纳米白炭黑的电子显微研究

利用透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)等分析方法研究了硫酸沉淀法制备纳米白炭黑过程中体系反应温度和溶胶制备反应时间对制备过程的影响.实验发现,体系反应温度应控制在65～85℃,酸溶胶制备反应时间应控制在0.5小时左右.该条件下制备的白炭黑经激光粒度仪分析表明,粒径小、粒度均匀,主要成分为SiO2.     

纳米白炭黑的电子显微研究

利用透射电镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）和能谱仪（EDS）等分析方法研究了硫酸沉淀法制备纳米白炭黑过程中体系反应温度和溶胶制备反应时间对制备过程的影响。实验发现，体系反应温度应控制在65～85％，酸溶胶制备反应时间应控制在0．5小时左右。该条件下制备的白炭黑经激光粒度仪分析表明，粒径小、粒度均匀，主要成分为SiO2。     

白炭黑的表面改性技术

介绍了白炭黑的表面改性方法，常用改性剂及其改性机理以及改性白炭黑的应用，对几种常见的表面改性方法进行了比较，指出了我国白炭黑表面改性产品的差距和发展对策。     

有机化白炭黑与异戊二烯共聚合的研究

甲基丙烯酰(3-三甲基硅烷)丙酯(MPS)对白炭黑进行有机化改性,得到有机化程度适当的两亲性有机化白炭黑。在高浓度乳液聚合体系中,选用氧化-还原引发剂界面引发,将聚异戊二烯分子链成功接枝在有机化白炭黑表面,制备出有机化白炭黑-聚异戊二烯的无机-有机共聚粒子。研究了有机化改性的反应条件和共聚合体系,并用傅立叶红外光谱仪、透射电子显微镜、能谱分析和热失重分析对产物进行了表征。结果表明,当MPS与白炭黑投料质量比为17∶100时,白炭黑的有机化程度适当,呈现两亲性;共聚粒子中聚异戊二烯的接枝率大约为19%。     

利用橄榄石制备白炭黑的实验研究

以吉林橄榄石为原料,采用酸溶-沉淀法制备白炭黑,探索以橄榄石为原料制备自碳黑的生产过程及方法.白炭黑的扫描电镜(SEM)分析显示形成了团聚状的无定型白炭黑;傅立叶转换红外光谱(FT-IR)显示了1065 cm-1的O-Si-O键的非对称伸缩振动峰;N2吸附实验表明白炭黑比表面积为127 m2/g.白炭黑样品符合国标GB...     

白炭黑的表面改性和性能研究

为提高白炭黑对有机高分子的亲和性,利用偶联剂同时拥有亲油基和亲水基的结构特性,对白炭黑颗粒表面进行改性.考察了改性时间、温度、pH和偶联剂与白炭黑的质量比对白炭黑表面改性情况的影响.通过红外光谱、热失重、氮气吸脱附、接触角、活化度及沉降体积测试等手段对改性前后白炭黑结构及改性效果进行表征.结果表明,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)的改性效果明显优于γ-巯丙基乙氧基双(丙烷基-六乙氧基-硅氧烷)(Si747)和双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(Si69).以无水乙醇为改性剂,当KH570与白炭黑的质量比为14%、改性温度为50℃、pH为7、改性反应6 h时,活化度达到最大.改性后偶联剂接枝在白炭黑表面,亲水性降低、分散性提高,表面浸润性得到明显改善,拓宽了白炭黑在工业中的应用范围.     

界面氢键结合的天然橡胶/改性气相法白炭黑纳米复合材料

用间苯二酚与六亚甲基四胺络合物（RH）对气相法白炭黑进行表面改性,通过混炼和硫化制备了天然橡胶/改性气相法白炭黑（NR/M-silica）纳米复合材料,并通过力学性能测试、交联密度测定、透射电镜、差示扫描量热法、红外光谱和X射线光电子能谱等手段研究了纳米复合材料的结构和性能．结果表明：M-silica对NR硫化胶的补强效果显著优于未改性的气相法白炭黑,当M－silica用量为4～10份时,硫化胶的力学性能最佳;M-silica在橡胶基体中分散良好,硫化胶的交联密度和玻璃化温度提高;在改性剂RH作用下,白炭黑的Si-O键和硅羟基的红外光谱特征吸收峰发生明显的蓝移,且O原子的结合能发生明显的变化,表明白炭黑表面的硅羟基与RH受热后形成的间苯二酚甲醛树脂中的酚羟基之间形成了明显的氢键作用．在上述研究的基础上讨论了RH改性气相法白炭黑补强天然橡胶的机理．     

