累托石镁热还原制备Si/C复合材料及其电化学性能

以累托石为原料,通过镁热还原制备多孔单质硅,然后以葡萄糖为碳源进行热处理覆碳制备Si/C负极材料。采用XRD、BET、SEM、TG分析了镁热还原条件对材料结构的影响,利用电化学工作站和电池充放电测试系统考察了Si/C负极材料的电化学性能。研究表明,累托石镁热还原的多孔硅的孔容、平均孔径、硅含量对Si/C复合材料的电化学性能有重要影响。随着镁热还原过程中金属镁质量的增加,制备的Si/C负极材料的电化学性能先增加后降低,当累托石与金属镁质量比为1∶0. 4时,制备的复合材料电化学性能最佳,在电流密度为0. 1 A/g时,材料首圈比容量最高可达1 120 mAh/g,循环200圈比容量仍能保持555 mAh/g。     

壳聚糖/累托石纳米复合材料的结构与性能

采用溶液插层法制备了不同累托石含量的壳聚糖/累托石纳米复合材料,研究了累托石含量、层间距对复合材料性能的影响及不同累托石含量的复合材料的热稳定性和抗菌性能.结果表明:壳聚糖分子链插层进入了累托石层间,累托石均匀地分布在壳聚糖基体中;纳米复合材料的性能与累托石的含量和层间距密切相关,当壳聚糖与累托石的质量比为12∶1时插层效果最好;壳聚糖/累托石纳米复合材料的抗菌能力比单一壳聚糖优异,尤其是对革兰氏阳性菌,其抑菌的最小浓度为单一壳聚糖的1/4～1/2,抑菌时间是单一壳聚糖的3～5倍;复合材料对革兰氏阳性菌的抑制作用比对革兰氏阴性菌的强,且随着累托石含量的增加及层间距的增大,抗菌性能越来越强;纳米复合材料的热稳定性优于壳聚糖.     

甲壳三糖-g-壳聚糖/累托石纳米复合材料作为基因载体的研究

本文合成了甲壳三糖-g-壳聚糖（TCS），并与累托石插层复合制备纳米复合材料，采用XRD和TEM对其进行了表征。粒径分析结果表明，两种分子量的TCS与pDNA复合物的粒径大小都在75nm左右，而累托石加入后，其粒径都不同程度的增加，最大达到191nm。在PBS中的聚集动力学及琼脂糖凝胶电泳实验发现，高分子量TCS /pDNA复合物较低分子量复合物稳定，而累托石的加入降低了其稳定性。体外转染实验初步表明，甲壳三糖-g-壳聚糖/累托石-DNA复合物能介入肝癌细胞中并表达荧光。该纳米复合材料可作为潜在的非病毒基因载体。     

有机改性累托石制备及其对NH_4~+的吸附研究

依据累托石(REC)的离子交换性,用醋酸钠(SA)对其进行改性,得到改性累托石吸附剂(REC-SA),并对水中的铵离子(NH4+)进行吸附.实验表明:在废水处理中,REC对NH4+的最大吸附量由改性前的32.7mg/g提高到63.3mg/g,吸附效率明显提高,且吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附曲线.     

有机累托石改性阻燃电缆料的制备

用酸化钠化法对累托石(REC)进行结构修饰,以十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA.Br)为插层剂,制备了有机累托石(OREC)。使用X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)测试其物相,结果显示HDTMA+已完全插层,累托石的层间距由改性前的2.41 nm增大到4.08 nm。通过熔融插层法制备了无卤阻燃电缆料,对其微观结构、力学性能和阻燃性能进行分析,结果表明:氢氧化镁(MH)及OREC填料深埋于基体树脂乙烯-醋酸-乙烯酯共聚物EVA中,形成硬核软壳的特殊结构;OREC与MH具有协同阻燃作用,当OREC添加量为4%时,复合材料的氧指数达到33.8%,较单独添加MH时高出4.8%;拉伸强度较仅添加MH的复合材料提高17%。经老化测试表明,自制有机累托石改性的EVA无卤阻燃电缆料的性能指标满足行业标准的要求。     

环氧树脂-蒙脱石纳米复合材料制备与形成机理

首先用有机胺对蒙脱石 ( Na-基膨润土 )通过离子交换反应进行改性 ,然后将改性后的蒙脱石与双酚 A型环氧树脂在搅拌下充分混合 ,热模浇铸 ,制备出环氧树脂 -蒙脱石纳米复合材料 ,讨论了影响材料形成的各种因素 .利用 TGA、XRD、TEM、DMA等手段表征了材料的结构和性能 ;并对其形成机理进行了初步探讨 .定量计算结果表明 :形成纳米复合材料的推动力是环氧树脂在蒙脱石晶层间的固化反应热     

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.     

