微波等离子体用于橡胶表面改性处理的研究

作者提出了一种微波低温微波等离子体对橡胶表面进行改性处理的方法，并分析了橡胶表面改性处理的工作机理。通过橡胶表面接触角和光电子能谱（XPS）的测定，发现经微波等离子体处理后的橡胶试片，其表面湿润性得到显著改善，表面极性基团大大增加。拉伸剪切强度试验显示，经微波等离子体处理后的橡胶试片与粘合剂和粘合强度显著增大。     

碳纤维表面处理及其复合材料界面优化的研究Ⅱ．低温等离子处理对碳纤维表面浸润特性的影响

采用毛吸浸润法，研究了氧等离子及氩等离子处理对聚丙烯腈基碳纤维表面浸润特性的影响。发现了等离子处理可以使碳纤维表面对水的浸润性能大为改善，氧等离子处理效果更为明显。对在碳纤维表面预涂不饱和酸酐，经等离子处理可产生接枝的现象进行了验证，并发现接枝马来酸酐后浸润性能反而比原纤维有所下降。经等离子处理的纤维随其接触空气时间的延续，表面浸润性能不断退化，纤维对水的接触角呈曲折形式逐步增加。     

炭黑表面氧化改性及其水分散性研究

在水介质中利用过硫酸铵对炭黑表面进行氧化改性,考察了炭黑种类、氧化剂含量、反应时间和温度等参数对改性效果的影响。采用XPS和pH计测定分析了炭黑表面基团含量变化,通过膜过滤、激光粒度分析、透射电子显微镜(TEM)观察及炭黑水分散液离心分离等方法考察了改性炭黑的水分散性及分散稳定性。结果表明,过硫酸铵质量分数为0.018%,反应温度为30℃,反应时间为20 h时,炭黑粒度由315.6 nm降至146.8 nm,其水分散液的分散性及稳定性最好,静置一年后无表观沉降。     

氧等离子体处理提高涤纶纤维表面亲水性的机理

探讨氧等离子体处理提高涤纶纤维表面亲水性的机理,考察了氧等离子体处理后涤纶表面润湿性的变化。表面张力评价的解析结果表明,氧等离子体处理后涤纶表面自由能的增大,主要是表面张力的极性力分量的贡献。X射线光电子能谱(XPS)分析表明,这是由于涤纶表面被引入了大量含氧和含氮极性基团所致。     

改性白炭黑与炭黑协同增强天然橡胶复合材料

为了改善填料的分散性,采用离子液体1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑(AMI)改性白炭黑(SiO_2),并制备改性白炭黑/炭黑/天然橡胶复合材料,通过傅里叶红外光谱(FT-IR),扫描电镜(SEM),动态力学分析仪(DMA),热失重分析仪(TGA)等分析方法,研究AMI改性对白炭黑/炭黑/天然橡胶复合材料微观结构、力学性能、动态力学性能的影响。结果表明:经AMI改性后,白炭黑粒子间的相互作用减小,团聚倾向减弱,且与炭黑并用后在橡胶复合材料基体中的分散性改善,弥散效应和界面作用增强,改性复合材料的硫化反应活化能降低,综合力学性能提高。此外,离子液体用量的提高有助于复合材料分子链有序性的增加,使复合材料的热稳定性增强。可见改性白炭黑与炭黑并用对橡胶有很好的补强效果。     

炭黑的pH值与氧含量、表面酸性含氧基团含量的规律性

炭黑的表面性质对其应用有重要影响，本文研究了炭黑的元素组成、pH值、表面酸性含氧基团含量以及它们之间的相互关系。实验结果表明，炭黑的pH值取决于其氧含量，两者存在指数关系．详细讨论了测定条件对炭黑表面酸性含氧基团测定结果的影响。实验结果表明，中和反应时间为90min、碱溶液浓度为0．05mol／L时，实验的重复性较好，同时测定了炭黑表面羧基、酚羟基、内酯基等酸性含氧基团的含量，实验结果表明，炭黑的pH值与其表面酸性基团含量存在指数关联。     

XPS研究多壁碳纳米管的阳极氧化处理效果

采用阳极氧化法对多壁碳纳米管（MWNTs）进行表面处理以提高其表面极性官能团含量。研究了不同电解参数对MWNTs处理结果的影响，采用X射线光电子能谱对处理前后的MWNTs的表面特征进行了分析。结果表明，经阳极氧化处理后，MWNTs表面氧原子摩尔分数与极性官能团总量均有不同程度增加。通电量和碱性电解质的电导率（物质的量浓度）是阳极氧化处理过程的主要影响因素，MWNTs表面极性官能团总量的增加可以归结为羟基的增加和羰基的减少，另外还探讨了可能的氧化反应机理。     

