氧化石墨烯/硅烷复合乳液对混凝土防渗透性能的影响

用溶胶合成法将氧化石墨烯(GO)与异丁基硅烷单体合成出一种新型的渗透型复合乳液。通过混凝土毛细吸水实验和混凝土的毛细吸盐实验,对比研究了GO/异丁基硅烷复合乳液、异丁基硅烷乳液和GO分散液对混凝土渗透性能的影响。结果表明:在防水方面,GO/异丁基硅烷复合乳液效果最好,毛细吸水系数比空白试样降低92.5%(W/C=0.4)和93%(W/C=0.6)。接触角测试结果表明:未经防护处理的混凝土表面水接触角为65.65°,属于亲水性表面;而经GO/异丁基硅烷复合乳液处理后,混凝土表面的水接触角为121.53°,属于憎水性表面,憎水性极大增强。在抗氯离子侵蚀方面,效果最好的也是GO/异丁基硅烷复合乳液,毛细吸盐28 d后,混凝土表层2 cm处的氯离子含量比空白试样降低了80.9%(W/C=0.4)和54.3%(W/C=0.6)。     

TEOS/异丁基硅烷复合乳液对混凝土防水及抗碳化性能的影响

采用溶胶合成法,将正硅酸乙酯(TEOS)与异丁基硅烷合成出一类新型的渗透性防水材料,通过混凝土毛细吸水、快速碳化试验对比研究了异丁基硅烷乳液、TEOS与TEOS/异丁基硅烷复合乳液在混凝土表面的防护效果.试验结果表明,TEOS/异丁基硅烷复合乳液在混凝土表面的防水效果最好,与空白试样对比毛细吸水系数降低了88.1％(水灰比为0.5)和83.1％(水灰比为0.4).但是,TEOS对混凝土的抗碳化能力提高最大,28 d碳化深度降低了58.8％(水灰比为0.5)和57.8％(水灰比为0.4),TEOS/异丁基硅烷复合乳液也可以有效提高混凝土的抗碳化能力.     

TEOS/异丁基三乙氧基硅烷复合乳液对带损伤水泥基材料的防护

以异丁基三乙氧基硅烷和正硅酸四乙酯(TEOS)为主要原料,制备了TEOS/异丁基三乙氧基硅烷复合乳液(简称复合乳液),并对比研究了复合乳液、异丁基三乙氧基硅烷乳液、TEOS三种材料对水泥基材料在出现磨损(5 mm范围内)和裂缝(0.1 ～0.5 mm范围内)损伤后防水效果的影响.结果 表明,复合乳液、异丁基三乙氧基硅烷乳液对出现损伤后的水泥基材料具有很好的防水效果,TEOS的效果较差.当再生混凝土磨损深度达到5 mm时,涂覆复合乳液的试块比未磨损试块的吸水系数分别降低了45.8％(C40)和54.6％ (C50).涂覆复合乳液后,即使水泥基材料出现0.2 mm和0.5 mm裂缝,试块的毛细吸水系数也比未涂覆时分别降低了74.8％和70.1％.     

含银复合乳液对混凝土表面抗菌性能的影响

海工混凝土是海洋开发必需的基础材料,然而海工混凝土服役寿命易受微生物腐蚀(MIC)的不良影响。本研究制备、表征并评价了一种新型Ag/TEOS/IBTS复合乳液 (ATS),该乳液可涂覆在混凝土表面预防MIC。与Ag/TEOS复合乳液(AT)和Ag/IBTS复合乳液(AS)相比,ATS防水性能最好,其接触角可达119.67°。激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)结果表明,ATS、AT和AS具有良好的抗菌黏附性能,其中银粒子赋予了乳液优良的杀菌能力。FT-IR和SEM结果表明,砂浆表面的疏水层是由Si—O—Si交联形成的。这种新型涂料对提高海工混凝土的使用寿命具有重要意义。     

TEOS/异丁基三乙氧基硅烷复合乳液对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

采用溶胶合成法,以正硅酸乙酯(TEOS)与异丁基三乙氧基硅烷乳液制备TEOS/异丁基三乙氧基硅烷复合渗透型防水材料,保证硅烷乳液稳定性的同时提高了乳液中的硅烷含量。通过混凝土毛细吸盐、快速氯离子迁移系数法,对比研究了异丁基三乙氧基硅烷乳液、TEOS、TEOS/异丁基三乙氧基硅烷复合乳液对混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明:TEOS/异丁基三乙氧基硅烷复合乳液对混凝土抗氯离子渗透能力最强,且将氯离子向混凝土的渗透深度控制在5 mm以内。与未经过涂覆处理的空白试块相比,其在混凝土(强度等级分别为C40和C50)浅表层的氯离子含量分别降低了69.38%和56.39%。在快速氯离子渗透试验中,复合乳液也表现出优异的防护效果,与空白试块相比渗透深度分别下降71.71%和71.15%,氯离子扩散系数分别降低83.67%和83.33%。     

