Sol-Gel法制备PI/SiO2纳米复合薄膜及结构与性能

采用溶胶凝胶法（Sol-Gel）制备了二氧化硅不同质量分数的聚酰亚胺/二氧化硅（PI/SiO₂）纳米复合薄膜。并用TEM、力学性能、吸水性能及介电性能测试等方法研究了薄膜的结构与性能。结果表明，SiO₂微粒均匀分散在PI基体中，粒径随着SiO₂含量的增加而增大；当SiO₂质量分数在20%以内时对PI基体有增强作用，且在10%左右拉伸强度达到最大，而吸水率逐渐减小，介电常数则变化不大。     

纳米二氧化硅改性及其在丁基橡胶中的应用

对改性的纳米二氧化硅分别用红外光谱和XPS进行表征,测定大气和氨氛围下硫化胶的交联密度,研究硫化胶的物理交联密度和化学交联密度对力学性能的影响,结果发现,随着纳米二氧化硅填充量的增加,总交联密度增大,当纳米二氧化硅填充量大于1.0%时,物理交联密度增大,化学交联密度开始减小,力学性能提高;当填充量提高至3.5%后,力学性能增至最大,随后开始缓慢降低.     

水解反应法合成核壳结构聚丁二烯/二氧化硅杂化材料

利用先末端氯硅烷化线形活性阴离子聚丁二烯,然后水解的方法合成了聚丁二烯/二氧化硅(PB/SiO₂)杂化材料,采用红外光谱、GPC和TG分析了PB/SiO₂杂化材料的结构及性能,并用激光粒度仪、TEM、HRTEM分析了PB/SiO₂杂化材料的微相结构,最后对合成PB/SiO₂ 杂化材料的影响因素进行了研究。结果表明：合成的PB/SiO₂杂化材料是具有核壳结构纳米尺寸的颗粒,颗粒尺寸在100nm左右;延长反应时间、减小聚丁二烯分子量及减小SiCl₄ 加入量可使产物中PB/SiO₂杂化材料的摩尔分数增加;H₂O与—Cl 的物质的量之比为2时,产物中PB/SiO₂杂化材料的摩尔分数最大。     

LiNbO3(SiO2)/ZL102基高阻尼复合材料的制备及压电阻尼特性

采用溶胶/凝胶法在高居里点的LiNbO3压电颗粒表面覆盖SiO2薄膜，以压力浸渗工艺制备LiNbO₃(SiO₂)/ZL102基复合材料，并通过动态机械热分析仪研究了其在30~350 °C下的阻尼性能.结果表明，当30 °C时，LiNbO₃(SiO₂)/ZL102基复合材料的内耗是铝基体的3倍，LiNbO₃(SiO₂)/ZL102基复合材料的2倍；在所选用的测试温度范围内，铝基体、LiNbO₃/ZL102和LiNbO₃(SiO₂)/ZL102基复合材料内耗随温度的升高而增加并最终趋于相近.这是由于极化处理的高居里点LiNbO₃压电颗粒具有压电阻尼特性，而且SiO₂薄膜改变了LiNbO₃颗粒外部的电阻率，从而提高了其压电阻尼特性.     

纳米SiO2提高不同龄期混凝土力学性能试验

 以实际工程项目为背景,用纳米SiO₂等量替换水泥制作混凝土试块,分别进行龄期为7、28、56d的立方体抗压强度试验、弹性变形试验、耐久性试验。采用线性回归的分析方法,对混凝土抗压强度试验数据进行分析,研究纳米SiO₂的掺入量与提高混凝土强度之间的数值关系,建立了以纳米SiO₂掺量为自变量,混凝土龄期分别是7、28、56d的抗压强度计算表达式。对弹性变形试验数据进行统计分析,研究不同纳米SiO₂的掺入量对混凝土各龄期弹性模量的改善和提高、纳米SiO₂对混凝土微观结构的改变、对抗渗标号和抗氯离子渗透能力的提高的影响,得出纳米SiO₂的最佳掺入量,指导纳米SiO₂混凝土的生产。     

