纳米碳酸钙增韧聚氯乙烯复合材料的微结构及界面行为

选择微米、亚微米和纳米级碳酸钙增韧聚氯乙烯复合材料,研究了填料粒度对聚氯乙烯（PVC）复合材料微观结构、材料力学性能及界面行为的影响。结果发现少量CaCO3填充PVC复合材料使体系的加工流动性变好,大粒径颗粒填充PVC复合材料的流动性能更好。纳米CaCO3／PVC复合材料断面出现大量的拉丝结构。采用纳米CaCO3填充PVC可使材料产生脆韧转变,显著提高PVC复合材料的韧性;微米CaCO3对PVC基本上没有增韧作用,拉伸强度随着填充量的增加而下降,而且粒径越大拉伸性能下降的趋势也越大。引入了TPT方程的半经验参数B对不同粒径的CaCO3填充PVC复合材料的界面粘接情况进行定量描述,发现碳酸钙颗粒粒径越小,界面作用越大。     

纳米SiO2和CaCO3改性脲醛树脂甲醛含量及性能研究

采用质量分数1%硅烷偶联剂KH一570处理纳米SiO2和纳米CaCO3表面,通过间歇式超声波震荡法将纳米SiO2和纳米CaCO3加入脲醛树脂进行改性;研究了纳米SiO2和CaCO3用量对脲醛树脂游离甲醛、粘度、固化时间、拉伸剪切强度的影响.结果表明:纳米SiO2、CaCO3用量对相同F/U摩尔比脲醛树脂的性能有不同程度的影响.当纳米SiO2用量小于质量分数1.5%时,用量越大,游离甲醛含量越低,粘度越大,拉伸剪切强度越大,对固化时间影响不大,而纳米SiO2用量超过质量分数1.5%时,游离甲醛含量不再下降;随着纳米CaCO3的加入量的增加,游离甲醛含量也越低,粘度越大,拉伸剪切强度变化不大,树脂的固化时间延长,加入量大于质量分数7%时,树脂不能固化.因此纳米CaCO3加入量控制质量分数5%时,树脂性能最佳.     

三甲基硅基甲基纤维素/钴络合物复合膜的制备与富氧性能

使用甲基纤维素和六甲基二硅胺烷（HMDS）合成了三甲基硅基甲基纤维素醚（TMS—MC）．通过溶液浇铸制备了TMS—MC膜和TMS—MC与一种钴Schiff碱络合物,N,N’-二水杨乙二亚氨基钴的复合膜．对复合膜的力学性能、富氧性能以及影响富氧性能的因素如压差、温度以及络合物的用量进行了研究．与TMS—MC膜相比,复合膜由于钴络合物的加入具有对氧的促进输送作用,因此获得在低压差条件下透氧系数和氧氮分离系数同时提高的效果,尤其是后者较为显著．在20℃和0．05MPa压差条件下,透氧系数为57．86Barter,氧氮分离系数达到11．08．     

超细CaCO3改性SBS的性能研究

利用Si-6偶联剂改性超细CaCO3,通过直接共混法将改性的CaCO3和SBS制备Ca-CO3/SBS复合材料.利用各种测试手段研究材料的拉伸性能、硬度、热性能、耐老化性能的变化规律.实验结果表明:与纯SBS相比,CaCO3改性SBS复合材料的硬度明显提高,断裂伸长率降低.材料的拉伸强度和弯曲强度呈先增加后降低的变化规律.与此同时,材料的热稳定性、耐老化性能明显改善,但其加工性能却未见明显变化.当100份SBS中添加10份的CaCO3时,材料的综合性能 达到最佳.该方法的研究不仅可以降低SBS的使用成本.而且还开拓了SBS的应用领域.     