磷改性层柱交联累托石催化剂的积炭性能

采用有机磷化合物对层柱交联累托石催化剂进行了改性研究。考察了有机磷化合物的加入对催化剂轻瓦斯油裂化活性和积炭性能的影响。结果表明：含有适量磷化合物的层柱交联累托催化剂，焦炭产率可降低３０％，轻瓦斯油在层柱交联累托石催化剂上的裂化反应和积炭反应是并行的，而裂化活性仍保持不变。磷化合物的加入使层柱交联累托石催化剂的Ｂ酸强度增加，但积炭反应主要不是由Ｂ酸强度决定，而是与强弱Ｂ酸中心数目的比例以及Ｂ酸和Ｌ     

改性累托石吸附处理含氰废水实验研究

采用高分子絮凝剂聚二甲基二烯丙基氯化铵对累托石进行改性,通过正交方法研究改性累托石吸附处理含氰废水.结果表明:改性累托石用量为3.5 g/L,废水pH值为4.5,吸附时间75 min,氰的去除率可达98.9%.改性累托石对氰的吸附符合Langmuir模型.该工艺简单,以废治废,成本低廉,具有良好的应用前景.     

石墨烯/环氧树脂纳米复合材料温度传感器的热电阻效应

随着对温度传感器性能要求的不断提高,研制一种新型高性能温度传感器具有重要的意义.以石墨烯(graphene)为填料,环氧树脂(EP)为基体,通过超声及行星搅拌共混法制备了不同含量的石墨烯/环氧树脂纳米复合材料薄片,并在其两端加上电极制成温度传感器试件.同时,在温度范围30～100℃内研究了不同石墨烯含量对该纳米复合材料热电阻效应的影响,并进一步分析了其影响机理.结果表明,温度传感器在测试温度升高时表现出负温度系数(NTC)效应,并且电阻以近似线性的趋势减小.另外,温度传感器中石墨烯的含量越高,电阻减小的幅度越小.同一传感器试件经过3次循环热处理之后,其热电阻关系趋于稳定.     

有机硅树脂对环氧树脂浇注体性能的影响

采用有机硅对环氧树脂进行改性,通过有机硅的羟基与环氧树脂缩合,提高环氧树脂浇注体的伸长率,粘接强度.通过甲基苯基有机硅树脂与其他液体橡胶比较,对环氧树脂从伸长率,拉伸强度,弯曲强度,粘接强度等方面的影响来证明其优越性.     

环氧丙烯酸酯树脂的制备及其聚氨酯改性

采用丙烯酸对环氧树脂进行改性制备环氧丙烯酸酯,通过单因素实验考察催化剂种类对改性工艺条件的影响;设计正交实验探讨反应温度、催化剂用量及阻聚剂用量对改性工艺条件的影响。采用自制的聚氨酯预聚体对环氧丙烯酸酯进行改性研究,考察聚氨酯预聚体的添加及环氧树脂种类对复合材料性能的影响。研究结果表明:制备环氧丙烯酸酯的最佳反应条件为:以N,N-二甲基苯胺为催化剂,反应温度110℃,w(催化剂)=2%,w(阻聚剂)=0.1%;FT-IR表征说明得到目标产物。同时,聚氨酯进行改性明显改善材料的力学性能,聚氨酯预聚体(n(—NCO):n(—OH)=2:1)添加量为25%时,材料的抗压强度提高59.33%,抗拉剪切强度增加3.7倍,材料断面的SEM图表明改性后材料出现韧性材料特征。另外,由双酚F型环氧树脂制备的复合材料的性能明显优于由双酚A型环氧树脂制备的材料性能。     

改性环氧丙烯酸树脂的制备

为提高环氧丙烯酸树脂的光固化性能，采用顺丁烯二酸酐对环氧丙烯酸树脂进行改性，作为光固化涂料的预聚体，结果表明这种改性后的环氧丙烯酸酯比传统酯化反应制备的环氧丙烯酸酯有双键含量大和光同化速率优越的特点，着重讨论了环氧丙烯酸酯树脂的合成工艺，以及树脂合成中反应温度、催化剂和阻聚剂的选择，研究了酸值在实验过程中的变化．     

改性环氧树脂超疏水涂层的制备与研究

为简化超疏水涂层的制备过程,提高耐磨性,以端羟基聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)、微/纳米二氧化硅分2步改性双酚A型环氧树脂,涂层的固化过程采用紫外光固化技术,然后对涂层的表面性能进行了一系列的测试表征.探究了HTPDMS用量和二氧化硅用量对涂层接触角和其他性能的影响.结果表明,当HTPDMS添加量为环氧树脂质量的80%时,环氧树脂可获得最好的改性效果.当改性环氧树脂与微/纳米二氧化硅的质量比为10∶1.5∶1.5时,采用复配型光引发剂,紫外汞灯照射10 min,即可得到接触角>154°滚动角<1°的超疏水涂层.     

