双重乳液法制备环氧树脂中空微球及其性能

利用W_1/O/W_2双重乳液法制备环氧树脂中空微球。研究了内水相(W_1)质量分数、外水相(W_2)温度及环氧预聚合时间等重要工艺参数对环氧树脂中空微球形貌的影响。通过扫描电子显微镜、激光粒度测试、红外光谱和热失重分析对环氧树脂中空微球进行了表征。结果表明:制备的环氧树脂中空微球具有较好的中空结构,其粒径约20μm,壁厚约5μm;粒径分布范围为10～100μm,体积加权平均粒径为35. 7μm;红外光谱结果表明所制备的环氧树脂中空微球固化较完全;热失重结果表明环氧树脂中空微球的热分解起始温度为316℃,质量保存率为15%。     

填充型聚氨酯弹性体的合成及性能研究

以聚醚N210、甲苯二异氰酸酯(TDI-80)为原料,MOCA为扩链剂,分别添加无机填料(石英粉、玻璃粉、煤沥青)和有机填料(环氧树脂、聚酰亚胺、羟基氯醋)合成填充型聚氨酯弹性体,考察了不同填料与不同添加量对聚氨酯弹性体的黏度、力学性能、热性能的影响。结果表明:填料的加入可在一定程度上提高体系的热稳定性;添加质量分数5%的环氧树脂所合成的聚氨酯弹性体,其力学性能提高最为明显。     

环氧树脂/聚醚砜/纳米氧化铝复合材料的力学性能及介电性能

以甲基纳迪克酸酐(MNA)为固化剂,制备了环氧树脂/聚醚砜/纳米氧化铝三元复合材料,并对其力学性能、介电性能以及热稳定性能进行了研究,同时探讨了其性能增强机理。结果表明:当聚醚砜(PES)和纳米氧化铝(nano-Al_2O_3)的质量分数分别为15%和3%时,环氧树脂/15PES/3Al_2O_3复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别达到45.7kJ/m~2、87 MPa和180MPa,与纯环氧树脂相比,均有大幅度的提高。在测试频率为100Hz时,复合材料的介电常数和介电损耗分别为7.7和0.013 5,介电性能较纯环氧树脂也有一定提高。此外,热分解温度比纯环氧树脂的提高了73℃,热稳定性得到提高。     

利用粉煤灰反应烧结合成ZrO_2-莫来石复合材料

以粉煤灰、锆英石和氧化铝为原料,通过反应烧结法合成ZrO2-莫来石复合材料.研究了烧结温度对合成材料线收缩率、密度、吸水率、常温耐压强度和抗热震性的影响.采用XRD和SEM表征材料的相组成和显微结构.研究结果表明,在1600℃下烧结4h可以合成常温耐压强度高、烧结性和抗热震性优异的ZrO2-莫来石复合材料;合成材料中ZrO2多以粒状形式存在,平均粒径约为5～10μm,能较均匀地分布于莫来石基质中.     

Al_2O_3-Ni网状复合材料的制备及力学性能

以αAl2O3超微粉和羰基Ni粉为原料,采用热压方法制备了Al2O3Ni网状复合材料,并对其三点弯曲强度和断裂韧性进行了研究·结果表明,随Ni体积分数的增加复合材料的强度稍有下降,而断裂韧性明显增加·Ni体积分数为20%时,断裂韧性可达88MPa·m1/2·复合材料对缺陷的敏感性远远小于氧化铝陶瓷,在材料表面引入载荷为100N的维氏硬度压痕后,氧化铝陶瓷的强度下降60%,而Ni体积分数为20%的复合材料强度仅下降19%·     

氟金云母填充环氧树脂复合材料研究

分别用标准氟金去母和改性氟金云母填充环氧树脂，制得了氟金云母／环氧树脂复合材料，对其力学性能进行了测试，并用扫描电子显微镜对其微观组织和形态进行了观察分析，研究了氟金云母的性质，质量分数同该复合材料力学性能之间的关系，结果表明：改性氟金云母对环氧树脂具有较好的增强作用，当其质量分数为10％时，复合材料的弯曲强度可提高50％，弹性模量可提高100％，标准氟金云母虽然可提高弹性模量，但却使弯曲强度下降。     