ADDP改性纳米碳酸钙及其在PP塑料中的应用

用磷酸酯表面活性剂改性纳米碳酸钙，测定了改性前后CaCO3吸油率、接触角、糊粘度、粒径分布的变化情况；考察了聚丙烯中不同的CaCO3填充量对塑料的冲击韧性、断裂伸长率、拉伸强度等性能的影响．结果表明：CaCO3改性后吸油率降低，与水的接触角增大，糊粘度减小，分散粒径变小；改性CaCO3的增加提高了聚丙烯的冲击韧性和拉伸强度。     

添加纤维素提升湿态海藻酸钠膜性能的研究

以棉短绒为原料,制备了纤维素纳米晶(cellulose nanocrystalline,CNC)、纤维素纳米纤维(cellulose nanofiber,CNF)和微纤化纤维素(microfibrillatedcellulose,MFC),并以不同浓度将其与海藻酸钠共混制备湿态海藻酸钠膜,评价了纤维素种类、尺寸对湿态海藻酸钠膜的机械性能、光学性能和微观结构的影响。结果表明：CNC和CNF均为纳米级纤维素,CNC宽度为(26.86±4.59) nm,长径比小于10,CNF宽度为(34.45±5.63) nm,长径比大于50;MFC为微米级纤维素,宽度为(1.43±0.96)μm,长径比大于100。当CNC和CNF添加量达到1.5%、MFC添加量达到1%时均能显著提高湿态膜的机械性能,其中拉伸强度由0.60 MPa分别增加到1.16 MPa、1.09 MPa和0.98 MPa。通过扫描电子显微镜和红外光谱分析,添加1.5%CNC制得的复合膜结构更加致密均匀,各成分协同性良好。采用上述3种纤维素与海藻酸钠共混均能提高膜的机械性能,这为海藻酸钠–纤维素复合膜在共挤香肠中的应用提供了参考。     

PVA/PAA/BC复合水凝胶的制备与性能

利用冰冻–解冻循环法制备聚乙烯醇(PVA)/聚丙烯酸(PAA)/细菌纤维素(BC)复合水凝胶.研究BC与单体丙烯酸(AA)用量对PVA/PAA/BC复合水凝胶的力学性能和溶胀特性的影响,初步探讨PVA/PAA/BC复合水凝胶的pH敏感性.实验结果表明:随着BC添加量的增多,PVA/PAA/BC复合水凝胶的含水率和拉伸强度与PVA/PAA水凝胶相比均有一定程度的提高,SEM表明复合水凝胶的网络交联点增多;加入AA会使复合水凝胶拉伸强度减小,但溶胀性能提高很多.综合考虑,BC添加量为4%,AA添加量为8%时,各项性能均较好.     

DOPO-HQ改性碳纳米管/EP复合材料的制备及性能

采用混酸氧化多壁碳纳米管(MWCNTs),然后与含磷化合物2–(6,H–二苯并–5–氧杂–6–膦酰杂–6–苯基)–1,4–对苯二酚(DOPO-HQ)反应,对MWCNTs进行功能化修饰,并用功能化的碳纳米管(MWCNTs-P)对环氧树脂进行改性.对比了MWCNTs与MWCNTs-P对环氧树脂力学性能和阻燃性的影响,结果表明,MWCNTs与MWCNTs-P的加入均能提高环氧树脂的力学性能,MWCNTs-P改性效果更好.当MWCNTs-P添加量为0.5%时,环氧树脂的冲击强度提高了232%;SEM结果显示,加入碳纳米管使环氧树脂复合材料的韧性有一定程度的提高.MWCNTs-P的添加量为1.0%时,复合材料的拉伸性能和弯曲性能最好.极限氧指数(LOI)测试结果表明,MWCNTs-P提高了环氧树脂的阻燃性,MWCNTs-P的添加量为0.5%时,复合材料的LOI达到30.2%.     

纳米Ag~+/TiO_2对PLA薄膜性能的影响

在聚乳酸(PLA)体系中添加无机抗菌剂纳米二氧化钛银交换体(Ag+/TiO2),研究纳米Ag+/TiO2含量对PLA薄膜力学性能、透氧透湿性能及抗菌性能的影响.结果表明:随着纳米Ag+/TiO2含量的增加,所制备的PLA薄膜的拉伸强度先增大后减小,而断裂伸长率逐渐下降;在含量为1份时,薄膜的拉伸强度为38.8,MPa、断裂伸长率为263.5%、透湿系数为3.8×10-13g.cm/(cm2.s.Pa)、透氧系数为38×10-15cm3.cm/(cm2.s.Pa),薄膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、霉菌的抗菌率达到95%以上.     