GO/氟硅乳液复合亚麻整理剂的拒水防紫外线性能

以氧化石墨烯（GO）为功能填料，氟硅丙烯酸酯（FSiAc）乳液为功能黏合助剂，制备氧化石墨烯/氟硅丙烯酸酯（GO/FSiAc）复合乳液整理剂，并通过轧-烘-焙工艺对亚麻织物进行拒水防紫外线多功能整理。利用FTIR、TEM和DLS表征了GO/FSiAc复合乳液的结构和粒径分布；通过XPS和SEM表征了整理亚麻织物的表面元素和形貌；考察了软单体（BA）和硬单体（MMA）的质量比及GO的质量浓度等对整理亚麻织物的耐热性、拒水性、紫外线防护性能及物理机械性能等应用性能及服用性能的影响。结果表明，GO在FSiAc乳液中良好的分散并均匀地覆盖在亚麻织物表面。当m(BA)∶m(MMA)=7∶3，GO的质量浓度达到4 g/L时，表现出优异的拒水性和防紫外线性能，其水接触角为148.48°，紫外线防护系数（UPF）为179.77，紫外线（UVA）波段的透过率为0.63%。与原始亚麻织物相比，GO/FSiAc复合乳液整理亚麻织物的耐热性、断裂强力和断裂伸长率分别提升了60.67℃、153 N和11.1%，同时保持良好的透气性能。经过20次皂洗测试后，水接触角仍为142.00°，UPF为162.22，UVA波段的透过率为0.94%，说明整理后亚麻织物具有良好的耐久性。     

基于PEI改性的WPU/石墨烯纳米复合乳液的研究

使用超支化型聚乙烯亚胺（PEI）对氧化石墨烯（GO）进行改性制得改性氧化石墨烯分散液（GO-PEI）；并在水性聚氨酯乳化过程中原位引入 GO-PEI分散液，并还原制备水性聚氨酯 /改性石墨烯纳米复合乳液（WPU/RGO-PEI）。通过红外光谱、紫外光谱、粒度分析、扫描电子显微镜和力学分析对 GO-PEI、复合乳液和复合膜的微观结构与性能进行了表征。结果表明： RGO-PEI在水性聚氨酯膜中均匀分散，当 RGO-PEI添加量为 7%时模量提高 12倍，添加量为 15%时表面电导率达 5.57×10^-4 S/cm。     

复配硅酸盐与水解硅烷对混凝土抗渗性的影响

利用复配硅酸盐与水解的十二烷基三甲氧基硅烷对水泥砂浆表面进行防水处理以提高混凝土的抗渗性能.通过SEM观察微观形貌,以接触角、透气性与毛细吸水系数试验,研究了不同表面处理剂对砂浆抗渗性能的提升作用.结果表明:复配硅酸盐-硅烷复合处理可以抑制单独使用复配硅酸盐的固化开裂问题以及弥补单独使用水解硅烷难以浸渍裂缝的缺陷,提高...     

硅溶胶对丙烯酸酯乳液改性的影响

由正硅酸乙酯(TEOS)催化水解制得硅溶胶,通过半连续种子乳液聚合法制备了SiO2/丙烯酸酯复合乳液,采用FT-IR、SEM、TEM、TG对共聚物结构及乳胶膜形态进行表征,探讨了适合于乳液聚合的硅溶胶制备工艺条件及不同原料配比下硅溶胶对聚合反应稳定性及乳液性能的影响.结果表明:原料最佳配比下所制得硅溶胶为浅乳白色带蓝光,乳液聚合稳定性最好.且乳液各项性能最佳,涂膜吸水率仅为14.43%.     

氧化石墨烯/石蜡复合相变乳液的制备及对流传热特性

为提高石蜡相变乳液的传热性能，通过添加氧化石墨烯(GO)，制备了GO/石蜡复合相变乳液并对其相关性能进行了表征。搭建了流动阻力、对流换热试验台，对比研究了石蜡相变乳液及GO/石蜡复合相变乳液的流动阻力特性和对流换热特性，试验结果表明，由于GO的亲水性，复合相变乳液都表现出较好的稳定性。当GO的质量分数为0.01％、0.02％、0.03％时，复合相变乳液的热导率分别增加了20.01％、30.50％、35.18％。添加GO使乳液的流动阻力略有增加，直管段最大增加了6.70%，90°弯管处最大增加了13.20%；对流传热系数随着GO浓度的增加而增大，当GO浓度为0.03％时，对流传热系数最大提高了43.90％。     

