氧化石墨烯基膜包覆丝瓜纤维在水泥环境中耐蚀性研究

植物纤维环保、价廉、可再生,将其应用于水泥基复合材料中不仅能提高材料的性能,还能降低混凝土造价,促进环境和谐与可持续发展.然而,植物纤维耐碱性较弱,限制了它在水泥基复合材料中的应用.本研究以丝瓜纤维为研究对象,将具有选择透过性的氧化石墨烯基膜包覆在纤维表面以提高其耐蚀性.结果表明,表面包覆氧化石墨烯基膜可以阻碍有害离子...     

后处理对电纺氧化钛复合纤维表面形貌的影响

以聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液与钛酸正丁酯为前驱体溶液,采用静电纺丝法制备氧化钛复合纤维,经空气中水解聚合、浸水和煅烧等后处理分别得到表面粗糙的氧化钛复合纤维和氧化钛无机纤维;采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG)对所制得纤维的表面形貌、结构和组成进行表征.结果表明:初纺的氧化钛复合纤维经过与空气中水分进行水解聚合后,纤维内部形成了不溶于水的骨架结构,使其浸水后仍能保持纤维形貌;同时复合纤维中水溶性成分的去除,使纤维表面形成粗糙结构,这种纤维的表面粗糙结构可通过不同温度煅烧进行调节,同时煅烧后得到氧化钛无机纤维.     

氧化锆/甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备研究

纳米ZrO2颗粒经过偶联后,通过表面接枝法,制备表面接枝聚合物ZrO2-PMMA。沉降分析、红外光谱和光电子能谱的结果证明了聚合物确实是纳米ZrO2颗粒被PMMA所包覆,纳米ZrO2颗粒表面有机化后分散性能大大增加。     

电子束辐照接枝法制备改性聚丙烯纤维吸附材料

通过电子束辐照诱导接枝法,在聚丙烯(PP)纤维基体上分两步接枝丙烯酸(AA)及甲基丙烯酸丁酯(BMA)单体,制备了新型改性聚丙烯吸附材料.首先,通过电子束辐照诱发AA接枝到PP基体上,然后将改性聚丙烯浸泡在BMA单体溶液中,再次辐照接枝.讨论了单体浓度、辐照时间对聚丙烯接枝率的影响.利用衰减全反射红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对接枝改性前后聚丙烯纤维基体表面的化学组成和形貌结构进行了表征.结果表明:BMA被成功接枝到PP纤维上,当单体BMA的接枝率为17.24%时,对DMP和DEP的吸附倍率达到最大值,分别为18.17 g/g和20.25 g/g.     

光引发接枝聚丙烯及其对聚丙烯/黄麻纤维复合材料性能的影响

采用光引发接枝的方法将乙烯基硅烷接枝到聚丙烯上制备硅烷接枝聚丙烯(VS-g-PP),并用红外光谱对接枝物进行表征.研究单体浓度和光照时间等因素对接枝率的影响.结果表明:随着单体浓度和光照时间的增加,VS-g-PP的接枝率先增大后减小.在单体浓度为0.220mol/L,光照时间3h条件下,接枝率达到了2.3%.随后以VS-g-PP作为界面相容剂,通过转矩流变仪制备聚丙烯/黄麻纤维复合材料,研究VS-g-PP用量及接枝率对聚丙烯/黄麻纤维复合材料拉伸性能的影响,并对加入与不加VS-g-PP的复合材料的耐水性进行了比较.结果表明:加入VS-g-PP后,复合材料的拉伸强度增大,耐水性也提高.在VS-g-PP质量分数为6%时,复合材料的拉伸强度从29.3MPa提高到42.5MPa,提高了45.1%.扫描电镜对拉伸断口进行的分析表明,VS-g-PP使黄麻纤维和聚丙烯之间的界面结合得到了改善;DSC对复合材料进行分析的结果表明,加入界面相容剂后,复合材料的结晶度下降.     

