季鏻盐改性蒙脱土的制备及性能

采用离子交换法将不同的季鏻盐交换到钠基蒙脱土的层间得到改性蒙脱土, 并对改性蒙脱土的结构和性能进行了研究. 热重量法和X射线衍射分析的结果表明, 季鏻盐已插入蒙脱土的层间, 并且季鏻盐改性蒙脱土中有机物的热分解起始温度比季铵盐改性蒙脱土的热分解起始温度提高30 ℃;解吸试验的结果表明, 改性蒙脱土中的季鏻盐在水和0.9%NaCl溶液中都很稳定. 钠基蒙脱土对金黄色葡萄球菌（S. aereus）和大肠杆菌（E. coli）的最低抑菌浓度均大于2 g/L, 而当插入季鏻盐后, 其最低抑菌浓度大幅度降低, 如十四烷基三丁基季鏻盐改性蒙脱土对S. aereus和E. coli的最低抑菌浓度分别为12.5 mg/L和200.0 mg/L. 随着季鏻盐改性蒙脱土浓度的增加和接触时间的延长, 改性蒙脱土的抗菌性能增强.     

有机蒙脱土的制备及对苯胺废液的吸附性能

以信阳上天梯矿膨润土为原料,经过钠化改型处理后,用十六烷基三甲基溴化铵进行有机改性,制得有机蒙脱土,利用正交试验研究有机蒙脱土对苯胺的吸附性能.结果表明,对于质量浓度为20 mg/L的苯胺溶液,在温度40 ℃、吸附时间50 min、有机蒙脱土投加量80 g/L、溶液pH值7的条件下,对苯胺的脱除率可达84.2%.吸附等温曲线符合Freundlich方程.     

交联壳聚糖/聚羟基铝改性蒙脱土的制备及其对水中Cu~(2+)的吸附性能研究

用交联壳聚糖和Al13柱化剂共同改性蒙脱土,制得交联壳聚糖/聚羟基铝改性蒙脱土。X-射线衍射数据表明,改性蒙脱土层间距明显增大,达2.09nm.研究了改性蒙脱土对水中Cu2+的吸附性能,结果表明:环氧氯丙烷交联壳聚糖单元体分子物质的量与聚羟基铝柱撑蒙脱土阳离子交换量比例为0.45∶1,25℃,吸附时间为4h,投加量为10g/L,pH 6.5条件下,改性蒙脱土对Cu2+的去除率为96%;吸附动力学过程符合准二级反应方程的描述;内部扩散方程表明膜扩散和颗粒内扩散联合控制吸附过程;吸附热力学过程符合Freundlich等温吸附模型。热力学参数ΔG0,ΔH0,ΔS0.     

丙烯酰胺/蒙脱土嵌入及聚合机理的研究

利用Co60 γ -射线辐射引发聚合的方法制备高分子复合吸水材料 (SAPC) ,研究丙烯酰胺 /蒙脱土层间吸附嵌入及聚合机理 ,并对复合吸水材料的结构和性能予以解析 .用质量分数为 4 %和 2 0 %的丙烯酰胺水溶液制备的丙烯酰胺 /蒙脱土嵌入复合物 ,层间扩展距离分别为 1 5nm和 2 0nm ,对应于丙烯酰胺分子的单分子层和双分子层吸附 ,辐射聚合后的嵌入复合物较蒙脱土的吸水倍数显著提高 .结果表明 ,丙烯酰胺是以其分子平面垂直于硅酸盐的层片方向嵌入 ,聚合后 ,蒙脱土的存在使嵌入聚合物由水溶性向水膨性的转化     

蒙脱土改性PET纤维性能

采用熔融插层法制备聚对苯二甲酸乙二酯（PET）/蒙脱土（MMT）纳米复合材料,对其纤维的结晶性能、力学性能及染色性能进行详细研究.结果表明,与纯PET纤维相比,蒙脱土改性PET纤维具有较高的模量和较低的收缩率,改性纤维的上染率亦有明显提高.含磺酸基团改性的聚对苯二甲酸乙二酯（CDP）/MMT纤维的上染率和上染速率大于PET/MMT纤维,表明蒙脱土和聚合物中的离子基团对促进PET纤维的染色性能有协同作用.     

