纳米SiO2的制备及性能研究

 用溶胶—凝胶法制备了纳米SiO₂,考察了溶胶的浓度和pH值对凝胶时间的影响,并用FT-IR,XRD和TEM研究了其在热处理过程中的物相及显微结构.结果表明:溶胶浓度和溶胶pH值对凝胶时间影响较大.在温度为600℃时,经过烧结晶化,可制得纳米二氧化硅,其平均粒径20nm,外观形状呈球形,且热稳定性良好.     

二次锂电池用PVDF-HFP/SiO2复合聚合物隔膜的研究

采用倒相法制备了二次锂电池用的聚偏氟乙烯–六氟丙烯复合聚合物(PVDF-HFP/SiO₂)隔膜，测定了它的吸液率、电导率、机械强度等性能，并通过扫描电镜对其形貌进行了分析。研究结果表明， PVDF-HFP/SiO₂隔膜具有较高的吸液率、电导率和韧性：电解质吸收率达184.4%、 室温电导率为1.20mS/cm、断裂伸长率高达163%。利用PVDF-HFP/SiO2隔膜装配的二次锂电池的首放比容量为834.8mAh/g，第40次的放电比容量达到400mAh/g, 循环效率达到99.8%以上，表现出良好的电化学性能。     

空心多孔纳米SiO2载体材料的载药方法研究

研究了利用蒸发溶剂法、反溶剂法和超临界流体技术将阿维菌素包埋到空心多孔纳米SiO₂载体中的工艺过程，并利用热分析仪、智能溶出仪、紫外分光-光度计等对其整体载药量、载体内、外载药量分布以及载药后的缓释性能进行了分析。结果表明：用超临界流体包埋法制备的阿维菌素纳米控释剂（Av-PHSN）的整体载药量和内部载药量均为最大，缓释效果最好。反溶剂法和蒸发溶剂法制备的Av-PHSN载药量虽然不如超临界包埋法高，但工艺流程简单，能耗小，在最优操作条件下也能获得较满意的整体载药量和载体内部载药量。     

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。     

纳米SiO2填充UHMWPE/PTFE/纳米MMT复合材料的摩擦磨损行为

通过热压成型工艺制备纳米SiO2和纳米蒙脱土(MMT)及聚四氟乙烯(PTFE)复合填充超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,采用销-盘式摩擦磨损试验机考察复合材料在干摩擦条件下与45#钢配副时的摩擦磨损行为,用扫描电子显微镜观察复合材料的磨损表面形貌.结果表明:当PTFE和MMT的填充质量分数均保持6%,填充质量分...     

改性玻璃纤维填充UHMWPE复合材料制备与性能研究

采用醋酸乙烯酯(VAc)和甲基丙烯酸异辛酯(EHMA)原位聚合法包覆玻璃纤维(GF),制备了共聚物改性玻璃纤维GF/VAc-g-EHMA,将其填充到超高分子量聚乙烯(UHMWPE)中制备复合材料.考察了GF与改性单体质量比、GF长径比、偶联剂及GF填充量对填充UHMWPE复合材料机械性能的影响.选用长径比为4.8∶1~5.3∶1的GF,并以KH550预处理,以单体质量∶GF质量=1∶4比例进行原位聚合,所得的改性GF再按10%填充量加入UHMWPE时,所得复合材料性能较好.此时材料的拉伸强度为31.3MPa,断裂伸长率为435%,质量磨耗率低于0.14%.SEM观察表明,树脂和GF的结合较好.     

纳米蛋壳型Ca-Pd/SiO2催化剂的催化性能

在高压微反催化剂考评装置上,研究了自制的纳米蛋壳型Ca-Pd/SiO₂催化剂用于CO加氢合成甲醇的工艺条件,考察了催化剂的还原温度、反应温度和反应压力等因素对催化性能的影响。实验结果表明,该催化剂应用于CO加氢合成甲醇反应最适宜的还原和反应条件为：还原温度400℃,反应压力5MPa,反应温度300℃。在此工艺条件下,该催化剂呈现良好的活性和选择性,其活性为48.14mmol/(mol·s),选择性为92.93%。     