净水厂污泥中多环芳烃和金属的分布特征

以南京市某净水厂的沉淀池、滤池污泥为研究对象,采用Udden-Wentworth标准将净水厂污泥粒径分为4级,即3.9μm,3.9~63μm,63~250μm和250μm。3.9~63μm粒径的污泥分别占沉淀池和滤池污泥总体积的55%和73%;滤池污泥的有机质含量比沉淀池的高,在各粒径组分中的含量范围分别为12.64%~15.11%和8.09%~10.27%;沉淀池和滤池污泥中共检出14种多环芳烃,总质量分数平均值分别为556.59 ng/g和468.44 ng/g,其中2环和3环PAHs的质量分数之和为4环和5环的2~3倍,PAHs在各粒径组分中的质量分数分布与有机质的质量分数分布一致,PAHs在250μm和63μm的粒径组分中的质量分数较高,在63~250μm粒径组分中质量分数相对较低;污泥粒径和有机质质量分数影响污泥中金属浓度的分布,沉淀池和滤池污泥中8种金属(Al,Fe,Cd,Cu,Cr,Pb,Mn和Zn)在63μm的粒径组分中质量分数相对较高。     

玻璃纤维的含量对复合材料的力学性能影响及表征研究

为研究不同质量分数的玻璃纤维对增强聚丙烯复合材料力学性能的影响,选择直径为10μm的玻璃纤维制备复合材料小样.测试在不同质量分数时材料的拉伸强度、弯曲弹性模量等力学性能,并应用扫描电镜(SEM)对其微结构进行表征.结果表明:玻璃纤维质量分数对复合材料的取向分布有很大影响,随着玻璃纤维质量分数增加,拉伸强度增大,但弯曲弹性模量、弯曲强度变化不明显,此外,随着质量分数的增加,复合材料的脆性变大;SEM分析表明复合材料中玻璃纤维有一定的取向且分布相对均匀,玻璃纤维和复合材料基体结合良好.     

环氧树脂胶粘剂粘结的Al2O3/Al层状复合材料

以环氧树脂胶粘剂为粘结剂,采用简单的常温模压方法,在5 MPa下经常温固化制备了Al2O3/Al层状复合陶瓷材料,考察了环氧树脂和固化剂质量比为1∶0.7、1∶0.8、1∶0.9和1∶1.0时胶粘剂的粘结强度.结果显示:当环氧树脂和固化剂的质量比为1∶0.8时,胶粘剂的粘结强度最大;在粘结接头中间添加不同表面研磨处理的铝薄片后,当进行单向研磨时环氧树脂胶粘剂的粘结强度较大.层状复合材料的显微结构显示,该复合材料的层间结合紧密;力学性能测试表明,该复合材料的抗弯强度虽比氧化铝稍低,但断裂韧性和断裂功得到了较大的提高,这得益于裂纹扩展过程中形成的多裂纹特征.     

碳纳米管增强环氧树脂基复合材料的制备及其力学性能

通过对多壁碳纳米管进行表面处理,用超声分散和模具浇注成型法制备了碳纳米管/环氧树脂纳米复合材料。研究了碳纳米管含量和表面处理对碳纳米管/环氧树脂复合材料力学性能和断面形貌的影响,分析了碳纳米管对环氧树脂的增强机理。结果表明,随着碳纳米管含量的增加,碳纳米管/环氧树脂复合材料的拉伸强度和弯曲强度及模量先增加后减小;当碳纳米管的质量分数为0.5%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量分别达到最大值69.8MPa、136.9MPa和3.72GPa,比纯环氧树脂提高了33.9%、29.3%和4.8%;当碳纳米管的质量分数为1.5%时,拉伸模量达到最大值2050.5MPa,比纯环氧树脂提高了7.3%。     