纳米纤维素增强聚苯胺复合材料的制备及性能

 为制备一种新型聚苯胺导电复合材料,以盐酸作为掺杂酸,过硫酸铵作为氧化剂,采用原位聚合法,将从废报纸中提取的纳米纤维素与苯胺单体复合,合成了纳米纤维素增强聚苯胺导电复合材料。分别利用傅里叶红外光谱仪（FTIR）、扫描电镜（SEM）、四探针测试仪、万能力学实验机,测试纳米纤维素增强聚苯胺导电复合材料的化学成分、微观结构、导电率、力学性能。结果表明,当聚苯胺的质量分数达到20%时,掺杂纳米纤维素的聚苯胺复合材料保持了良好的导电性能,同时提高了韧性。     

超弹性自修复导电水凝胶的制备及性能

为了延长导电水凝胶的使用寿命，基于席夫碱动态共价键的构建机理，在硼砂（BORAX）和氯化锂（LiCl）混合溶液中，采用丙烯酰胺、 N-2-氨基乙基丙烯酰胺盐酸盐（AEAM）和N-丙烯酰氧基琥珀酰亚胺（ASI）通过一步法制备了一种具有自修复功能的导电水凝胶，并对该水凝胶的红外、力学、导电等性能进行了表征。结果表明水凝胶内部形成了席夫碱结构；通过调整各组分质量比，水凝胶的断裂伸长率最高可达1 495.2%，拉伸强度最高可达328.9 kPa，电导率可达3.11 S/m，表明水凝胶具有较好的自修复功能。     

氨基硅烷-蒙脱土/SBS改性沥青与改性集料的黏附性能

沥青路面的水损害缩短了路面的使用寿命，提高沥青的黏聚力和沥青与集料之间的黏附性可有效改善水损害. 采用3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）改性蒙脱土（NH2-MMT），以增强苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）改性沥青的黏聚力. 采用氨基硅烷KH550改性花岗岩（Gr）集料（NH2-Gr），提高沥青与集料之间的黏附力. 采用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱仪（XPS）对改性前后的蒙脱土和Gr集料进行表征. 采用同时提高沥青黏聚力和沥青与集料之间黏附力的方式， NH2-MMT/SBS改性沥青与NH2-Gr 集料的黏附功增长19%，剥落功下降24%. 相比基质沥青，SBS改性沥青、NaMMT/SBS改性沥青和NH2-MMT/SBS改性沥青的黏聚功比基质沥青分别增长了15%、22%和28%. 相比基质沥青与Gr集料，NaMMT/SBS改性沥青和NH2-MMT/SBS改性沥青的黏聚功分别增长了6%和12%. 采用光电比色法测试沥青与集料的黏附性，与基质沥青/Gr集料相比，NH2-MMT-SBS改性沥青/Gr集料对紫外光的吸收峰值由0.483增大至0.499. NH2-MMT-SBS改性沥青/NH2-Gr集料对紫外光的吸收峰值由0.474增大至0.557，结果表明：黏聚力和黏附力的同时改性可以有效提高沥青抗水损害性能，改性集料的效果更明显.     

聚合物/蒙脱土纳米复合材料研究进展

简要概述了聚合物/蒙脱土纳米复合材料的结构及性能和蒙脱土的有机改性机理,详细介绍了对聚烯烃/蒙脱土、聚苯乙烯/蒙脱土和橡胶/蒙脱土纳米复合材料的研究进展.对各种制备方法进行了分析比较,指出了对聚合物进行接枝改性,提高其与有机蒙脱土的相容性是制备聚合物/蒙脱土纳米复合材料的关键.     