碳纳米管的表面处理对MWNTs/PI杂化薄膜拉伸性能的影响

探究碳纳米管(MWNTs)的表面处理方法对PI薄膜拉伸性能的影响。采用超声法、混酸法和芬顿法对多壁碳纳米管进行表面处理,通用原位聚合法和热亚胺化制得MWNTs/PI杂化薄膜。结果表明:超声法只能提高MWNTs的分散性,对PI薄膜拉伸强度的提升并不明显;混酸处理切短了MWNTs提高了分散性,在MWNTs上接枝了羟基官能团,提高了两相界面的相互作用,使薄膜的拉伸强度得到有效提升;芬顿法切短了MWNTs提高了分散性,但MWNTs的多壁状结构未破坏,在MWNTs上接枝了羟基和羧酸等有机基,使MWNTs与PI基体形成了强相互作用界面,显著提高了杂化薄膜的拉伸强度,提升幅值达13.9%。     

TiO2／SiO2核壳结构微粒的合成及超疏水防紫外线功能织物的制备

以正硅酸乙酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法在纳米TiO2表面包覆SiO2壳层,制备TiO2／SiO2核壳结构复合微粒,并将其负载在涤纶织物上,然后对织物进行疏水化处理,得到具有超疏水和防紫外线双重功能的织物．采用透射电子显微镜对复合微粒进行了表征;采用扫描电子显微镜对涤纶及处理后的涤纶织物的表面形貌进行了观察;采用视频光学接触角测量仪对涤纶织物表面的润湿性能进行测试;对织物超疏水性能的稳定性以及织物的紫外线防护性能进行了研究．结果表明：TiO2／SiO2复合微粒在纤维表面的负载不仅极大地提高了纤维表面的粗糙性,有利于超疏水表面的形成,并且由于TiO2的引入使织物获得了良好的紫外线防护性能;SiO2壳层对TiO2的包覆降低了TiO2的光催化作用,从而有效地提高了超疏水表面的紫外光照射稳定性．     

磁性二氧化硅纳米粒子的制备及性能

为了克服磁性四氧化三铁纳米粒子易团聚、易氧化、耐酸性差等缺点,提高其在催化剂、靶向药物载体、生物分离、核磁共振成像、磁热疗等领域的利用效率,采用共沉淀法合成了四氧化三铁纳米粒子,然后以其为核用Stber法制备出二氧化硅包覆四氧化三铁的复合纳米粒子. 对包覆前及包覆后的磁性纳米粒子分别进行了X射线衍射、透射电子显微镜、振动样品磁强计的表征,并研究了二氧化硅的包覆对四氧化三铁纳米粒子磁性和耐酸性的影响. 实验结果表明:磁性四氧化三铁及磁性二氧化硅纳米粒子的粒径分别为约20 nm和40 nm;磁性四氧化三铁的磁饱和强度为5.7 emu/g,磁性二氧化硅纳米粒子的磁饱和强度也达到5.1 emu/g;此外,在稍微降低磁性的条件下,表面二氧化硅的包覆显著改善了四氧化三铁纳米粒子的分散性和耐酸性.     

紫外辐照法制备聚丙烯-丙烯酸酯接枝共聚吸油材料

在异丙醇/水的混合溶液中,通过紫外辐照诱导接枝的方法将丙烯酸丁酯单体引入聚丙烯(PP)非织造布基体表面,对其表面进行亲油改性处理,对辐照时间、单体浓度、辐照距离等影响纤维接枝率的影响因素进行了考察;利用衰减全反射红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对接枝改性前后聚丙烯非织造布基体表面的化学组成和形貌结构进行了表征,并以柴油为被吸附有机物考察了聚丙烯非织造布接枝前后的吸油性能.结果表明:改性聚丙烯非织造布的吸油倍率主要取决于非织造布的接枝率,当改性聚丙烯非织造布的接枝率为11.42%时,非织造布的吸油倍率达到最大值12.55g/g,是改性前聚丙烯非织造布吸油倍率的1.65倍.     