UHMWPE纤维表面复合处理对水泥砂浆性能的影响

文章介绍分别采用铬酸、偶联剂和二者复合方式处理UHMWPE纤维,研究了处理后纤维的浸润性能、断裂强度及其对砂浆力学性能的影响。结果表明,与未处理纤维相比,处理后的纤维具有更好的亲水性能,复合处理方法处理的单纤维接触角降低达74.6%。铬酸处理纤维能够降低纤维的断裂强度,但不会影响其在砂浆中的性能。复合处理方法处理纤维能够明显提高砂浆的抗折强度,提高幅度为27.8%,而在抗压强度方面表现并不明显。弯曲韧性方面,复合处理后纤维砂浆具有较好的抗挠承载能力。复合处理后纤维砂浆的I5、I10、I20值分别比处理前提高了15.2%、32.5%、45.8%。     

TDI改性纳米SiO2表面

甲苯二异氰酸酯（TDI）中的-NCO基团与纳米SiO     

Sol-gel法介孔SiO2膜的制备工艺研究

以正硅酸乙酯为硅源，氨水为催化剂，研究了sol-gel法介孔SiO₂膜的制备工艺，得到了制备SiO₂溶胶的优化工艺条件。发现催化剂氨的浓度是影响SiO₂溶胶质量的关键因素，在影响SiO₂膜制备的众多因素中，溶胶pH值、溶胶浓度和成膜助剂是影响膜制备的关键因素。实验发现，在适宜的条件例如合适的pH值下，溶胶-凝胶-干燥过程具有自适应性，能够自动调节凝胶和干燥速度，从而使凝胶干燥过程中存在的收缩在很大程度上得到减少甚至避免。采用液-液排除法对优化条件下制备的SiO₂膜的孔径分布进行了表征，结果表明，在实验条件下所获得的SiO₂膜的孔径分布在8.8～14.4nm。     

不同混合方式对超高分子量聚乙烯复合材料中填料粒子分散性的影响

研究了气流粉碎分散法和普通机械混合法对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)中纳米SiO₂及玻璃微珠的分散性的影响。经过偶联剂处理的填料，采用这两种方法和树脂混合在一起，在相同的加工条件下，制备出复合材料。通过对复合材料的维卡温度、拉伸强度、硬度的测试，发现气流粉碎分散法有利于提高复合材料的性能，通过对扫描电镜中纳米粒子团聚体的观察，发现气流粉碎分散法有利于填料的分散。     

纳米二氧化硅填充线性低密度聚乙烯的等温结晶动力学

用DSC方法研究了纳米SiO₂含量和表面处理对填充LLDPE体系等温结晶行为的影响。结果表明,随着纳米SiO₂含量的增加,体系的结晶速率呈现先降低后增加的趋势,这是因为在高表面积纳米SiO₂变量范围内,含量较低时填料对基体结晶行为的影响以吸附作用为主,含量较高时则成核作用占优势。同时还发现,纳米SiO₂含量相同时,与硅烷偶联剂表面处理比较,偶联剂/分散剂复配处理使纳米SiO₂粒子表面的吸附层增厚,基体与粒子间的相容性增加,填料的异相成核作用明显,基体的结晶速率增加.     

纳米SiO和CaCO3对超高性能水泥基复合材料的影响

系统研究了双掺纳米SiO2和纳米CaCO3对超高性能水泥基复合材料力学性能的影响规律,采用水化热分析、XRD、MIP和纳米压痕等多种微观分析测试手段对其水化进程及微结构进行了研究.结果表明,双掺纳米材料可进一步提升材料的各项力学性能,纳米CaCO3的最佳掺量为3％～5％.纳米SiO2的高反应活性促进了早期水泥水化的进程,与水泥水化产物Ca(OH)2反应产生C-S-H凝胶,纳米CaCO3主要起到了填充增强和晶核的作用,二者共同作用下,使得复合材料结构更为密实,孔隙率进一步降低,孔径得到细化,超高密度C-S-H凝胶大量生成,界面区得以强化,异常均匀致密的微观结构使得复合材料在宏观上体现出优异的力学性能.     