银掺杂改性蒙脱土对苯酚吸附性能的研究

文章制备了银掺杂十八烷基三甲基溴化铵改性蒙脱土(Ag/STAB-MMT),研究了Ag/STAB-MMT对苯酚的吸附性能。结果表明,Ag/STAB-MMT对苯酚的吸附性能优于蒙脱土、STAB改性蒙脱土及银掺杂蒙脱土;在温度为20℃、p H=10.0、吸附时间为120min的条件下,吸附剂用量为2.5g/L时银掺杂改性蒙脱土对对苯酚的吸附率最大。     

Swelling Behaviors of Polyaniline-Poly（Acrylic Acid） Hydrogels

Using poly（acrylic acid） （PAA） aqueous solution, NaOH aqueous solution, aniline （An） and ammonium persulfate （APS）, PAn-PAA hydrogels with a semi-interpenetrating structure connected by physical interlocks, chemical ion bonds and hydrogen bonds were prepared. The swelling properties of the hydrogels in solutions of different pH values （adjusted by adding NaOH or HCI） were studied. All the hydrogels prepared have similar swelling curves （the curves of equilibrium swelling ratio vs. pH value） and reach their maximum swelling at pH of 8 - 10. The maximum swelling ratio of the hydrogels is dependent on composition, including molecular weight of PAA, polymer content of the hydrogel, and molar ratios of AA to An, APS to An, and NaOH to AA, And the compositional dependence of the swelling capacity of PAn-PAA hydrogels was also studied.     

Highly Stretchable and Transparent Hydrogel as a Strain Sensor

The rapid developments of artificial intelligence have attracted attention in designing electronic skin(e-skin) to realize the mechanical and sensory properties of human skin. To better imitate the tactile sensing properties of human skin, a stretchable and transparent hydrogel is produced. Thus, an elastic and capacitive strain sensor was successfully produced through the as-prepared hydrogel. The sensor was elastic with a high conductive stability and could detect the strain changes in different states, which had very short response time that could be applied into the detection of large and small deformations and would shed light on its application in e-skin.     

(NIPAAm)类三元共聚及IPN水凝胶的合成与温敏性能的研究

采用自由基聚合法合成了P(AAm-co-NIPAAm-co-DMAA)三元共聚水凝胶和P(NIPAAm-co-AAm)/PDMAA互穿聚合物网络(IPN)水凝胶。研究了两种水凝胶的温敏及溶胀性能,并考察了DMAA含量对两种凝胶性能的影响。结果表明,P(AAm-co-NIPAAm-co-DMAA)三元共聚水凝胶和P(NIPAAm-co-AAm)/PDMAA互穿聚合物网络(IPN)水凝胶都具有热缩温敏性,DMAA的摩尔分数增加(7%～22%),两种水凝胶的LCST从40℃升高到45℃;三元共聚水凝胶平衡溶胀比(SR)由8.33提高至14.50,IPN水凝胶平衡溶胀比(SR)由5.61提高至11.66;两种水凝胶都能在30min内达到消溶胀平衡,并且失水率在80%左右。IPN水凝胶的凝胶形态稳定性较三元共聚水凝胶明显提高。     

高力学性能及高导电性的防冻有机水凝胶电解质

由于水凝胶电解质的力学性能差且水在低温下会结冰,限制了水凝胶电解质在储能器件和电子导体方面的应用。加入大豆分离蛋白,以丙烯酰胺和甲基丙稀酰乙基磺基甜菜碱为单体,在二甲基亚砜/H₂O的混合溶液和氯化锂的存在下,通过自由基聚合制备了高力学性能、高导电性的防冻有机水凝胶。其具有良好的电导率(最高37.5 mS/cm)、良好的力学性能(最大应力69 kPa,最大应变762.5%)、优良的韧性和抗疲劳性能,对应变和温度具有良好的响应性、宽的传感窗口及稳定性,具有应用于传感器领域的潜力。另外,所制备的超级电容器在20 ℃和-20 ℃均表现出良好的电化学性能,20 ℃时,0.2 A/g电流密度下,超级电容器的比电容为62.1 F/g,5 A/g 的高电流密度下,比电容仍有30 F/g;同时具有良好的抗冻性能和循环稳定性,-20 ℃时,0.5 A/g电流密度下,超级电容器循环10 000圈后仍能保持20 ℃下容量的92%。     

智能海藻酸钙/PNIPAAm互穿网络水凝胶微囊制备研究

以海藻酸钙凝胶为聚合模板，过硫酸铵/偏重亚硫酸钠氧化还原引发剂体系、自由基水溶液法聚合制备了温度敏感和pH敏感的海藻酸钙/聚N异丙基丙烯酰胺（CA/PNIPAAm）互穿网络水凝胶微囊。并研究了引发剂用量、单体量、单体/海藻酸钠配比、缓冲液pH值等因素对该互穿智能水凝胶温度敏感和pH敏感性的影响。结果表明：该互穿凝胶微囊对pH/温度具有敏感溶胀性，可望作为口服药物缓释制剂的载体。     