天然橡胶/改性气相法白炭黑纳米复合材料的制备

用间苯二酚与六亚甲基四胺络合物（RH）对气相法白炭黑进行表面改性,产物与天然橡胶混合,通过混炼和硫化制备了天然橡彬改性气相法白炭黑（NR／M-silica）纳米复合材料．采用力学性能测试、交联密度测定、透射电镜、差示扫描量热、红外光谱和X射线光电子能谱等手段研究了该纳米复合材料的结构和性能,并探讨了RH改性气相法白炭黑补强天然橡胶的机理．结果表明：M-silica对NR硫化胶的补强效果明显优于未改性的气相法白炭黑,当M-silica用量为4％-10％时,硫化胶的力学性能最佳;M-silica在橡胶基体中分散良好,硫化胶的交联密度和玻璃化温度升高;在改性剂RH作用下,白炭黑中的Si-O键和硅羟基的红外光谱特征吸收峰发生明显的蓝移,且O原子的结合能发生明显的变化,表明白炭黑表面的硅羟基与RH受热后形成的间苯二酚甲醛树脂中的酚羟基之间形成了明显的氢键作用．     

沉淀白炭黑的表面改性及其填充ABS复合材料的性能

采用硼酸酯偶联剂干法改性沉淀白炭黑,并将此改性沉淀白炭黑(SiO2-EB)填充于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物中制备复合材料(SiO2-EB/ABS).运用FE-SEM观察到经过硼酸酯处理的沉淀白炭黑的分散性较改性前的明显改善,即单个颗粒间黏结团聚明显降低.通过FT-IR和TGA手段证实在沉淀白炭黑表面存在部分偶联的硼酸酯分子.通过对复合材料力学性能和热性能的测试表明,改性沉淀白炭黑在ABS塑料中最佳填充范围在7.5%～10.0%,其中填充10.0%时复合材料的拉伸强度和冲击强度比未改性的填充复合物分别提高了18.1%和40.2%.随着改性沉淀白炭黑的填充以及填充量的增加(5.0%、7.5%、10.0%、20.0%),所得复合材料的分解温度由纯ABS的410.3℃逐渐提高到416.6℃(改性沉淀白炭黑填充量达10.0%),材料耐热性能有所增强.对于复合材料拉伸断面的表观形貌,FE-SEM观察结果显示改性沉淀白炭黑在ABS复合材料中分散性能良好,填充量达到20.0%时仍然无明显团聚,且与ABS基材界面相容性良好.     

用乙二胺四乙酸二钠和正丁醇改善沉淀法白炭黑的性能

本文用乙二胺四乙酸二钠和正丁醇改善沉淀法白炭黑的性能,对生产过程阶段性取样,并用扫描探针显微镜和X射线衍射仪分析阶段性样品的颗粒显微结构;探讨了生产条件对阶段性样品颗粒显微结构的影响;分析了产品团聚现象与颗粒显微结构的相互关系。结果表明:生产条件明显影响沉淀法白炭黑原生颗粒的粒径和显微结构;改进生产工艺是提高沉淀法白炭黑产品的根本途径。     

二氧化硅气凝胶的性能受热过程的影响

成功地以水玻璃为硅源,经乙醇溶剂替换及六甲基二硅醚和盐酸的混合液对SiO₂湿凝胶表面基团改性后,常压干燥制备出低密度、高比表面积、超疏水、低热导率的高性能SiO₂气凝胶块体.SiO₂气凝胶在室温至400℃附近具有稳定的疏水性能,460℃附近气凝胶由疏水型完全转变成亲水型.重点研究了室温至400℃之间,SiO₂气凝胶的微观结构和物理性能受热处理过程的影响.SiO₂气凝胶即使经过400℃高温热处理后,仍能保持优异的疏水性能、较高的比表面积和较低的热导率等.     

十二醇改性沉淀白炭黑工艺研究

选用十二醇作为改性剂对沉淀白炭黑进行表面处理.讨论了改性剂用量、改性时间和改性温度等因素对改性效果的影响,用极差分析及方差分析得出优化工艺条件为:改性剂用量30 mL十二醇/10 g二氧化硅,改性时间70 min,改性温度70℃,在此条件下改性后产品的沉降体积为3.55 mL/g,活化度为92.85%,吸油值为2.53...     

生物质基纳米二氧化硅的表面改性研究

成功实现了水相低温条件下稻壳纳米SiO2的表面改性.十六醇与纳米SiO2表面形成化学键合,十六醇的疏水性烷基链朝外排列改变了SiO2表面性质,由亲水表面变为疏水表面.表面改性操作在pH为8~10、90℃水溶液的条件下反应,120℃烘箱中干燥就可以达到.该方法避免了以往使用昂贵的硅烷偶联剂或者在高温有机溶剂环境下进行的缺点,有很好的工业大规模生产的前景.通过对反应条件的考察,提出了二氧化硅和十六醇反应的机理,对目前很多的无机物粉体表面改性机理具有一定的指导意义.     