纳米SiO2对硅酸盐水泥性能影响实验研究

初步研究了粒径在纳米级的硅粉(纳米SiO2)的基本性质及纳米SiO2对浆体流动性、水泥凝结时闻、抗压与抗折强度的影响，并利用XRD、SEM等微观手段，分析了其对水泥性能影响的机理．结果表明，纳米SiO2具有良好的水泥适应性，能较好改善硅酸盐水泥的性能，其最佳掺量为胶凝材料总质量的5％～6％。     

聚甲基丙烯酸甲酯包覆纳米SiO2表面的聚合反应研究

通过表面接枝的方法,在室温下用偶联剂(MPS)KH-570对纳米SiO2进行接枝,经引发剂引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)发生自由基聚合包覆,并通过TEM和FTIR等测试手段表征粉体有机包覆层的形貌和化学组成结构,应用DSC和TGA等测试方法研究了反应条件对复合粒子结构和性能的影响.为了得到较高的接枝率,用两种不同浓度的偶联剂对纳米SiO2进行预处理,纳米SiO2-MPS复合粒子的接枝率随着偶联剂浓度的增大而提高,且SiO2-MPS-PMMA复合粒子的接枝率和单体的转化率随着引发剂的浓度和单体的浓度的增大而明显提高.     

Surface Treatment of UHMWPE Fibers for Adhesion Promotion in Epoxy Polymers

Surface of Ultra-high molecular weight polyethylene （UHMWPE） fiber were treated by chromic acid chemical etching, pyrrole chemical vapour phase deposition and the complex of these two methods, respectively. The change of surface properties and structure of fibers were discussed by Fiour Transform Infrared Spectroscope （FTIR）, Dynamic Mechanical Analysis （DMA） and Scanning Electron Microscope （SEM）. The results show that some new oxygenous groups could be found on surface of UHMWPE fiber after chromic acid chemical etching, which enhanced intemolecular interaction with polypyrrcle. The adhesion of the fiber and resin natrix increased after pyrrole chemical vapour deposition. When chromic acid etching combined with pyrrole chemical vapor deposition, the treated fiber not only has the same properties as original fiber bat also outstanding adhesion to epoxy resin matrix, and its composites have better mechanic properties shear strength）, resulting from intemolecular interaction treated fiber and polypyrrole.     

UHMWPE冻胶纤维萃取干燥方式的选择

萃取干燥工艺被认为是提高UHMWPE冻胶纤维拉伸性能的良好途径，而萃取干燥方式的选择是提高萃取干燥效果的技术关键。本文探讨并确定了 最佳的萃取干燥方式，结果表明萃取干燥的最佳方式是：先超声多次萃取，再适温张紧干燥。     

基于UHMWPE/nano-ZnO复合材料摩擦特性的正交试验及回归分析

用热压成型法制备了纳米ZnO填充超高分子量聚乙烯（UHMwPE）复合材料，用销-盘式摩擦磨损试验机测定了复合材料的摩擦学性能，采用四水平正交表设计试验，运用多元线性回归方法处理试验数据，分别得到了复合材料的摩擦系数和磨损率与载荷、纳米粒子含量和相对滑动线速度3个试验因素间的回归方程。结果表明，载荷对复合材料摩擦系数的影响最大，纳米粒子含量和相对滑动线速度的影响相对较小。复合材料摩擦系数随着载荷的增加而减小；试验因素对磨损率的影响程度由大到小依次为相对滑动线速度、载荷和纳米粒子含量，复合材料磨损率随着相对滑动线速度和载荷的增加而增大，随着纳米粒子含量的增加而减小。     

纳米SiO2对UHMWPE溶液流变性质及其结晶性能的影响

将纳米SiO2经偶联剂处理后，采用溶液共混法制成UHMWPE／纳米SiO2溶液。研究了表面处理后纳米SiO2在UHMWPE中的分散性能和纳米粒子及抗氧剂的添加对溶液粘度及结晶性能的影响。结果表明：表面处理后纳米SiO2在UHMWPE溶液中可达到纳米级均匀分散；溶液粘度及粘流活化能随纳米粒子加入量的增加而增大；抗氧荆和纳米粒子的添加对PE的结晶形态都没有影响；抗氧剂的加入使UHMWPE的结晶度变大，晶粒尺寸变小，而纳米SiO2粒子的加入使UHMWPE的结晶度变小，晶粒尺寸变大。