纤维素/大豆分离蛋白/蒙脱土纳米复合材料的制备及性能研究

以离子液体为溶剂，天然竹纤维和高度剥离的大豆蛋白/蒙脱土（SPI/MMT）复合材料为原料，采用溶液共混的方法制备了纤维素/SPI/MMT纳米复合材料.讨论了SPI/MMT的加入对于MMT在纤维素基体中分散程度的影响.通过XRD，SEM，TG，力学性能、阻隔性能测试等方法研究了纤维素/SPI/MMT纳米复合材料的相容性，结构及MMT的加入对于纤维素性能的影响.实验结果表明，当MMT含量小于6wt%时，可以形成剥离或插层结构的纤维素/SPI/MMT纳米复合材料，材料具有较好的力学性能，热稳定性和气体阻隔性能.     

纤维素/大豆分离蛋白/蒙脱土纳米复合材料的制备及性能研究

以离子液体为溶剂，天然竹纤维和高度剥离的大豆蛋白/蒙脱土（SPI/MMT）复合材料为原料，采用溶液共混的方法制备了纤维素/SPI/MMT纳米复合材料。讨论了SPI/MMT的加入对于MMT在纤维素基体中分散程度的影响。通过XRD，SEM，TG，力学性能、阻隔性能测试等方法研究了纤维素/SPI/MMT纳米复合材料的相容性，结构及MMT的加入对于纤维素性能的影响。实验结果表明，当MMT含量小于6wt%时，可以形成剥离或插层结构的纤维素/SPI/MMT纳米复合材料，材料具有较好的力学性能，热稳定性和气体阻隔性能。     

环氧丙烯酸酯/蒙脱土插层材料的研究

通过溶液的方法实现了环氧丙烯酸酯和蒙脱土的插层,并在紫外光作用下利用光固化反应制备了环氧丙烯酸酯/蒙脱土纳米复合材料.利用X-衍射对材料样品进行了插层表征,对有机蒙脱土的流变性进行了测试,对样品的力学性能(拉伸强度?冲击强度)进行了测试.结果表明:有机化的蒙脱土具有一定的触变性;插层后有机蒙脱土的片层被撑开剥离;少量的有机化蒙脱土的加入可较大提高材料的性能.     

尼龙6/蒙脱土纳米复合材料在不同温度下的拉伸性能

采用熔融共混方法制备质量分数为4%的蒙脱土尼龙6/蒙脱土纳米复合材料.X射线衍射和透射电子显微镜研究表明:蒙脱土均匀分散在尼龙6基体中,形成具有剥离结构的纳米复合材料;在室温～200℃,当相同的温度和拉伸比拉伸时,尼龙6/蒙脱土纳米复合材料的结晶度均低于尼龙6,蒙脱土在此温度范围内对尼龙6均具有增强作用,这是由于蒙脱土和尼龙6分子间的相互作用限制了尼龙6分子链的运动,使尼龙6不易拉伸所致.     

聚丙烯/蒙脱土复合材料的热氧老化性能

用3种蒙脱土(原土、OMMT1、OMMT2)与聚丙烯分别熔融插层复合.经X射线衍射(XRD)分析表明,3种蒙脱土均与聚丙烯成功插层复合,制备出聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料.重点研究聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的热氧老化性能.结果表明,在聚丙烯材料中,添加少量蒙脱土不但可以提高材料的力学性能,而且明显改善材料的抗热氧老化性能.对3种PP/MMT复合材料热氧老化样品进行傅立叶红外(FTIR)分析和表面形貌观察,发现蒙脱土片层在聚丙烯中插层复合越充分(乃至剥离),其抗热氧老化效果就越明显.     