疏水型SiO2气凝胶的常压制备及吸附性能研究

以多聚硅E-40为硅源,采用溶胶-凝胶法,通过表面修饰等工艺,在常压条件下制备了高气孔率的疏水性SiO2气凝胶.用扫描电镜、红外光谱1、3C,29Si核磁共振谱以及孔径分布仪,表征测试其结构和吸附特性.研究结果显示,SiO2气凝胶具有纳米多孔结构,且有较好的疏水特性,吸附性能较活性炭纤维和活性炭颗粒更为优越,再吸附容量基本不变,是一种极好的高吸附材料,具有广阔的应用前景.     

水分散性纳米SiO2的制备、表面修饰及性能

以硅粉为主要原料，在碱催化下制备出了高固含量、低成本的纳米SiO2水分散液。采用聚醋酸乙烯对纳米SiO2进行了表面修饰，并对其机理进行了探讨。研究了反应奈件和表面修饰条件等对水分散性纳米SiO2性能的影响，得到了适宜的工艺条件。     

甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷改性SiO2的制备

采用原位一步法制备了表面甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷(MPS)改性的单分散纳米二氧化硅（SiO₂）粒子。该过程将纳米SiO₂的缩合形成过程与功能化改性同步进行，并用红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）、热失重分析（TGA）等测试方法研究了粒子的表面化学结构、形态和分散性以及粒子中MPS的含量。结果表明，原位一步法制备的MPS改性纳米SiO₂粒子粒径约75nm，基本上呈单分散状态，且含有大量的MPS功能性基团，其表面密度为3.45μmol/m²。     

纳米SiO2的改性及其分散性研究

未经改性的纳米SiO2,由于其表面强烈的亲水性,使其不能均匀地分散在有机介质中,限制了纳米SiO2的进一步应用,因此必须对其改性.为此,该文用甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和低级醇对其进行改性,用TG、IR、透水速度、活化指数等手段对其进行了表征,并考察了其在不同介质中的分散稳定性.结果表明:改性纳米SiO2的表面结构发生了有机化转变,表现为较强的疏水亲油性,其在有机介质中的分散稳定性得到显著改善.     

MTES疏水改性SiO2气凝胶修饰活性炭复合材料的制备及结构表征

采用原位聚合法,以正硅酸四乙酯(TEOS)为原料、甲基三乙氧基硅烷(MTES)为疏水改性剂,活性炭为载体,制备疏水SiO2气凝胶修饰活性炭复合材料。采用接触角分析仪、N2吸附法、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)对疏水SiO2气凝胶修饰活性炭复合材料的表面特性和结构进行表征。结果表明:所制备的疏水SiO2气凝胶修饰活性炭复合材料的接触角为156°、比表面积为759.2 m2/g、孔体积为4.38 cm3/g,最可几孔径是32nm,孔径主要分布为1～50 nm,疏水SiO2气凝胶均匀地分散于活性炭表面。     

恒沸蒸馏超细SiO2凝胶的二甲基二氯硅烷表面改性研究

利用恒沸蒸馏快速置换出SiO2湿凝胶中的物理吸附水,并用二甲基二氯硅烷（DMDCS）进行湿法改性。通过透射电子显微镜（TEM）、红外光谱（FT-IR）、热重-差热（TG-DTA）、激光粒度分析仪和接触角测定仪等表征方法研究了DMDCS的改性效果。结果表明,将恒沸蒸馏用于SiO2湿凝胶的表面改性,能得到疏水性能极佳的改性SiO2,水在改性SiO2粉体表面的接触角大于130°,改性产品蓬松,吸油值增大2~2.8,孔容增大3.5倍,孔道结构没有发生显著改变。优化了的改性工艺为：改性溶剂为体积比3∶2的丙酮、乙醇混合物,改性时间2h,改性剂用量为SiO2绝干粉质量的12.5%。     

钢渣体积膨胀行为及改性方法研究进展

钢渣集料物理力学性能与天然碎石相似,然而钢渣集料体积稳定性较差,遇水易发生膨胀,严重制约其在道路工程中的应用。本文首先综述了钢渣集料的物理力学性能和化学组成;分析了诱发钢渣集料体积膨胀的主要因素;介绍了当下抑制钢渣集料体积膨胀的改性方法并总结其优缺点;提出采用钢渣表面改性的方法可增强钢渣表面疏水能力,消除钢渣遇水发生反应的前提条件。由于不同地区钢渣化学成分差异明显,钢渣改性处理工艺相对复杂,应深入研究钢渣表面改性方法,同时兼顾低成本有机改性剂的制备及循环利用,真正实现“低成本,高利用”的目的。