红麻纤维苄基化改性

运用正交试验研究了NaOH质量分数、氯化苄用量、季铵盐用量、反应温度、反应时间等因素对红麻纤维苄基化改性接枝率的影响。苄基化红麻的最佳工艺为:用30%的NaOH对红麻预先浸润20min后,与8mL的氯化苄、0.1g的相转移剂在100℃下反应2.5h,得到苄基化红麻纤维的接枝率为174%。通过IR、SEM对改性前后的红麻纤维进行微观结构表征和分析,并进行吸水性和耐热性测试。苄基化改性之后,红麻纤维表面羟基发生醚化反应,纤维表面粗糙,结构松散,被大量片状附着物包覆。相比红麻纤维,苄基化红麻纤维的平衡吸水率降低,且更容易碳化,具有一定的阻燃性。     

聚乙烯中空纤维膜紫外光接枝改性研究

采用紫外光接枝聚合对聚乙烯中空纤维膜表面进行接枝改性,利用红外光谱鉴定了接枝产物,接枝率随辐照时间延长而增加,随引发剂浓度和单体浓度增加先上升而后下降;纯水通量随着接枝率增加先上升,当接枝率达到17%左右后,纯水通量随接枝率增加而下降.     

SOLID PHASE GRAFT COPOLYMERIZATION OF POLYPROPYLENE AND METHACRYLIC ACID

The solid phase graft copolymerization of polypropylene (PP) and methacrylic acid (MAA) was investigated. Benzoyl peroxide (BPO) was used as initiator. The influence of the reactive time, concentratiom of initiator and monomer on degree of graft and melt flow index of graft copolymer (PP—MAA) was discussed. The effect of graft copolymer on mechanical properties of the glass fibre (GF) reinforced PP composites was also studied. It is proved that graft copolymer could obviously increase the interfacial adhesive strength between PP and GF.     

海藻酸钠改性聚丙烯滤嘴材料对烟气的吸附过滤研究

针对烟用聚丙烯纤维滤嘴材料极性小、对烟气吸附效果差、降焦性能低等问题,以海藻酸钠为改性剂,对聚丙烯纤维进行物理涂覆改性,并研究其对卷烟烟气的吸附性能.结果表明:海藻酸钠质量分数为1.49%时,改性后聚丙烯纤维滤嘴对烟气的过滤效率比未改性滤嘴提高了17.6%,改性滤嘴截留后的主流烟气中总粒相物比未改性滤嘴降低了19.3%,焦油及烟碱含量分别降低23.2%和8.7%.     

碳纤维增强氧化锆热障烧蚀复合厚涂层的研究

采用大气等离子喷涂(APS)技术,在TC4基体上制备出一种类似"钢筋混凝土"结构碳纤维增强的氧化锆热障烧蚀复合厚涂层,并用等离子火炬对涂层进行模拟烧蚀隔热试验,采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)等测试方法对涂层烧蚀前后的表面形貌、纤维状态进行了观察,对部分结构、成分进行了确定。研究结果表明,经过纤维增强的复合涂层可制得的厚度要远大于传统的复合涂层,其烧蚀隔热作用也较传统热障涂层有明显提高。     

SF/PP木塑复合材料的结构与性能

采用熔融法制备了剑麻纤维（SF）/聚丙烯（PP）木塑复合材料,研究了复合材料的力学性能、热性能、晶态结构和微观结构。结果表明：SF对PP有良好的增韧效果,当添加20%SF时木塑复合材料的冲击强度可达21.99 kJ/m2,SF在PP结晶过程中起到结晶成核剂作用,提高了PP的结晶速率和结晶度。SF/PP木塑复合材料的热稳定性比纯PP好,复合材料中PP的晶态结构仍以典型的α晶型为主,SEM结果表明SF与PP间有较好的界面粘结性。     

