负载庚二酸钙硅灰石填充聚丙烯的β-成核作用研究

为获得硅灰石填充β-聚丙烯(β-PP)复合材料,该文采用硅灰石与庚二酸反应制备负载庚二酸钙的硅灰石(β-W),并对比研究硅灰石和β-W对聚丙烯(PP)结晶具有的异相成核作用。FTIR和TGA结果证实β-W表面庚二酸钙的形成。DSC、XRD和POM结果表明硅灰石表面形成的庚二酸钙导致硅灰石表面成核机理的α→β转变。β-W填充PP复合材料主要形成β-晶,β-W具有的β-成核作用与硅灰石/庚二酸质量比有关。     

硅灰石粒径对PP/PP-g-MMA/W复合体系非等温结晶的影响

以甲基丙烯酸甲酯接枝聚丙烯(PP-g-MMA)为硅灰石(W)填充聚丙烯(PP)复合材料(PP/W)的界面相容剂,研究了W粒径对聚丙烯/硅灰石(PP/PP-g-MMA/W)复合体系力学性能和非等温结晶行为的影响.用Avrami方程、Ozawa、Mo、和Kissinger方法分析了复合材料非等温结晶曲线,得到n、Kc、α、F(T)、TP、T1/2和△E等参数.结果表明,W粒径对n和α影响不大;在W异相成核、W粒径和增容荆共同作用下,W粒径为400目和800目的试样,K较大,F(T)、t1/2较小,TP较高,形成的晶粒较完善、细小,提高了复合材料的塑性和韧性,特别是800目的试样塑性和韧性最好.     

改性蒙脱土复合母粒对聚丙烯结晶性能的影响

将功能化聚乙烯蜡／有机蒙脱土插层复合母粒与聚丙烯(PP)共混，制备了有机蒙脱土填充的聚丙烯．采用X-射线衍射分析、差示扫描量热等温结晶分析和非等温结晶分析方法研究了有机蒙脱土复合母粒对聚丙烯结晶性能的影响，采用阿夫拉米(Avrami)方程的Jeziorny修正法研究了聚丙烯的非等温结晶动力学．结果表明，一部分有机蒙脱土可进一步被PP插层，使层间距增大，同时有机蒙脱土复合母粒使一部分PP由α晶型转变为β晶型．有机蒙脱土复合母粒填充PP的最快结晶的温度为400K．有机蒙脱土复合母粒能有效促进PP异相成核，提高PP的结晶速率和结晶温度，但对结晶速率常数影响不大．     

PP-g-MMA对PP/W力学性能及等温结晶动力学的影响

用差示扫描量热法(DSC)考察了聚丙烯(PP)、聚丙烯/硅灰石(PP/W)和聚丙烯/聚丙烯-g-甲基丙烯酸甲酯/硅灰石(PP/PP-g-MMA/W)的等温结晶过程。用Avrami方程对上述过程进行分析,n、K、t1/2、tmax、G1/2等参数表明,W和PP-g-MMA的掺入改变了PP的结晶成核和生长机理。用Lauritzen-Hoffman异相成核理论对PP球晶的生长速率进行了分析,△E数值表明,W有较强的成核活性,PP-g-MMA的掺入不仅进一步提高其成核活性,同时对PP大分子的扩散起阻碍作用。总之,PP-g-MMA对PP/W复合材料起增容作用,充分发挥了W的增强增韧效果。     

界面层结构对硅灰石填充聚丙烯结晶行为和形态的影响

采用ＤＳＣ和偏光显微镜技术对以硅烷类ＫＨ－５５０，ＫＨ－５７０和钛酸酯类ＮＤＺ－２０１等偶联剂处理的硅灰石填充聚丙烯的结晶行为和形态进行了研究，结果表明，由于偶联剂结构各异，将形成不同的填料与树脂间的界面层结构，产生不同的界面效应，从而影响其结晶成核与生长过程．ＫＨ－５５０提高了硅灰石异相成核的能力，使结晶温度升高，结晶速率加快，晶粒变小，分布变窄；ＮＤＺ－２０１则相反，而ＫＨ－５７０影响不大．     

PP—g—MMA对PP／W力学性能及等温结晶动力学的影响

用差示扫描量热法（DSC）考察了聚丙烯（PP）、聚丙烯,硅灰石（PP／W）和聚丙烯,聚丙烯-g-甲基丙烯酸甲酯,硅灰石（PP,PP—g—MMA／W）的等温结晶过程。用Avrami方程对上述过程进行分析,n、K、t1/2 tmax、G1,2等参数表明,W和PP—g—MMA的掺入改变了PP的结晶成核和生长机理。用Laurimen—Hoffman异相成核理论对PP球晶的生长速率进行了分析,△E数值表明,W有较强的成核活性,PP—g—MMA的掺入不仅进一步提高其成核活性,同时对PP大分子的扩散起阻碍作用。总之,PP—g—MMA对PP,W复合材料起增容作用,充分发挥了W的增强增韧效果。     