阴离子开环原位聚合法制备尼龙6/蒙脱土混杂复合材料

研究了己内酰胺在氢氧化钠催化剂和异氰酸酯助催化剂的存在下,采用季铵盐改性的蒙脱土由阴离子开环原位聚合法制备尼龙6/蒙脱土混杂复合材料的工艺,并讨论了各种反应条件的影响。XRD测试结果表明,混杂材料中改性蒙脱土的晶层间距进一步扩大,而未改性蒙脱土熔融反应产物中蒙脱土晶层几乎没有变化,说明混杂材料中单体已嵌入蒙脱土层间形成聚合物,并达到纳米水平的分散。混杂材料的TEM观察也支持这个结论。粘度测定结果指出,随改性蒙脱土含量增加,混杂材料分子量略有下降,但仍然具有4.0以上的高相对粘度。     

原位聚合法制备聚碳酸亚丙酯/蒙脱土纳米复合材料及其性能

通过原位聚合的方法制备了聚碳酸亚丙酯(PPC)/蒙脱土(MMT)复合材料.TEM分析表明蒙脱土片层是以纳米尺度分散在聚合物基体中,形成了纳米复合材料.热学和力学性能测试表明,与纯的PPC相比,含蒙脱土的聚合物纳米复合材料的热学和力学性能举得到明显改善,尤其是材料的拉伸强度得到大幅度提高.     

环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能表征

以4,4′-二氨基二苯基甲烷(DDM)为固化剂,通过插层法制备了环氧树脂/有机蒙脱土纳米复合材料。根据样品在丙酮中的溶胀度,确定了纳米复合材料的最佳制备条件,在此条件下,制备了一系列蒙脱土含量不同的纳米复合材料。用X射线衍射(XRD)表征了蒙脱土在基体中的分散状态,测定了纳米复合材料的氧气透过系数,并研究了纳米复合材料的动态力学性能。结果表明:当蒙脱土的含量较低时,可以形成剥离型纳米复合材料;环氧树脂与蒙脱土复合后,阻隔性能大幅提高;蒙脱土的加入使纳米复合材料的储能模量和玻璃化转变温度明显提高。     

原位插层聚合制备硅树脂/蒙脱土纳米复合材料

用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)做有机化处理剂,通过原位插层聚合法制备了甲基苯基硅树脂/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段研究了复合材料内部结构,同时测试了复合材料力学性能、耐高温性能及气液阻隔性能.研究结果表明:硅树脂的分子链插层进入了OMMT层间,完全破坏其重复片层结构,形成剥离型纳米复合材料;OMMT质量分数为8%时,复合材料在750℃下仅失重25%,且具有较好的气液阻隔性能;OMMT质量分数为6%时,复合材料拉伸强度为6.264 MPa,是纯硅树脂的5倍;OM-MT质量分数为4%时,压缩强度11.503 MPa,是纯硅树脂的4倍.     

聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备及其摩擦磨损性能研究

在对蒙脱土表面改性的基础上,采用乳液插层聚合法合成聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料.FTIR和XRD结果显示,复合材料中蒙脱土面(001面)特征峰消失,聚苯乙烯的大分子链插入到蒙脱土片层间,形成剥离型纳米复合材料.UMT-2MT摩擦试验机测试表明,蒙脱土质量分数为2%时,复合材料摩擦性能最好,载荷越小,摩擦系数降低越明显,1 N载荷下摩擦系数降低了4.62%,2 N载荷下磨损率降低了28%.最后,对复合材料摩擦学性能随蒙脱土含量的变化进行了探讨.     

致密砂岩储层黏土矿物晶间孔隙特征及其对物性影响的研究——以鄂尔多斯盆地延长组长6油层组为例

针对致密砂岩储层黏土矿物晶间孔隙定量表征不足的问题, 以扫描电子显微镜图像和EDS能谱分析资料为基础, 研究鄂尔多斯盆地延长组长6油层组黏土矿物及晶间孔隙的发育特征, 将晶间孔参数定量化, 对不同类型黏土矿物晶间孔进行定性与定量结合表征。在此基础上, 根据矿物含量计算不同类型黏土矿物对储层孔隙度的贡献, 探究其对致密砂岩储层物性参数的影响机制。结果表明, 不同黏土矿物的发育特征及晶间孔特征有较大的差异; 黏土矿物的孔喉和面孔率大小趋势为伊蒙混层>绿泥石>伊利石, 类圆状孔隙和孔隙缩小型喉道发育较广泛; 黏土矿物发育特征和孔隙结构是储层物性及剩余油分布的主要影响因素。     

地基土非线性流变特性试验与归一化模型研究

通过对湖南地区两种典型黏性土,即深黄色粉质黏土与浅紫色粉质黏土进行室内单剪循环加卸载蠕变试验研究,发现当应力水平大于屈服极限时,两种黏性土均具有明显的非线性蠕变特性与体积蠕变特性;并对两种黏性土进行非线性流变特性分析,在此基础之上,建立了统一的本构模型.通过模型检验证明其效果良好.图4,表2,参6.     