纳米SiO2改性UHMWPE性能的研究

文中研究了纳米SiO₂填充改性超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)塑料的耐热性能。结果表明：在UHMWPE中添加少量经偶联剂表面处理的纳米SiO₂对材料的耐热性能有较显著影响。用DSC法研究了UHMWPE/纳米SiO₂复合材料在不同纳米粒子含量时的熔融结晶行为。纳米SiO₂的加入，起到了结晶成核剂作用。通过偏光显微镜观察了复合材料结晶结构，同时和纯UHMWPE进行了比较。发现较低含量纳米SiO₂在UHMWPE中有成核作用，使UHMWPE以异相成核方式结晶，UHMWPE的结晶度提高，球晶颗粒变小。     

TiO2颗粒表面包覆SiO2纳米膜及其表征

TiO₂作为一种重要的催化剂,在石油化工方面有重要的应用,特别是煤基合成油和超深度脱硫中的优越性受到注目。同时TiO₂还是重要的白色颜料,为了提高TiO₂的应用性能,对TiO₂颗粒进行了SiO₂纳米膜的表面包覆改性。采用精确控制pH值的连续法在TiO₂颗粒表面包覆了SiO₂的纳米层,并进行了TEM、HRTEM、EDS、XPS、ICP和光学性质表征。证明了SiO₂在TiO₂颗粒表面形成了一层连续的纳米膜,厚度大约为3.5～4.0nm,SiO₂凝胶纳米膜比较致密,没有未包膜上的絮状物,而且TiO₂是单颗粒分散,没有发生多个颗粒被包膜在一起的现象。XPS证明SiO₂凝胶在包膜后的TiO₂颗粒的表面为物理包覆。用SiO₂包膜后,样品的光学性质有了明显的提高,同时改变了样品在不同介质中的分散性质,在水性介质中分散性能提高到93.0％。这种表面处理后的TiO₂可以作为一种催化剂用于煤基合成油和超深度脱硫中。     

超微HMS介孔分子筛的合成研究（I）——合成条件的影响

以十二胺为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,采用水热法合成了HMS介孔分子筛,系统地研究了合成条件如pH值、合成温度、合成时间、DDA/SiO₂、H₂O/SiO₂和EtOH/SiO₂对HMS介孔分子筛结构和粒径的影响.结果表明,合成条件对HMS介孔分子筛的结构和粒径有很大影响,在pH＝7,DDA/SiO₂＝0.27,H₂O/SiO₂=66.7,EtOH/SiO₂=6.5,20 ℃下反应18 h,可以获得粒径为100～300 nm的超微HMS介孔分子筛.     

以空心SiO2为载体的蛋壳型贵金属Pd催化剂的制备及表征

以空心SiO₂为载体采用浸渍法制备了一系列蛋壳型贵金属Pd催化剂和Ca-Pd 催化剂，应用TEM，XRD和EDS方法表征催化剂。结果表明，贵金属Pd不仅能够负载到空心SiO₂载体上，分散也比较均匀，且粒径较小，Pd/SiO₂催化剂上Pd的粒径约为7 nm，Ca-Pd/SiO₂催化剂上Pd的粒径约为5 nm。在蛋壳型催化剂Pd/SiO₂ 中加入助催化剂Ca能够形成蛋壳型Ca-Pd复合催化剂。空心SiO₂可以作为蛋壳型贵金属Pd催化剂载体。催化活性评价结果表明，蛋壳型复合催化剂Ca-Pd/SiO₂的催化活性和甲醇的选择性较纯Pd催化剂有了较大幅度的提高，其中催化活性提高了7倍。     

纳米复合铁-硅氧化物的制备、性能及其应用

用溶胶-凝胶法制备了纳米γ-Fe₂O₃及γ-Fe₂O₃/SiO₂复合氧化物，以透视电镜(TEM)、热重 差热分析(TG-DTA)、Brunauer Emmett Teller (BET)分析和X射线衍射分析(XRD)对纳米粒子进行表征，以CH₄为模型反应，在固定床流动反应器中对复合氧化物进行催化活性评价，并制作了气敏元件。考察了γ-Fe₂O₃及γ-Fe₂O₃/SiO₂敏感元件对CO和其他还原性气体的灵敏度及焙烧温度对敏感度的影响，得到对CO检测的合适焙烧温度分别为500℃和600℃和最佳操作温度310℃。结果表明，γ-Fe₂O₃/SiO₂纳米复合氧化物中SiO₂对γ-Fe₂O₃的相变温度、加强热稳定性及提高气体灵敏度起到较大的作用。     