自修复微胶囊型环氧树脂复合材料的制备及其性能

以脲醛树脂为壁材,E-51环氧树脂为芯材,利用原位聚合法制备了自修复环氧树脂微胶囊.采用扫描电镜观察了微胶囊形貌,金相显微镜测量了微胶囊的粒径大小及分布,傅里叶变换红外光谱仪表征了微胶囊化学结构,综合热分析仪分析了微胶囊热稳定性.将E-51微胶囊与潜伏性固化剂邻苯二甲酸酐植入到E-44环氧树脂基体中,制备了自修复微胶囊型环氧树脂复合材料,利用简支梁冲击试验机测试了试样冲击强度和自修复效率.结果表明:制备的微胶囊呈规则球体,囊芯质量分数高,热稳定性好;微胶囊的植入使得环氧树脂复合材料的冲击断面形貌从平整形态向针状斑纹形态转变.当自修复环氧树脂复合材料中微胶囊和潜伏性固化剂的质量分数分别为8.0%和3.0%时,自修复效率达到81.5%.     

聚丙烯/ZnO复合材料的力学性能及热性能

研究了ZnO体积分数和界面对复合材料力学性能和热性能的影响规律,为导热复合材料制备过程中基体与填料配比的选择、合适的填料表面处理方法以及实现力学性能与热性能的兼顾提供了指导依据。研究结果表明:当φ(ZnO)20%时,填料的加入有利于全面提高复合材料的力学性能和热性能;NDZ-132偶联剂的加入有助于改善聚丙烯/ZnO复合材料的热性能与力学性能,但是界面强度过大会使材料呈现脆性,冲击性能略有下降。加入大分子偶联剂相当于在填料表面增加一个柔性层,有利于提高材料的冲击性能,但是不利于热能在材料内部传递。随着NDZ-132偶联剂质量分数的增加,复合材料的导热性能、拉伸及弯曲性能都呈现出先增加后降低的趋势;当偶联剂质量分数约为1.5%时,复合材料性能达到最佳值。     

竹炭/硅橡胶高导电复合材料的制备及性能研究

以竹炭为导电填料,通过改变竹炭、气相法白炭黑、羟基硅油、过氧化二异丙苯(DCP)的添加量,以正交试验设计法对竹炭/硅橡胶复合材料的导电性能和力学性能进行了研 究。分析了竹炭的体积电阻率、粒径以及竹炭的添加量对竹炭/硅橡胶复合材料导电和力学性能的影响。结果表明：当甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)、竹炭(粒径小于25 μm,体积电阻率 为0.11 Ω·cm)、气相法白炭黑、DCP、羟基硅油质量比为100∶130∶3∶3∶2时,制备的复合材料的电阻率为0.63 Ω·cm,拉伸强度为118 MPa,伸长率为132 %,达到了竹炭/ 硅橡胶高导电复合材料的体积电阻率要求。     

SiC颗粒特性对无压熔渗SiCp/Al复合材料热物理性能的影响

采用粉末注射成形-无压熔渗相结合技术制备出了电子封装用高体积分数SiCp/Al复合材料. 重点研究了SiC粒径、体积分数以及粒径大小等颗粒特性对所制备复合材料热物理性能的影响规律. 研究结果表明,SiCp/Al复合材料的热导率随SiC粒径的增大和体积分数的增加而增加;SiC粒径的大小对复合材料的热膨胀系数(CTE)没有显著的影响,而其体积分数对CTE的影响较大. CTE随着SiC颗粒体积分数的增加而减小,CTE实验值与基于Turner模型的预测值比较接近. 通过对不同粒径的SiC粉末进行级配,可以实现体积分数在53%～68%、CTE(20～100℃)在7.8×10-6～5.4×10-6K-1、热导率在140～190W·m·K-1范围内变化.     