粘土岩物理力学及工程特性研究综述

本文较为系统的梳理了国内外学者在粘土岩研究领域所取得的成果,主要包括粘土岩的矿物组成、粘土矿物的微观结构、历史成因及其物理力学性质等四个方面,其中对其物理力学性质的综述涵盖了粘土岩的结构、构造和颜色、粘土岩的密度及可塑性、粘土岩的强度特征、粘土岩的膨胀特性、粘土岩的水理性质和粘土岩的流变性能等六个子项。因近年来将粘土岩作为高放废物地质处置库的潜在围岩成为学术界研究的热点课题,本文还专门论述了国内外学者在该领域实施的开拓性工作。在此基础上,本文对部分研究成果进行了讨论,并提出了继续开展粘土岩区域性成因调查、多类型粘土岩物理力学性质对比研究和粘土岩作为地下工程构筑物潜在围岩的长期服役效能研究等三个前沿课题。     

秦陵文官俑矿料来源研究

20 0 0年 7月 ,秦陵 6号陪葬坑 (Ｋ0 0 0 6 ,简称为Ｋ6 )被发现 ,共出土了 1 2件文职装束的陶俑 ,这在秦陵发掘史上尚属首次 .文官俑的矿料来源及其与Ｋ1、Ｋ2、Ｋ3坑兵马俑之间的关系引起中外学者的兴趣 ,论文将对此课题进行探讨 .1　样品来源文官俑样品 1 9片 ,来自 8个俑体 .陶片外观呈深浅不一的灰色 ,质地较致密 ,有少量气孔 ,具斑状结构 ,斑晶为长石、石英等矿物 ,长石含量较多 ,基质为粘土 .另选取 2 4个兵马俑样品和 2 5个阳陵俑样品进行对比 ,样品清单见表 1 .表 1　样品目录及硬度、吸水率测试结果Ｔａｂ .1　Ｓａｍｐｌｅｌｉｓ…     

考虑沉积环境影响的软土地基工程性质对比研究

为了研究软土不同沉积环境导致的工程性质的差异,选取了连盐高速公路连云港段和沪苏浙高速公路苏州段两个地区的典型软土,通过两个地区软土的总体指标和具体断面指标的分析,主要研究了软土的沉积环境、黏粒含量、矿物成分和p H值对软土工程性质的影响.研究结果表明:连云港海相软土是随着海平面的变化在碱性条件下逐渐沉积,物质主要来源于海洋沉积物,以黏粒为主,黏土矿物成分以伊蒙混层为主;与连云港海相软土不同,苏州冲湖积相软土是在中性或弱碱性条件下沉积,物质主要来源于茅山和天目山地区,以粉粒为主,黏土矿物成分以伊利石为主,含水量低于LY软土,无侧限抗压强度、灵敏度高于LY软土.     

外掺剂对红黏土微观结构及脆性指数影响

为了研究外掺剂对红黏土的影响,对掺入氧化钙、氧化铝、氧化钙与氧化铝联合掺入的红黏土重塑样进行三轴不固结不排水试验;通过分析在不同外掺剂以及不同掺入率下改性红黏土的应力-应变曲线、抗剪强度峰值曲线,得出三种外掺剂对红黏土的力学性质的影响,并建立模型对红黏土脆性指数进行量化分析。采用场发射扫描电镜对改性红黏土的微观结构变化进行比对分析。试验结果表明:红黏土的强度随着氧化钙掺入率的增大而增大,氧化钙在显著提高红黏土强度的同时降低其脆性指数,导致其延展性变差;氧化铝的单独掺入对红黏土的力学性质影响甚微;氧化钙与氧化铝联合掺入能够提高红黏土的脆性指数,使红黏土的延展性能变好的同时提高了红黏土的强度。     