纳米乳液改性纳米CaCO3/PVC复合材料的结构和性能研究

研究了纳米聚丙烯酸酯微乳液改性纳米CaCO3在聚氯乙烯(PVC)基体中的分散性,以及添加了改性纳米CaCO3的PVC复合材料的力学性能.结果表明,改性后纳米CaCO3的表面性质由疏油性变为亲油性;改性后纳米CaCO3在PVC基体中均匀分散,并且与PVC基体结合良好;添加改性纳米CaCO3的PVC的冲击强度和拉伸强度明显优于添加未改性纳米CaCO3的PVC.     

影响魔芋葡甘聚糖/碳酸钙复合膜拉伸强度的因素

采用共混法制备了魔芋葡甘聚糖／碳酸钙（KGM／CaCO,）复合膜,研究了影响复合膜拉伸强度的因素。结果表明：KGM浓度在0．8％～1．5％范围内变化时,对KGM／CaC03膜的拉伸强度的影响不大;CaCO3：KGM的质量比在5-10到6：10之间膜的拉伸强度最好;随着表面活性剂量的增加,膜的拉伸强度增加,然而当其量超过1．0％时,KGM／CaC03膜的拉伸强度降低;当pH升至8左右时,KGM／CaC03膜拉伸强度达到最大。复合膜的拉伸强度随紫外照射时间的增加而增加,且在1h时达到最大,超过1h后的辐照将导致复合膜拉伸强度下降。红外光谱分析表明适度的紫外辐照可促使KGM分子之间交联,但过长时间的辐照则导致KGM分子链断裂,膜的拉伸强度降低。     

活性炭纤维纸的制备、结构及性能研究

采用湿法造纸工艺制备活性炭纤维纸(ACFP),探讨了分散剂、活性炭纤维与纸浆纤维配比对活性炭纤维纸的透气度、抗张强度、比表面积和微孔体积的影响。结果表明,分散剂可增加ACFP的抗张强度而对透气度影响较小,随活性炭纤维含量的增加,ACFP的透气度增加而抗张强度下降, ACFP具有与活性炭纤维类似的孔径大小和孔径分布, 二者的氮气吸附等温线均为I型等温线,吸附机理均为微孔填充,ACFP的形态结构为无序随机排列。     

不同方法合成聚乙烯醇水凝胶性能研究

以聚乙烯醇（PVA）为单体,经物理交联和化学交联反应制得PVA水凝胶,考查了不同的合成方法对PVA水凝胶性能的影响.对制备的PVA水凝胶膜的力学性能、透光率及透气性进行了表征.研究表明,采用以DMSO为溶剂的冷冻法制备的PVA水凝胶膜具有良好的综合性能,其透气系数为0.8m2/s·kPa,拉伸强度为16.5 MPa,透明度达99.8％.     

生态护坡中桉树根系的固土效果试验研究

目的研究生态护坡中植物根系在土体中的加固方法和原理。方法通过土样的含水量测定试验、直剪试验和现场抗拉试验,建立了桉树林地土壤含水量与抗剪强度指标以及根系直径与根系最大抗拉强度和最大抗拉力之间的关系。结果土体抗剪强度参数值均随着土壤含水量的增加而减小,根系最大抗拉强度随着根系直径的增加呈现增加的趋势,最大抗拉力随着根系直径的增加呈现出减小的趋势,而植被根系的最大抗拉拔力与根土之间的静摩擦系数、根的直径、埋深和根周围土体的重度有关。结论根系最大抗拉强度与根系直径两者之间符合指数函数关系,最大抗拉力与根系直径两者之间符合正相关关系,植被根系越粗埋深越大,周围土体越密实则其最大抗拉力就越大。     

基于根系化学组成的抗拉力学特性分析

【目的】分析根系力学特性与化学组成的关系,揭示根系固土的机理,为边坡的生态修复预测及树种优化提供理论基础。【方法】以贵州省石漠化土层浅薄地区乡土树种火棘(Pyracantha fortuneana)和刺鼠李(Rhamnus dumetorum Schneid)为研究对象,通过对根系木质素、纤维素和半纤维素含量及根系抗拉特性的测定,结合根系横截面的表观形态分析,从更为微观的角度分析根系固土护坡机制。【结果】根系力学性质与根径间存在明显的尺寸效应,根径越大,极限抗拉力越大,极限抗拉强度和极限延伸率越小。随着根径的增加,纤维素和半纤维素含量呈增加趋势,木质素含量呈减小趋势。其中火棘木质素含量高于刺鼠李,纤维素含量低于刺鼠李。木质素含量越高,根系极限抗拉力和极限抗拉强度越大,纤维素和半纤维素含量越高,极限延伸率越小。纤维素、半纤维素和木质素在微观的化学结构上韧性和强度可能对根系宏观的力学特性有较大影响。根系在微观结构方面具有与木材一样的微观“多孔结构”,从而对根系产生一定的增韧作用。【结论】根系的木质素、纤维素和半纤维素均对根系的抗拉力学性能有一定影响,在一定程度上揭示了影响根系力学性质内在因素。     