可瓷化硅橡胶的制备与性能

以硅橡胶为基材、低软化点玻璃粉为成瓷填料,采用双辊开炼的方法制备一种可瓷化硅橡胶复合材料。研究玻璃粉用量对复合材料拉伸性能及瓷化性能的影响。结果表明:玻璃粉用量对复合体系的拉伸强度影响较小,在6~7 MPa间波动,对体系的断裂伸长率有显著影响,从约180%下降到110%;玻璃粉用量较大时,瓷化温度从750℃迅速下降到600℃;玻璃粉用量增加可提高低温瓷化物的抗热冲击性。扫描电镜观察结果表明:瓷化物内部存在大量气孔,导致试样的致密性均较差。     

索氏提取法——一种直观定量表征硅橡胶功能涂层交联度的新方法

基于索氏提取法,建立了一种可直观、定量地表征硅橡胶功能涂层交联度的新方法,并通过傅里叶红外光谱法对索氏提取法的可靠性进行了验证。采用此方法,结合功能涂层中硅橡胶树脂微观结构、固化性能的分析,初步建立了硅橡胶功能涂层催化剂浓度与交联度的关联关系。最后,采用统计力学的方法对硅橡胶功能涂层临界交联度进行了计算,依据测定的交联度定量地研究了硅橡胶功能涂层的固化程度。     

炭黑/硅橡胶复合型导电橡胶的导电特性

研究了炭黑 /硅橡胶复合型导电橡胶的导电特性 .对升温过程中导电硅橡胶电阻变化的过程及导电粒子含量对导电硅橡胶电阻温度特性的影响进行了研究 ,测量了在不同热处理温度下电阻率的变化及加力时电阻的弛豫时间 .分析了温度对电阻特性影响的机理 .     

Synthesis and Application of Polyurethane Modified Organic Silicone Wet Rubbing Fastness Improver

Polyurethane modified organic silicone was successfully prepared from hydroxyl-terminated polyether modified silicone,toluene-2,4-diisocyanate( TDI), and NaHSO3. The chemical structure of the polyurethane modified organic silicone was characterized by FT-IR and1H-NMR. The polymer film on the cotton surface was investigated by scanning electron microscopy( SEM) and the results showed that a thin polymer film was successfully formed. The FT-IR of treated cotton fabrics indicated that hydroxyl( OH) of cellulose fiber and isocyanate group( NCO)of the polyurethane modified organic silicone has formed covalent cross-linking. X-ray diffraction( XRD) analysis revealed that the crystalline region of treated cotton fabrics wasn't changed. The wet rubbing fastness of treated cotton fabrics was increased by approximately rating 1 on average. There was little change of DE values for the polyurethane modified organic silicone. The softness was improved significantly.     

硅灰石晶须增强高温硫化硅橡胶发泡工艺

采用硅灰石晶须增强硅像胶,研究了用化学发泡的方法制备泡硅橡胶时,影响发泡硅橡胶的孔隙率及孔径大小的因素。结果表明,在120℃预发泡时,预发泡时间在3－6min内、二次发泡温度在180℃、发泡剂H和助发泡剂明硕的用量均为硅橡胶用量的5％、硅灰石晶须的用量控制在硅橡胶用量的2倍内时发泡效果较好。增大发泡压力有利于减小泡孔孔径,但压力过高会降低发泡硅像胶的孔隙率。     