复合型硅烷凝胶对碳化后水泥基材料防水性能的影响

以正硅酸四乙酯(TEOS)和异丁基三乙氧基硅烷乳液为主要原料,采用溶胶凝胶法制备复合型硅烷凝胶,并将其涂敷于碳化后的水泥砂浆试块表面。通过静水压力下毛细吸水实验研究了复合型硅烷凝胶对不同碳化龄期砂浆试块防水性能的影响;通过SEM分析了复合型硅烷凝胶在砂浆试块表面的结合情况。结果表明:不同碳化龄期(7 d、14 d、28 d)砂浆试块的毛细吸水率在涂覆复合型硅烷凝胶后分别降低了78.71%、80.83%和82.41%,碳化带来的砂浆自密实化并不影响复合型硅烷凝胶的渗透效果。SEM观察表明,在复合型硅烷凝胶涂覆区域,硅钙比明显增加,并且砂浆表面更加密实,说明复合型硅烷凝胶有效地填充在了表面的毛细孔与微裂缝中,对经过长时间碳化的水泥基材料具有良好的防水效果,并可以用于材料表面的修复和防护。     

内掺硅烷乳液憎水剂对混凝土性能的影响

通过强度测试、水化热实验、热重分析、毛细吸水实验以及压汞实验研究了内掺硅烷乳液憎水剂对混凝土强度以及毛细吸水性能的影响规律及其机理。结果表明:高掺量硅烷乳液一定程度上抑制水泥水化,从而导致混凝土早龄期抗压强度和劈裂抗拉强度下降以及28d养护后水泥净浆试块中毛细孔的体积增大。毛细吸水实验表明:28d龄期混凝土毛细吸水过程的初始吸水速率、二次吸水速率以及总吸水量因硅烷乳液的引入而显著降低;硅烷乳液通过与水泥水化产物反应在毛细孔孔壁形成一层烷基疏水层,使混凝土毛细孔壁性质由亲水性转变为憎水性,进而显著降低混凝土的吸水速率和总吸水率;高水灰比混凝土的毛细孔体积较大,因此硅烷乳液对其影响更为明显。     

石蜡乳液相变泡沫混凝土试验研究

制备相变石蜡水性分散体乳液并将其引入化学发泡过程中制得相变泡沫混凝土，通过试验研究相变泡沫混凝土的干密度、抗压强度、体积吸水率、保温性能、相变稳定性能及微观状态。结果表明：相变石蜡乳液对化学发泡过程和材料抗压强度均有不利影响，相变石蜡乳液掺量在干粉料质量的40%以内能够稳定制得相变泡沫混凝土；相变石蜡以微小颗粒分散在泡沫混凝土基体中，掺入40%干粉料质量的相变乳液会引起泡沫混凝土抗压强度下降35%～47%、体积吸水率降低19%～30%;相变石蜡能够在一定温度范围内提高泡沫混凝土的保温性能，材料相变稳定性良好，石蜡不易渗漏。     

UV固化蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯/SiO2杂化材料的制备与性能Q

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、蓖麻油（CO）和丙烯酸羟乙酯（HEA）合成了蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯（COPUA），以正硅酸乙酯（TEOS）和3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷（MEMO）通过溶胶-凝胶法制备了改性硅溶胶，作为无机相与COPUA有机相复合得到了UV固化COPUA/SiO2杂化材料。调节MEMO与TEOS的配比得到一系列改性硅溶胶，通过测试确定了MEMO与TEOS的最佳配比为1：1（MT-1）。在此基础上，改变MT-1的添加量得到UV固化COPUA/SiO2杂化材料。用FT-IR、TEM、SEM、TGA等对杂化材料和涂层进行结构表征，测试复合涂层的力学性能和表面性能。当MT-1添加量为COPUA树脂质量的15%时，涂层内部SiO2粒子分布均匀，涂层表面光滑平整，光透过率达到100.2%，硬度为5H，附着力0级，柔韧性1mm；涂膜拉伸强度达到13.52MPa，断裂伸长率为7.49%。     

受冻融混凝土表面处理后水分侵入机理研究

采用硅烷凝胶对冻融损伤混凝土进行表面处理,通过毛细吸水和压汞试验技术研究表面处理前后的受冻融混凝土吸水性能和微观孔结构,并对水分侵入机理进行分析.结果表明:随着冻融循环次数的增加,混凝土毛细吸收系数和孔隙率成倍数提高.在吸水初期36 h,硅烷凝胶用量和冻融损伤度对毛细吸水影响不明显,后期差异越来越大.受冻融混凝土表层孔结构劣化导致的憎水层致密性差,使得外部液态水从“水汽传输”逐步过渡到与内部非憎水区的凝结水形成“水路传输”,是冻融损伤混凝土表面防水过早失效的根本原因.     