反胶束模板制备聚苯胺/Ce(OH)_3-Pr_2O_3/蒙脱土纳米复合材料及其表征

利用表面活性剂乳液自组装产生模板,以磺基水杨酸为掺杂剂,苯胺(ANI)为油相,稀土(Ce-Pr)离子水溶液为水相,形成反胶束微乳液,使稀土粒子均匀分散于油相中,成为热力学稳定的乳液体系,将该乳液插层于有机蒙脱土(MMT)的片层间,加入引发剂单体直接进行原位聚合,即制得目标产物.通过红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)和差热-热重(TG-DTA)对该复合材料进行了表征和分析.结果表明,反胶束法制备出热稳定性良好的新型PANI/Ce(OH)3-Pr2O3/MMT纳米复合材料,该法可以用于三相纳米复合材料的制备.     

反胶束模板制备聚苯胺/Ce(OH)3-Pr2O3/蒙脱土纳米复合材料及其表征

利用表面活性剂乳液自组装产生模板，以磺基水杨酸为掺杂剂，苯胺（ANI）为油相，稀土（Ce-Pr）离子水溶液为水相，形成反胶束微乳液，使稀土粒子均匀分散于油相中，成为热力学稳定的乳液体系，将该乳液插层于有机蒙脱土（MMT）的片层间，加入引发剂单体直接进行原位聚合，即制得目标产物．通过红外光谱（IR）、扫描电镜（SEM）、X-射线衍射（XRD）和差热-热重（TG-DTA）对该复合材料进行了表征和分析．结果表明，反胶束法制备出热稳定性良好的新型PANI／Ce（OH）3-Pr2O3／MMT纳米复合材料，该法可以用于三相纳米复合材料的制备．     

高强度PAM/PVA互穿网络水凝胶的合成

以聚丙烯酰胺(PAM)为基体,聚乙烯醇(PVA)为增强体,采用两步水溶液聚合法合成具有较高机械强度的PAM/PVA互穿网络水凝胶.研究PVA、交联剂用量对PAM/PVA互穿网络水凝胶拉伸强度及伸长率的影响,探讨水凝胶的应力松弛及析出PVA对水凝胶的增韧机理.实验表明,制备的互穿网络水凝胶具有较高的机械强度和韧性,最高拉伸强度为2.4 MPa,伸长率为3 000%.最后,采用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)及X-射线衍射(XRD),对PAM/PVA互穿网络水凝胶的结构与形貌进行表征.     

以聚氨酯预聚物为交联剂的两性水凝胶

为了改善水凝胶的强度,通过端丙烯酸酯基阴离子型聚氨酯(PU)与甲基丙烯酰氧乙基苄基二甲基氯化铵(MAEBDAC)的共聚交联,合成了系列两性水凝胶(简称L1—L5)。采用差式扫描量热法(DSC)分析了阴阳离子摩尔比为0.3/1(样品L1)、1/1(样品L3)和1.3/1(样品L5)的干凝胶,结果表明,两组分间相容性良好。处于等电点的样品L3中没有微孔结构,且其可冻结水含量仅为总溶胀水量的11.7％,而在样品L1和L5中均具有微孔结构且可冻结水含量增至50％。研究pH响应性表明,水凝胶的响应行为取决于凝胶中过量电荷的性质,外加电介质对样品L3的吸水能力影响较小。凝胶强度随聚氨酯链段的引入而提高。     

用正交试验法优化聚丙烯酰胺水凝胶的机械性能

报道了关于运用正交试验法对水凝胶机械性能优化的研究,选用丙烯酰胺作为单体,与交联剂N,N'－亚甲基双丙烯酰胺在过硫酸铵作为引发剂的作用下,以水为溶剂,进行封管聚合。然后将所合成的水凝胶在浸水溶胀后进行悬挂断裂强度的测试,并采用正交试验法选取合成水凝胶的最佳条件,通过热机械分析仪（CMA－2）对水凝胶进行载重形变及回复性能的测试,从而证明正交试验法在水凝胶机械性能优化组合中应用的可行性。