玻璃纤维增强聚丙烯结晶动力学研究

通过DSC方法研究了玻璃纤维增强聚丙烯复合体系的结晶行为,探讨了体系等温及非等温结晶动力学,采用Mandelkern方法和Jeziorny方法对体系的非等温结晶动力学进行了处理。结果表明：玻璃纤维的引入改变了聚丙烯的结晶温度和结晶度,对聚丙烯的结晶有成核作用,短玻璃纤维的成核作用强于玻璃纤维毡;聚丙烯及玻璃纤维增强聚丙烯的等温结晶在相当大的结晶范围内符合Avrami方程;由Jeziorny方法得出的单位冷却速率非等温结晶能力参数Gc不随冷却速率的改变而变化,能较好地反映结晶过程,可用该方法材料结晶动力学进行计算。     

科研成果简讯

我院于1980年初研制了我国第一台旋转光阑式小角激光光散射快速扫描装置。并用该装置进行了等规聚丙烯低温快速结晶动力学,聚对苯二甲酸乙二醇酯等温结晶动力学,等规聚丙烯与 SBS 共混形态,等规聚丙烯与聚乙烯共混形态。等规聚丙烯薄膜单向拉伸,成核剂用量对等规聚丙烯结晶形态的影响,等规聚丙烯非等温结晶过程中散射光强度的变化,聚对苯二甲酸乙二醇酯等温结晶透射光强度的变化等方面的研究工作。小角激光光散射技术是研究高聚物结构的重要方法之一。其特点是装置简单,操作方     

聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的非等温结晶研究

采用熔融插层法制备了聚丙烯／马来酸酐接枝聚丙烯／蒙脱土（PP／PP－MA／MMT）纳米复合材料，并用差示扫描量热法（DSC）对体系的非等温结晶动力学进行了研究。结果表明，蒙脱土和马来酸酐接枝聚丙烯的加入能够明显促进聚丙烯的结晶，提高聚丙烯的结晶温度及结晶速率，起到了异相成核的作用。     

聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料等温结晶行为

用光学解偏振法研究了聚丙烯及聚丙烯／马来酸酐接枝聚丙烯／蒙脱土纳米复合材料的等温结晶动力学，结果表明，马来酸酐接枝聚丙烯及蒙脱土均对聚丙烯的结晶有促进作用，但后者对聚丙烯结晶的影响，既能充当成核剂，也会阻碍分子链的运动；当马来酸酐接枝物聚丙烯质量分数为13％，蒙脱土质量分数为5％时结晶速率最快。这与用偏光显微镜测定蒙脱土对晶体的径向生长速率的影响一致。     

钙硅摩尔比对硅钙石及磷结晶产品的影响

以电石渣和白炭黑为原料合成硅钙石,并以硅钙石为晶种结晶,考察了不同钙硅摩尔比对硅钙石及磷结晶产品结构的影响;研究发现钙硅比的差异对硅钙石及磷结晶产品的影响较大,钙硅比为1.75∶1时合成羟基硅钙石与磷酸盐反应后的磷结晶产品主要为晶型异常的羟基磷灰石晶体,而其他几种钙硅比下的磷结晶产品主要为不同形式的磷酸钙,不同的钙硅比导致了硅钙石结晶程度的差异,影响了其反应活性,进而影响硅钙石释放Ca2+和OH-的能力,因此得到不同结构的磷酸钙及羟基磷灰石;钙硅比为1.75∶1的条件下合成的羟基硅钙石最有利于以结晶为羟基磷灰石的形式从废水中回收磷。     

Al-MCM-41介孔分子筛的合成与表征

在碱性条件下,采用水热晶化法,以水玻璃为硅源,偏铝酸钠为铝源,十六烷基三甲基溴化铵为结构模板剂,成功合成出了含铝介孔分子筛Al-MCM-41.采用XRD,TEM,IR及N2吸附等表征手段研究了合成条件对Al-MCM-41介孔分子筛的的影响.结果表明,在pH值为11~13、模板剂与SiO2之比为0.07~0.20,120℃下晶化72h,以2℃/min的速率升温至550℃焙烧5h得到结晶度和有序性高的Al-MCM-41.N2吸附结果表明:合成的Al-MCM-41的孔容为0.942cm3/g,比表面积为1190m2/g,平均孔径为3.16nm,该分子筛具有较大的孔容、比表面积和较窄的孔径分布.     

Low-temperature crystallization of silicate dust in circumstellar disks.