粉煤灰掺量和沙漠砂替代率对高强沙漠砂混凝土力学性能影响

为了研究粉煤灰掺量和沙漠砂替代率对高强沙漠砂混凝土力学性能影响,进行不同粉煤灰掺量和沙漠砂替代率高强沙漠砂混凝土28 d抗压强度和劈裂拉伸强度实验,分析粉煤灰掺量和沙漠砂替代率对高强沙漠砂混凝土28 d抗压强度和劈裂拉伸强度影响规律.实验结果表明:随着沙漠砂替代率增加,高强沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率为20％时,高强沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度均达到最大值;随着粉煤灰掺量增加,高强沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度先增大后减小,粉煤灰掺量为15％时,高强沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度达到最大值,为沙漠砂在工程中的应用提供指导和借鉴.     

液晶纤维素及其衍生物材料的结构与性能

基于国内外最新研究文献，系统论述了液晶纤维素及其衍生物薄膜、纤维、功能分离膜、交联凝胶等材料的成型、结构与性能。指出这类液晶聚合物具有胆甾相或向列相液晶态。与各向同性态的同种材料相比，各向异性态的液晶纤维素及其衍生物材料具有更优异性能。双轴取向液晶三乙酸纤维素薄膜的拉伸强度和弹性模量分别可310MPa和6．3GPa；由液晶态干湿法纺丝所获得的高分子量纤维素纤维的抗张强度和弹性模量分别可高达2．2GPa和65GPa。液晶纤维素及其衍生物分离膜也表现出高得多的气体选择透过性能。其液晶交联凝胶中，凝胶所占质量分数高达98％，以及具有显著不同于各向同性态凝胶的液胀行为。液晶纤维素及其衍生物可望作为生产高级包装膜、功能纤维、气体分离膜、各向异性功能凝胶等的重要材料。     

掺杂对高磁导率MnZn铁氧体磁特性的影响

研究了CaCO3和Bi2O3掺杂及烧结气氛对高磁导率MnZn铁氧体磁特性及微观结构的影响．研究结果表明,由于CaCO3存在于晶界,合适的CaCO3掺入量会使晶界明显,晶粒均匀,起始磁导率增加．同时由于Ca^2 与Si^4 共同形成高电阻的晶界层,能够改善材料的起始磁导率的频率特性．由于Bi2O3在烧结过程中分布在晶界,掺入Bi2O3促进了晶粒生长．为了减小烧结样品内部和外部氧含量的差别,必须通过控制烧结气氛,保证Zn^2 尽可能少挥发,同时防止Fe和Mn离子变价,从而避免起始磁导率下降．     

金属有机络合物添加剂对聚合物膜气体透过性能的影响

分别在聚酰亚胺和醋酸纤维素气体分离膜材料中添加金属有机络合物,研究了不同添加剂用量对分子链间距(或晶面间距)、膜密度及气体分离性能的影响。广角X射线衍射和膜密度的测定结果表明,随着添加剂用量的增加,聚合物材料的自由体积增大,膜的透气系数也相应提高。但聚酰亚胺复合膜中添加剂用量达到2.0%后,自由体积和透气系数趋于稳定。两种膜材料在透气系数提高的同时,透气选择性变化不大。     

金属有机络合物添加剂对聚合物膜气体透过性能的影响

分别在聚酰亚胺和醋酸纤维素气体分离膜材料中添加金属有机络合物，研究了不同添加剂用量对分子链间距（或晶面间距）、膜密度及气体分离性能的影响。广角X射线衍射和膜密度的测定结果表明，随着添加剂用量的增加，聚合物材料的自由体积增大，膜的透气系数也相应提高。但聚酰亚胺复合膜中添加剂用量达到2．0％后，自由体积和透气系数趋于稳定。两种膜材料在透气系数提高的同时，透气选择性变化不大。