兔毛等离子体变性处理的研究

本文通过对兔毛等离子体变性的研究,指出等离子体对免毛的变性效果只限于纤维的表面,而不改变纤维的内部结构。等离子体处理兔毛引起其表面性能变化的原因是由于表面极性基团增加的缘故。     

等离子体处理对稻秸/聚乙烯复合材料界面的改性

采用红外光谱、表面自由基、动态热机械性能分析和电子显微镜等分析方法,研究了氮气低温等离子体处理对聚乙烯塑料表面改性效果以及对稻秸与聚乙烯界面相容性的影响。结果表明：经氮气等离子体处理,聚乙烯塑料分子上引入了极性基团,提高了塑料的表面润湿性和表面反应活性,改善了稻秸纤维与聚乙烯塑料的界面相容性,并使复合材料力学性能(存储模量)得以提高;等离子体处理时间和强度对塑料表面的改性效果有较大影响。     

基于RSM的炭黑硅烷偶联剂复合改性沥青路用性能研究

炭黑对于沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性有很好的改性效果,但对于其水稳定性改性效果不明显,而硅烷偶联剂可以用于提升路面的抗水损能力,所以本文提出将炭黑和硅烷偶联剂同时加入沥青混合料中,研究复合改性沥青的路用性能。采用响应曲面法设计试验、进行试验然后分析结果,得到合成炭黑/硅烷偶联剂复合改性沥青的最佳改性条件,并通过车辙试验、真空饱水马歇尔试验及小梁低温弯曲试验来研究炭黑/硅烷偶联剂复合沥青混合料的路用性能。借助响应曲面法,得出了制备炭黑/硅烷偶联剂复合改性沥青的最佳炭黑、硅烷偶联剂的用量及剪切时间;通过车辙试验、马歇尔实验及低温小梁弯曲试验得出炭黑/硅烷偶联剂复合改性剂可有效地提升沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性;其中硅烷偶联剂主要提高了其水稳定性和高温稳定性,而炭黑主要是提高了沥青混合料的低温抗裂性能和高温稳定性。     

聚二甲基硅氧烷中真空氧等离子体表面改性与键合

键合是微流控芯片制作的关键技术之一．目前广泛应用的PDMS微流控芯片一般通过高真空（压力低于10Pa）氧等离子体活化及键合进行制备．需要昂贵的分子泵等设备．通过工艺改进，使用装配普通油泵的等离子体去胶机，在中真空（27Pa）成功进行聚二甲基硅氧烷（PDMS）表面改性及键合．处理后的PDMS表面亲水性得到极大改善．贴合后可永久性密封．制作微流控芯片．使用扫描电镜．红外光谱及接触角测量仪进行了表征．与献报道的高真空氧等离子体处理方法相比．效果基本一致．却大幅度降低了对设备系统的要求．并缩短了操作时间．     

炭黑的表面氧化与接枝

为把炉法炭黑作为色素炭黑使用，需要对其进行水性高分子接枝，以提高炭黑在水中的分散稳定性．研完了液相氧化剂氧化两种炭黑前后表面挥发分和pH值的关系及表面官能团组成的变化，并对比了氧化前后炭黑的自由基接枝效果．实验发现，低结构、高比表面的炭黑易被液相氧化剂氧化，且氧化剂的浓度和氧化强度直接影响炭黑的氧化效果．氧化炭黑的挥发分与其pH值之间存在一阶指数衰减函数关系．氧化后炭黑表面的羧基和醌基含量增加造成了炭黑和水亲合力及炭黑接收自由基能力增加，从而提高了炭黑接枝水溶性高分子的接枝率．     

Adhesion Enhancement Mechanism of Plasma-Modified Tire Cord

Tire cord was treated with oxygen glow-discharge plasma in order to enhance the adhesion.The treated surfaces were characterized by scanning electron microscopy (SEM),specific surface area analysis Brunauer-Emmett-Teller (BET),X-ray photoelectron spectroscopy (XPS),contact angle measurement,and the standard H-pull test.Results indicated that the plasma treatment could increase the surface roughness,modify the nature and density of surface functional groups,and greatly improve the surface energy and adhesion of tire cord.After long term storage in ambient air,the enhanced adhesion decreased slightly.     