Silicate dust in the interstellar medium is observed to be amorphous, yet silicate dust in comets and interplanetary dust particles is sometimes partially crystalline. The dust in disks that are thought to be forming planets around some young stars also appears to be partially crystalline. These observations suggest that as the dust goes from the precursor clouds to a planetary system, it must undergo some processing, but the nature and extent of this processing remain unknown. Here we report observations of highly crystalline silicate dust in the disks surrounding binary red-giant stars. The dust was created in amorphous form in the outer atmospheres of the red giants, and therefore must be processed in the disks to become crystalline. The temperatures in these disks are too low for the grains to anneal; therefore, some low-temperature process must be responsible. As the physical properties of the disks around young stars and red giants are similar, our results suggest that low-temperature crystallization of silicate grains also can occur in protoplanetary systems.     

聚对苯二甲酸丙二酯/蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

用原位缩聚的方法合成聚对苯二甲酸丙二酯／蒙脱土纳米复合材料(PTT／MMT)，所得的材料为剥离型纳米复合材料．通过DSC等测试手段研究了PTT／MMT纳米复合材料的结晶行为和热分解过程；测定了纳米复合材料的力学性能．结果表明，随着蒙脱土含量的增加，PTT／MMT的熔融结晶温度增高，其结晶过程为异相成核；纳米复合材料的力学性能有一定的提高．     

离子注入对玻璃材料的改性

简要地评述了离子注入对玻璃风化、化学稳定性、晶化和非线性光学性质的影响。指出采用离子注入法，在不影响磷酸盐玻璃重要性质的前提下，提高其化学稳定性；锂硅酸盐玻璃在注入Ｎｄ＾＋后，可提高玻璃的耐水性。强调指出离子注入在玻璃改性上有着广泛的应用前景。     

Rapid synthesis of ZSM-5 zeolite catalyst for amination of ethanolamine

ZSM-5 zeolite was rapidly synthesized in system containing ethylenediamine from the initial gel: (5-8) Na2O:44 EDA:A12O3:100 SiO2:4000 H2O. The crystals were lath-shaped. The effect of pretreatment and alkalinity on crystallinity was investigated. The pretreatment of silicate source can cut down the crystallization time. Tuning the system alkalinity and controlling crystallization time can ensure forming of pure crystal.     

与碳酸岩-碱性杂岩体相关的内生稀土矿床成矿作用研究进展

综述与碳酸岩?碱性杂岩体相关的内生稀土矿床的基本特征和成矿作用研究进展。根据矿化特征, 该类矿床大体可以分为原生岩浆型和热液型, 前者稀土矿物是从碳酸岩岩浆中直接结晶出来, 矿化主要产于碳酸岩岩体中; 后者稀土矿物通常与方解石、萤石、重晶石、石英等矿物共生形成脉体, 穿插于碳酸岩杂岩体及围岩中, 或作为裂隙或空洞充填物, 或呈细粒多晶集合体叠加在碳酸岩中早期形成的矿物之上。以往的研究对于稀土富集成矿的主要机制是碳酸岩和硅酸岩岩浆的液态不混溶作用或碳酸岩岩浆中碳酸盐矿物的分离结晶作用, 还是岩浆期后热液蚀变或不混溶的碳酸岩质流体的萃取作用, 存在很大的争议; 同时,与稀土成矿相关的碳酸盐体系选择性地富集轻稀土, 该类矿床中很少见到重稀土矿物, 亦是有待解决的问题。因此, 加强稀土元素在富挥发份的碳酸岩熔体和碱性硅酸岩熔体或流体之间, 以及碳酸盐矿物及共沉淀相与碳酸岩熔体之间分配行为的高温高压实验研究, 将是揭示该类稀土矿床成因的关键。     

Coupled 142Nd-143Nd evidence for a protracted magma ocean in Mars

Resolving early silicate differentiation timescales is crucial for understanding the chemical evolution and thermal histories of terrestrial planets. Planetary-scale magma oceans are thought to have formed during early stages of differentiation, but the longevity of such magma oceans is poorly constrained. In Mars, the absence of vigorous convection and plate tectonics has limited the scale of compositional mixing within its interior, thus preserving the early stages of planetary differentiation. The SNC (Shergotty-Nakhla-Chassigny) meteorites from Mars retain 'memory' of these events. Here we apply the short-lived 146Sm-142Nd and the long-lived 147Sm-143Nd chronometers to a suite of shergottites to unravel the history of early silicate differentiation in Mars. Our data are best explained by progressive crystallization of a magma ocean with a duration of approximately 100 million years after core formation. This prolonged solidification requires the existence of a primitive thick atmosphere on Mars that reduces the cooling rate of the interior.     

多孔陶瓷上沸石分子筛的晶化机制

二氧化硅凝胶在多孔陶瓷上转变成沸石的过程中，在碱的作用下分解成水溶性的聚合硅酸根离子，借助于有机胺的作用形成沸石骨架，微观上遵循液相转化机理。凝胶表面上的异相成核过程控制着沸石结构的形成，使晶化过程在宏观上表现出通常为固相转化机理所特有的原位转化的特点。