不同粒径的甲基环己基次膦酸盐/环氧树脂阻燃材料的性能比较

采用4种不同粒径的Al(MHP)作为环氧树脂(EP)的阻燃剂,着重讨论了Al(MHP)的粒径对EP复合材料的阻燃性能、热性能以及EP胶粘剂的粘接强度的影响。结果表明,减小Al(MHP)的粒径能显著提高EP复合材料的热性能、分解过程中的残炭率以及EP胶粘剂的粘结强度。当Al(MHP)的粒径从36.50μm减小到4.11μm,Al(MHP)含量为17 wt%的EP复合材料的氧指数(LOI)从34%增加到39%,聚合物空气中热分解到700℃时残炭率由23%增加到31%,剪切强度由4.77 MPa增加到8.44 MPa。     

海藻酸钠微球制备工艺优化及其对球形及粒径的影响

选用相容性好、无毒且可降解的海藻酸钠作为基质材料,采用W/O乳化-离子交联法制备海藻酸钠微球。考察了内外部固化方法、油/水相体积比、乳化剂用量、搅拌速度以及海藻酸钠溶液质量分数等主要工艺参数对微球形貌、粒径大小及分布的影响,从而确定较为理想的微球制备工艺。实验结果显示,当油/水相体积比1∶1、乳化剂用量为6滴司盘-80和2滴吐温-80、搅拌速度500 r/min、海藻酸钠溶液质量分数为2%以及使用外部固化法时,制备得到的海藻酸钠微球球形度较好,粒径分布较窄,主要在7μm~40μm范围内,其在水中分散性良好。在所有工艺条件中,水相中海藻酸钠的质量分数对微球粒径和分散性起主要作用。     

纳米二氧化硅增韧改性环氧树脂的性能研究

采用超声分散的方法制备了双酚A型环氧树脂(E-51)/纳米二氧化硅(SiO2)复合材料,通过热重分析(TGA)和扫描电子显微镜(SEM)研究了材料的耐热性能、断面形态,并测试了其拉伸、弯曲和冲击性能。结果表明,利用超声分散的方法可使纳米SiO2均匀分散于环氧树脂基体中,并能显著改善材料的力学性能和耐热性。当纳米SiO2的含量为3%(质量分数)时,复合材料的力学性能达到最佳,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了40.0%,55.1%和183.1%,且材料仍能保持良好的热稳定性。     

环氧树脂/活性炭复合材料的力学与隔声性能

以疏松多孔的活性炭为功能填料,环氧树脂为基体,甲基六氢苯酐为固化剂,2-乙基-4-甲基咪唑为固化促进剂,制备环氧树脂/活性炭复合材料,并研究活性炭含量变化对环氧树脂/活性炭复合材料力学性能和隔声性能的影响.当样品厚度为3 mm,添加体积分数为2.4的活性炭时,复合材料的平均隔声量由纯环氧树脂的17.2 dB增加到42....     

溶液复合法制备碳纳米管/环氧树脂纳米复合材料及相关性能研究

本研究通过溶液复合法与机械混合法制备不同质量分数(0、1%、2%、3%和4%)碳纳米管改性环氧树脂纳米复合材料.采用扫描电子显微镜分析碳纳米管在树脂基体中的分散情况,并对复合材料的力学性能和电学性能进行研究.结果表明:溶液复合法制备的质量分数为1%和3%碳纳米管的弯曲强度和弯曲模量分别是(98.6±7.2)和(80.9±12.5)Mpa与(2.14±0.12)和(2.45±0.08)Gpa,其力学性能均高于机械共混法所得的样品;当碳纳米管质量分数达到3%时,电导率大幅提升至0.006 S/m,提升幅度超过9个数量级.     

超临界抗溶剂雾化技术制备壳聚糖微粒

以超临界抗溶剂雾化技术(SAS-A)从壳聚糖的乙醇水溶液中制备壳聚糖微粒,探讨预膨胀压力、溶液流量和浓度等工艺参数对微粒粒径和粒径分布的影响.结果表明,以超临界CO_2流体为介质,预膨胀温度为50℃的条件下,采用SAS-A技术能制备得到壳聚糖球形微粒.通过改变操作条件可以控制微粒形态和大小:增大预膨胀压力,微粒平均粒径先增大,后稍减小;8 MPa下微粒分布最均匀;增大溶液流量或增大溶液中壳聚糖的浓度,微粒粒径变大,粒径分布变宽;升高溶液中乙醇的体积分数,易形成球形微粒;增大喷嘴直径,微粒粒径稍变大,分布更均匀.在研究的操作条件下获得的壳聚糖微粒粒径大小主要在0.5～5.0μm之间.红外分析表明壳聚糖微粒化前后,结构没有明显变化.