苯基硅橡胶复合材料的制备与性能研究

通过阴离子开环聚合的方法合成了二苯基硅橡胶（DPVMQ）与单苯基硅橡胶（MPVMQ），并研究了苯基链节的种类与含量对硅橡胶复合材料性能的影响。结果表明：随着硅橡胶分子主链上苯基链节含量的增加，DPVMQ与MPVMQ在硫化过程中的扭矩差均有不同程度的减小，两者的拉伸强度均呈先增大后减小的趋势，但DPVMQ展现了更好的拉伸性能；随着苯基链节含量的增加，DPVMQ与MPVMQ的损耗峰向高温方向移动，其中DPVMQ的损耗峰有效温域更宽，损耗峰对应的温度也更高；DPVMQ与MPVMQ在辐照后的拉伸强度保持率随苯基链节含量升高都大致呈上升的趋势，含有25%摩尔分数苯基链节的DPVMQ在辐照后的拉伸强度保持率达到88.9%。     

芳砜纶浆粕在硅橡胶耐烧蚀绝热材料中的应用

以预处理后的国产芳砜纶浆粕纤维（PSA）浆粕作为主要耐烧蚀和增强填料,制备了硅橡胶绝热材料。研究了PSA浆粕纤维含量对硅橡胶绝热材料的分散效果、抗拉强度、断裂伸长率、线烧蚀率、密度和硬度等性能的影响。实验结果表明,芳砜纶浆粕的预处理可以提高其在绝热层基体中的分散和与基体的界面结合;当处理后PSA浆粕纤维用量不大于15份（苯基硅橡胶100份）时,随浆粕用量的增加,硅橡胶绝热材料断裂强度增大,断裂伸长率减小,复合材料的线烧蚀率随着PSA浆粕用量的增加而降低;添加PSA浆粕的硅橡胶绝热材料具有较好的耐烧蚀性,可应用在固体火箭发动机或者冲压发动机中。     

Novel phosphorus containing flame retarded RTV silicone rubbers

A reactive flame retardant cross-linker (SPTES) was successfully synthesized with dichloropentate and 3-triethoxysilyl-propylamine (APTES) in this research. Then it was further applied into the room temperature vulcanized (RTV) silicone rubber to prepare novel flame retarded RTV silicone rubbers containing phosphorus. The structure, thermal degradation stability, mechanical properties and flammability properties of the novel RTV silicone rubbers were tested and characterized. The results showed that the mechanical and flammability properties of the RTV silicone rubber simultaneously got better with the SPTES content increased. Compared with the sample prepared by APTES, the tensile strength of novel RTV silicone rubbers increased from 0.12 MPa to 0.38 MPa and the limit oxygen index increased from 19.8 to 23.5.     

基于1维石灰岩/硅橡胶声子晶体的振动控制研究

采用集中质量法计算了1维石灰岩/硅橡胶杆状声子晶体的带隙情况,系统分析了该声子晶体模型的结构参数和材料参数对带隙的调控规律.研究表明:结构的晶格常数增大时,带隙频率趋向低频率区域,带隙宽度变窄;增大两种材料的密度差值,或者增大两种材料的弹性模量差值,能够获得低频、宽带带隙;调节硅橡胶的厚度或组份比t也可以获得低频、宽带带隙,当t=0.426时,第1,第2带隙的起止频率下降到中、低频率1kHz以内;材料的泊松比变化对带隙影响可以忽略.总体而言,1维2组元石灰岩/硅橡胶杆状声子晶体具有中、低频率段的禁带特征,通过调节其相关参数可以实现不同的振动控制要求,对利用该声子晶体制备中、低频率段的弹性波/声波滤波振动控制器件具有一定的理论意义.     

不同配方硅橡胶憎水性恢复与迁移特性

为了研究不同氢氧化铝含量的硅橡胶绝缘材料的憎水性丧失及恢复特性,使用去离子水对复合绝缘子用硅橡胶材料进行浸泡处理后在实验室标准环境下进行憎水性恢复,采用恒温试验箱对硅橡胶材料进行低温冷冻处理,以硅橡胶材料静态接触角表征憎水性的变化规律,测得硅橡胶材料在常温及低温下随氢氧化铝含量变化的憎水性丧失及恢复规律,并分析原因机理。针对不同氢氧化铝含量的硅橡胶绝缘材料的憎水性迁移特性,依照标准方法涂污,并迁移4天,用静态接触角表征不同氢氧化铝含量硅橡胶材料的憎水性迁移特性,并分析了硅橡胶憎水性迁移的机理。