孔隙中;FexSiy改性C/C-SiC复合材料的弯曲强度为189.65 MPa,垂直和平行摩擦面的压缩性能分别为296.93 MPa和201.32 MPa;分别采用30Cr钢和自身材料作对偶时,FexSiy改性C/C-SiC复合材料的平均摩擦因数均为0.24左右,线磨损均小于3.5μm.面-1.次-1,但与铬钢对摩静系数明显增大,而与自身对摩制动曲线出现明显翘尾现象,其摩擦磨损过程是由磨粒磨损、黏着磨损和氧化磨损相互作用的结果。