硅氧烷低聚物改性EP固化机理及表面性能研究

为改善EP的表面性能,利用合成的星型端硅氧烷低聚物(TPSi)对环氧树脂(EP)改性,通过溶胶-凝胶技术固化复合体系.研究了复合体系的固化机理及表面性能.结果表明:TPSi改性EP的复合体系中,存在着3种固化机理.当TPSi含量不超过30%时,3种不同机理固化反应的发生导致体系的相容性增加.与EP-胺固化样相比,改性后试样的临界表面张力增加.偶联剂(KBE-9103)的加入,TPSi改性固化体系表面张力增大.     

石墨烯/环氧树脂纳米复合材料的制备与热膨胀特性分析

石墨烯/高分子基纳米复合材料因其各项优异性能而备受关注,但关于石墨烯/高分子基纳米复合材料的制备及热膨胀特性的研究尚未成熟,针对这一问题,笔者首先利用超声波分散、行星搅拌及恒温固化等技术制备石墨烯/环氧树脂纳米复合材料,并对制备工艺进行逐步改进,最终得到了一套较为完善的制备工艺。实验中石墨烯的质量分数为1.0%~5.0%。然后对所制备纳米复合材料的导电性进行测试,同时对该纳米复合材料在30~120℃范围内的热膨胀特性进行了测试与分析。研究结果表明:通过添加石墨烯,可得到具有较好导电特性的高分子基复合材料,并可有效降低高分子树脂材料的热膨胀率,且随着石墨烯含量比的增加,纳米复合材料的热膨胀率降低幅度会更大。     

环氧树脂改性水性聚氨酯乳液的制备

将环氧树脂作为大分子扩链剂合成了水性聚氨酯分散体.当反应温度在70~75℃时,环氧树脂中的环氧基开环较少,异氰酸酯NCO基转化率达到100%,预聚体的粘度为1.5 Pa.s,所得胶膜物理机械性能良好,拉伸强度达到10 MPa,断裂伸长高达450%.当环氧值在(0.27~1.16)mol/g,添加量在4%~6%之间时,所得分散体的外观好,物理机械性能好,同时储存稳定高.在添加环氧树脂后,当亲水扩链剂DMPA的用量在8%时,才能得到储存稳定的乳液.当用三乙胺进行中和时,所得的乳液外观发白,颗粒较粗;用氢氧化钠中和所得的乳液外观半透明,粒径较细;而氨水居于两者之间.     

环氧树脂乳液泡沫制备及固砂性能研究

为了克服化学防砂中存在的缺陷,改善其应用效果,开展了环氧树脂乳液泡沫固砂性能的研究.以环氧树脂、自制乳化剂为原料,采用相反转法,合成了具有较低黏度的环氧树脂水乳液.将合成的乳液稀释与起泡剂、稳泡剂混合搅拌可得到稳定性良好的泡沫.实验表明,在室温下质量分数50%乳液中,当起泡剂与稳定剂用量分别为乳液质量的0.4%、3.0%时,起泡体积倍数大于4,半衰期可达到29 h以上.通过室内模拟固砂实验发现,采用环氧树脂乳化泡沫固砂,所固结岩心强度高,渗透性好,抗压强度可达5 MPa,可以为非均质油藏或水平井的防砂提供一种有效的手段.     

环氧树脂混凝土路用性能研究

着重介绍环氧树脂结合料的性能及ERC的路用性能,针对钢桥的受力和变形特性,进行了环氧树脂结合料性能试验研究(包括强度测试、弯曲变形能力测试和抗紫外线老化性能测试)和ERC的路用性能研究(包括强度试验、高温车辙试验、低温弯曲试验和温缩试验).结果表明:新环氧树脂胶黏剂不仅在常温和中温下有足够的强度,低温下也具有良好的韧性,使铺装材料具有良好的热稳定性和低温变形能力,抗老化能力优良;ERC具有抗压强度高、低温变形能力强、高温抗车辙能力好等优点,是一种强度高、路用性能好的材料,可作为桥面的铺装层或路面表面层.     

环氧树脂/ZrW2O8封装材料的制备及其性能

将负热膨胀材料ZrW2O8粉体按一定质量比例与E-51环氧树脂混合,制备电子封装材料.测定了不同比例下封装材料的线膨胀系数、玻璃化温度、抗拉与弯曲强度、吸湿率和耐腐蚀性能.研究结果表明:采用超声波处理,可使ZrW2O8粉体均匀分散在环氧树脂E-51基体中.随着ZrW2O8质量分数的增加,封装材料的线膨胀系数下降,玻璃化温度升高,拉伸、弯曲强度与抗吸湿性提高;当ω(E-51)∶ω(ZrW2O8)=3∶2时,封装材料的耐酸性腐蚀较好,而耐碱性腐蚀的能力较差.