再生砂混凝土毛细吸水特性研究

为了探明再生砂混凝土的毛细吸水特性，研究了再生砂掺量(0%、30%、50%、70%、100%,质量分数)、再生砂微粉含量(3%、7%、10%,质量分数)、水胶比(0.37、0.45、0.58)、矿物掺合料品种和掺量、再生砂预湿程度(0%、50%、100%)、硅烷浸渍处理等因素对再生砂混凝土抗压强度与毛细吸水性能的影响，分析了不同再生砂掺量的混凝土孔结构与毛细吸水系数的关系。结果表明：再生砂混凝土0～240 min和240～1 440 min两阶段的毛细吸水量皆与时间的平方根之间呈线性关系；随着再生砂掺量和微粉含量的增加，混凝土的毛细吸水系数逐渐增大，再生砂掺量超过50%时，会显著影响混凝土的毛细吸水性能和强度；通过降低水胶比、增大再生砂的预湿程度、掺入三元复合矿物掺合料(15%粉煤灰+15%矿渣粉+8%硅灰)以及对混凝土表面进行硅烷浸渍处理，均可以降低再生砂混凝土的毛细吸水系数。随着再生砂掺量的增加，混凝土的孔隙率和临界孔径增大，进而导致混凝土毛细吸水系数增加。     

老化和表面磨损对硅树脂表面浸渍混凝土防水效果的影响EI北大核心CSCD

研究了氙灯老化和表面磨损对硅树脂乳液表面浸渍混凝土防水效果的影响。结果表明:硅树脂用于表面防水处理能显著提高混凝土的憎水性能,明显降低混凝土的毛细吸水性能,且随着涂覆量的增加效果更为明显;氙灯老化90 d后硅树脂表面浸渍处理混凝土的接触角变化不大,混凝土试块的吸水曲线几乎没有变化,仍表现出良好的憎水性。Si—O—Si主链的存在使得硅树脂具有良好的抗老化性能;随着磨损深度的增加,硅树脂表面防水处理混凝土试块的憎水性逐渐下降。     

复合电沉积制备TiO_2/泡沫镍光催化材料及其催化活性

采用复合电沉积方法制备了TiO2/泡沫镍光催化材料,通过扫描电子显微镜（SEM）和能量色散谱（EDS）分别对纳米复合镀层进行了形貌和成分表征,同时研究了在镀液中添加不同表面活性剂对光催化材料镀层的影响。讨论了TiO2/泡沫镍光催化材料对大肠杆菌和小球藻的光催化活性。结果表明：在本实验的电沉积工艺条件下,泡沫镍基底上获得了微粒分布均匀、Ti的质量分数为5.97%的纳米TiO2-Ni复合沉积层。添加了阴离子表面活性剂的光催化材料表面TiO2颗粒具有良好的分散性。TiO2/泡沫镍光催化材料处理含大肠杆菌水样,反应30 min灭活率达到60.1%,反应2 h灭活率达到99.9%;处理水中的小球藻溶液,初始3 h内,小球藻溶液中所含叶绿素a从初始的98.2 mg/m3降至38.2 mg/m3。     

HGB/TPU复合泡沫材料的制备及泡孔结构研究

采用空心玻璃微珠（HGB）填充热塑性聚氨酯（TPU）,制备了HGB/TPU复合泡沫材料。研究了硅烷偶联剂KH550对HGB的表面处理,并借助SEM探讨了不同发泡方式、发泡剂含量、HGB含量对复合泡沫材料微观形态结构的影响。结果表明：经KH550处理的HGB与TPU基体界面结合良好;通过注塑发泡得到的泡沫材料发泡效果较好;当发泡剂含量为1%、HGB含量为2%时复合泡沫材料的泡孔分布均匀,尺寸较为均一。     

聚乙烯醇缩甲醛/二氧化硅复合泡沫材料的制备及热性能研究

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,采用溶胶凝胶法,对聚乙烯醇缩甲醛（PVF）泡沫材料进行改性,制备了PVF/二氧化硅复合泡沫材料,探讨了TEOS用量对材料性能的影响,采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、热失重分析法（TG）对材料进行了分析。结果表明,二氧化硅含量为15 %时,材料的初始热分解温度为322.5 ℃,比改性前提高了约94 ℃,TEOS的加入明显改善了PVF泡沫材料的拉伸强度和耐热性。