改性聚对苯撑苯并双噁唑纤维增强聚酰亚胺复合材料的摩擦磨损性能

分别采用稀土溶液（RES）和偶联剂对聚对苯撑苯并双噁唑（PBO）纤维进行表面改性处理,并评价了改性前后PBO与热塑性聚酰亚胺（TPI）复合材料的冲击性能和摩擦磨损性能.结果表明,RES和偶联剂都能够提高PBO纤维与TPI基体之间的界面结合性能,从而提高PBO/TPI复合材料的冲击性能和摩擦磨损性能,而且RES改性处理的方法更有效,在相同的试验条件下,经过RES处理的PBO/TPI复合材料的冲击性能和摩擦磨损性能最优.这是由于经RES改性处理后PBO纤维表面O/C的比率较大,表明RES改性处理PBO纤维表面的含氧活性官能团浓度较高,从而有效提高了纤维与树脂基体之间的结合性能.     

活性炭催化载体的表征

活性炭用作催化载体已十分广泛，现用不同方法处理了活性炭，对其进行了比表面积、微孔分布、灰份、晶相结构及表面含氧基团、酸性的表征研究，并求得了乙醇在活性炭上的吸附热及吸附方程式。     

炭黑在橡胶中分散性的模式识别( Ⅰ)

对目前橡胶工业采用的显微照相法,进行了很大改进,做出以下新成果：（１）在计算机屏幕上清晰地显示炭黑粒子在橡胶中分布的彩色图案,取得合理地刻划炭黑粒子分散性的数量指标。（２）确定分类对象的相似性,提出分散性判定的比较判别法,由计算机自动判别出待测胶料炭黑分散度的级别,国内目前尚无同类技术。     

含碳纳米管悬浮液的稳定性

在水中加入碳纳米管制备了含碳纳米管悬浮液(纳米流体),研究了几种典型类型的表面活性剂:十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十六烷基三甲基溴化铵(HTAB)及乳化剂OP对纳米流体稳定性的影响,通过静置和离心分离等手段研究了其稳定性,并采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对样品的形貌进行了表征.结果显示,未加表面活性剂时碳纳米管不能均匀地分散到水中,而添加了表面活性剂的纳米流体的稳定性大幅度提高,能够稳定存在数月,而且表面活性剂质量浓度存在一个最佳值,此时纳米流体的稳定性最好.在3种表面活性剂中非离子型表面活性剂乳化剂OP作为分散剂时碳管纳米流体的稳定性最好.     

材料对锂离子电池热稳定性的影响

采用差示扫描量热法研究锂离子电池材料包括导电剂、粘结剂、电解液、Li0.5CoO2与LiC6对锂离子电池热稳定性的影响,并对由这些材料制备的063048型方形锂离子电池进行安全性测试.研究结果表明:锂离子电池的热稳定性受正极、负极及电解液3种因素的影响,电池热反应释放的热量由大到小顺序为:负极、正极、电解液.负极反应热主要来源于LiC6与粘结剂及电解液之间的反应,且与粘结剂的性质、用量及电解液用量有关;正极反应热主要来源于Li0.5CoO2的分解反应及其分解产生的氧气与有机溶剂之间的燃烧反应.聚偏二氟乙烯粘结剂比丙烯酸系水基粘结剂的热稳定性高,导电碳黑导电剂的热稳定性比乙炔碳黑导电剂的热稳定性高.过充实验结果表明,聚偏二氟乙烯粘结剂及导电碳黑能显著提高LiCoO2/石墨型锂离子电池的热稳定性.     

高分子改性碳黑水相分散稳定性的动态光散射分析

利用动态光散射法测量并分析了改性碳黑在水相中的分散稳定性。研究结果表明:用PHS-T改性的纳米碳黑虽能稳定分散于水相中,但此时改性碳黑粒径较大;而在水相中PHS-b-PSt-T或PHS-b-PAA-T改性纳米碳黑比PHS-T改性纳米碳黑的分散稳定性高,且粒径也更小,其原因是共聚物PHS-b-PSt-T与PHS-b-PAA-T的链段间氢键作用力较弱且其分子量较小,降低了碳黑表面链段间彼此缠绕的可能性,使改性碳黑的聚集现象不明显,所以能得到粒径较小且分布稳定的结果。     

非离子表面活性剂在颜料表面处理中的应用

考查了斯盘、吐温和脂肪胺三种不同类型的非离子表面活性剂，在氯苯和水中，对酞菁绿颜料进行表面处理后，其自由面能γｓ、表自由面能的色散成分γｄｓ变化不大，而表自由面能的极性成分γｐｓ变化明显，且随疏水链长度增加而下降。处理后的酞菁绿颜料，在正辛醇中其粒径均向窄分布小颗粒区间移动，得到易分散的颜料。处理过程所用介质，对处理后颜料表面的亲水、亲油性有很大影响。以水为介质得到在水中分散性好的颜料。以有机溶剂为介质得到在油中分散性好的颜料。