聚丙烯/掺锑二氧化锡纳米复合导电纤维的结构与性能研究

首先采用溶液成型的方式制备PP/ATO复合材料,然后将其进行熔融纺丝制备复合导电纤维,采用扫描电镜（SEM）、广角X-衍射（XRD）及热失重仪（TGA）分析了复合纤维的结构,测试了复合纤维的导电性能。结果表明：纳米ATO在PP基体中分散良好;纳米ATO的加入可以有效地提高PP纤维的导电性能,当其质量分数为7.5%时,复合纤维的电导率可达10-6S/cm;ATO的加入没有改变PP的结晶形态,复合材料的结晶形态仍属于a晶型;PP/ATO复合纤维的热稳定性与纯PP相比明显提高。     

硅烷偶联剂改性对聚丙烯纤维抗裂效果的影响

采用乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂(SCA-1613)对聚丙烯纤维分别进行浸泡和表面接枝改性,并研究了最佳改性工艺条件;通过对开裂指数和断裂能的测试,研究了偶联剂改性对聚丙烯纤维在砂浆中的抗裂性能的影响。结果表明,与未改性纤维相比,经硅烷浸泡处理后的纤维,可明显提高水泥基材料的抗塑性开裂性能,其最佳的纤维体积掺量为0.08%,改性效果较突出。     

碱处理对剑麻连续长纤增强聚丙烯复合材料力学性能的影响

以丙纶长纤为经纱,剑麻连续长纤为纬纱,织成剑麻/PP平纹机织物。采用不同浓度的氢氧化钠对织物进行碱处理,将处理后的织物与聚丙烯薄板模压成型,制备出剑麻连续长纤增强聚丙烯复合材料。采用SEM对碱处理前后的剑麻纤维形貌进行分析,讨论不同碱处理浓度对复合材料力学性能的影响。结果表明：碱处理对剑麻连续长纤的表面具有刻蚀作用,以及对剑麻连续长纤增强聚丙烯复合材料的动态热机械性能、拉伸性能、弯曲性能均有一定的影响。     

Surface adhesive properties of continuous PBO fiber after air-plasma-grafting-epoxy treatment

It was found that air dielectric barrier discharge(DBD) plasma contributed to the grafting of epoxy resin onto continuous PBO fiber surface. This air-plasma-grafting-epoxy method yielded a noticeable enhancement in the interfacial adhesion between PBO fiber and thermoplastic matrix resin, with the interlaminar shear strength of the resulting composites increased by 66.7%. DSC and FTIR analyses were then used to study the curing behavior of epoxy coating on PBO fiber surface, deduce the possible grafting reactions and investigate the grafting mechanism. More importantly, TGA measurement showed that the grafting of epoxy onto PBO fiber had almost no effect on the composite heat resistance, and there was more thermoplastic matrix resin adhering to the fiber surface; the latter could also be clearly found in the SEM photos. Thereby, the air-plasma-grafting-epoxy treatment was proved to be an effective method for the improvement of continuous PBO fiber surface adhesive properties.     

Preparation and characteristic of self-regulation water-transmitting coating fiber

Common clay, Kaolin and Bentonite were used as additives to prepare water-transmitting coating fiber, respectively, and the water-transmitting characteristic of coating fiber was studied. Different water-transmitting coating fibers were prepared by coating fiber using coating material with different mass proportions of additives to adhesive. And the coating materials were made from three kinds of inorganic clays as additives respectively and polyvinyl alcohol (PVA) as adhesive. Furthermore, the surface morphology and water-transmitting capacity of coating fiber were studied by SEM, Perkin Elmer Diamond S II thermal multi-analyzer and instrument for quick measurement moisture M30. The experimental results indicate that water-transmitting coating fibers made from three kinds of clays all have water-transmitting capacity. The surface of water-transmitting coating fiber prepared by common clay T is continuous and compact, and the water-transmitting effect is better than coating fibers made from other clays. Funded by the National High Technology Research and Development Program of China (2001AA322100), the Ministry of Education of Republic of China (106086), and the Cooperation and Merger Found of Beijing (ZH114140537)