粉煤灰的理化性质及其对粘土影响研究初报

研究粉煤灰的理化性质及其对粘土理化性状的影响,寻找粉煤灰用于农业的新途径,研究结果表明：粉煤灰是多各颗粒集体合体,具有多孔、质轻、多砂、碱性等特征,含有植物生长需要的多种营养元素,对粘质土壤具有多功能的综合改良效果,是改良贵州酸性黄泥土的理想材料,也为火电厂综合利用粉煤灰另辟一条途径。     

志丹油田樊川区长6储层渗透率的影响因素分析

通过研究长6储层的岩石学、物性特征,对其渗透率的影响因素进行分析。结果表明：长6储层渗透率一般随着泥质、云母、碳酸岩含量的增大而减小,随着面孔率的增加而增大,而渗透率与孔隙度的相关性却不是不好,这正反映了长6储层的低孔、低渗的问题。     

污泥灰改性黏土胀缩与开裂变形特性

针对垃圾填埋场衬垫系统受污染物侵蚀破坏现状及污水处理厂剩余污泥回收处理利用工程评价问题,分析污泥灰改性黏土在酸碱化学溶液作用下胀缩与开裂特性,室内模拟酸碱化学溶液污染工况,将纯黏土与污泥灰掺量为1%~5%的改性黏土受pH=5、6、8、9的酸碱化学溶液污染,通过界限含水率试验测定改性黏土的液限与塑限,分析试样的稠度界限;通过膨胀与收缩试验测定改性黏土的膨胀率与收缩率,分析试样的胀缩特性;通过开裂试验测定改性黏土的开裂特性.结果表明:改性黏土液限约为43.5%,而随着污泥灰掺量增大,塑限升高,塑性指数降低,经酸碱化学溶液污染后污泥灰掺量5%的试样液、塑限达到最大,为45.9%、22.8%;污泥灰掺量为5%时膨胀率最低,为5.66%,掺量为3%时,线收缩率最低,为2.14%;受酸碱化学溶液污染后改性黏土膨胀率降低12.7%~36.5%,而线收缩率升高33.8%~75.7%;4次干湿循环后,纯黏土试样的开裂因子较第一次干湿循环末期大80.71%,而污泥灰掺量为3%试样开裂因子仅较第一次干湿循环末期大43.47%.故建议采用3%污泥灰掺量的改性黏土作为填埋场衬垫材料.     

海相人工冻土热物理特性试验研究

【目的】沿海城市轨道交通主要穿越海相深厚软土,需要大量使用冻结法施工,而该地区典型土层热物理特性是冻结法设计的关键依据。研究土质、冻融条件等因素对海相人工冻土冻结温度、热物理性质和冻融性质的影响可为该地质条件下的隧道施工提供基础资料。【方法】选取宁波地区3种典型土层,即淤泥质黏土、粉质黏土和砂质粉土,开展冻结温度和热物理参数测定,以及封闭与开放系统下冻胀融沉试验。【结果】3种土层冻结温度为-0.43～-0.23 ℃,且以砂质粉土的较高,粉质黏土的次之,淤泥质黏土的较低; 不同土层热物理性质不同,但其常温土的导热系数和容积热容量大小呈现一致性,表现为砂质粉土最大,粉质黏土次之,淤泥质黏土最小; 冻土的导热系数、容积热容量和导温系数均大于常温土,冻土导热系数为常温土导热系数的1.37～1.77倍,且颗粒越粗差异越大; 各土层冻胀率和融沉系数相差较大,冻胀率较大的土层其融沉系数也较大,表现为淤泥质黏土＞粉质黏土＞砂质粉土; 开放系统补水冻结过程下各土层冻胀率和融沉系数分别为封闭系统冻结过程不补水工况下冻胀率和融沉系数的1.23～1.88倍和1.21～1.84倍。不论是开放系统还是封闭系统,海相土体各土层的融沉过程相似,可分为缓慢融沉、快速融沉和稳定融沉3个阶段。【结论】海相土体的冻结温度、热物理性质和冻融性质与其土质、状态和冻融条件等因素密切相关,在进行海相土体冻结法设计与施工时,应充分考虑其物理特性的差异性。