成膜基材对含氟丙烯酸酯/聚氨酯复合乳液自组织梯度化结构的影响EI北大核心CSCD

采用细乳液法制备含氟丙烯酸酯/聚氨酯复合乳液FPAPU,研究4种不同表面性能的成膜基材(铝板、不锈钢板、PTFE板、玻璃板)对FPAPU乳胶膜中含氟组分自组织梯度化分布结构的影响。结果表明:在铝板和不锈钢板上成膜其梯度化结构不明显;而在PTFE和玻璃板基材上成膜后,存在一定梯度化结构。特别是在玻璃板上成膜,含氟组分含量从膜-基材(F-S)面向膜-空气(F-A)面梯度化增加,膜两面差异性明显,其表面自由能差异达到11.71 mN/m,从F-S面到F-A面形成明显分层结构,F-A面粗糙度较大,水和油(二碘甲烷)在其上的接触角可达到121.6°及90.6°,具备优异的疏水疏油性。     

CTAB/丁醇/庚烷/水四组分微乳液稳定性研究及BaF2纳米粉体制备

本文用CTAB/丁醇/庚烷/水四组分微乳液体系沉淀制备纳米BaF2.研究了体系中丁醇和CTAB的质量比、庚烷质量、含水量及溶质对微乳液体系稳定性和产物BaF2沉淀粒径、分布的影响.稳定的Ba(NO3)2微乳液和NH4F微乳液混合制得10nm的BaF2颗粒,单分散性好,颗粒呈球形.BaF2粒径大小和分布随CTAB和水质量比值的增大而减小.     

梯度核壳结构硅丙乳液的聚合

采用单体浓度梯度加入法合成了具有梯度壳层的核壳结构,可用于木器涂料的硅丙乳液。考察了乳化体系、聚合工艺、有机硅预聚物的引入、软/硬单体比等因素对乳液和漆膜性能的影响,用透射电镜测定了乳胶粒子形态。研究表明:OP-10/SDS/MS-1为最佳乳化体系,有机硅预聚物与其他单体一次性混合引入,软/硬比为1∶2时,所制得乳液的综合性能良好。固含量为45%,成膜温度为48℃,附着力为1级,硬度为2H,乳胶粒子有明显的核壳结构。     

反相微乳液法制备纳米羟基硅酸镁

利用TritonX-100/正丁醇/环已烷/盐溶液反相微乳液体系制备了羟基硅酸镁(Mg3Si2O5(OH)4).研究了不同比例TritonX-100、正丁醇、环已烷对微乳液体系的影响,绘制了反相微乳液体系的相图,确定了室温下反相微乳液法制取羟基硅酸镁的最佳条件.制备了球状纳米羟基硅酸镁,并利用XRD、TEM、IR等手段对产物的结构和性能进行了表征.     

基于非平衡现象的聚乳酸聚氧化乙烯复合材料梯度结构的自组织制备

基于热力学非平衡现象,将聚乳酸(PLA)-聚氧化乙烯(PEO)-CHCl₃溶液置于远离热力学平衡状态的开放系中干燥,自组织构筑了PLA-PEO复合体系内部的梯度相分离结构.通过偏光显微镜(POM)和衰减全反射傅里叶变换红外(ATR-FTIR)光谱对复合材料共混膜试样内部的梯度结构进行了表征.结果表明:在热力学非平衡状态下,复合体系内部形成了梯度结构;随着体系远离平衡状态,PLA富集在能量流出的空气侧,PEO则富集在能量流入的底部,膜的组成在能量流动方向上形成梯度分布,并随体系远离平衡状态呈增大的趋势,而热力学平衡状态是影响梯度结构形成的主要因素.     

软段结构对聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液乳胶粒形态结构的影响

为了探讨聚氨酯水分散液(WPU)的软段结构对聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液(PUA)乳胶粒子形貌结构的影响,首先分别合成了不同软段结构的WPU,然后以其为种子乳液并滴加溶有引发剂的丙烯酸酯混合单体形成预乳液,升温聚合后得到PUA。通过对乳胶粒径测试和形貌观察发现,软段分子量较小时,形成的PUA乳胶粒没有明显的核/壳结构,软段分子量较大时,形成过渡层型、梯度型和草莓型结构的核/壳结构PUA乳胶粒,采用两种分子量的软段共混得到的PUA乳胶粒具有复杂的核/壳结构。     

硫化锌纳米粒子的微乳液合成

介绍了微乳液制备纳米粒子的基本原理。对影响微乳液体系形成的主要因素如油相、水相、表面活性剂种类及用量等进行了研究，以表面活性剂TWEEN80和SPAN80作乳化剂，通过调整其比例控制乳化剂的HLB值，制备了乳化剂浓度为0.3mol/L、水/乳化剂比为6：1的W/O型庚烷/ST80/水微乳液体系。在此微乳液中制备了ZnS纳米粒子，采用TEM和XRD对超细样品的结构进行表征，表明得到的样品为β型立方晶系ZnS粒子、粒子粒径10-30nm。     

反相微乳液法制备纳米四水羟基硝酸氧铋

用Triton X-100/正己醇/环己烷/盐溶液的四元反相微乳液体系制备了纳米四水羟基硝酸氧铋((Bi6O4(OH)4)(NO3)6(H2O)4),研究了不同比例Triton X-100、正己醇、环己烷对微乳液体系的影响,绘制了反相微乳液体系的拟三元相图,确定了室温下微乳液法制取纳米四水羟基硝酸氧铋的最佳条件,制备出了棒状和片状两种产物,利用TEM、IR、XRD、TG-DSC等手段对产物的结构和性能进行了表征.     

冷却速率对硬质合金梯度结构形成规律的影响

用一步烧结法制备了表面无立方相梯度结构硬质合金,为了解一步烧结梯度结构的形成阶段,探讨冷却速率对梯度结构厚度的影响,实验采用固定时间真空烧结,在1450℃烧结60min后,分别以0.5,1,2,10℃/min的速率冷却.实验结果表明,以上条件均形成了梯度结构组织,梯度结构厚度随着冷却速率的增加而逐渐减小,对应的梯度层厚度分别为58,47.5,31.5,28.7μm.梯度结构厚度与冷却速率(Rc)的指数(eRc)呈线性关系.研究结果揭示了梯度结构在梯度烧结温度和冷却过程两个阶段均能形成.梯度厚度受原子扩散控制.     

氧化石墨烯稳定的Pickering乳液及其聚合反应

通过改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),以GO做稳定剂,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为油相,制备了Pickering乳液,并研究了GO浓度、水相pH值对其稳定性的影响;通过加入引发剂成功进行了Pickering乳液聚合制备PMMA/GO复合微球,利用透射电镜对该复合微球的微观结构进行了表征。研究表明,GO稳定的Pickering乳液相比于SDBS稳定的普通乳液,液滴粒径更小且分散性更好;GO浓度对Pickering乳液的稳定性影响不大,但随其浓度的增加,Pickering乳液液滴尺寸变小,液滴更为分散;酸性连续相更有利于GO在油水界面的吸附而形成稳定的Pickering乳液,随着pH值增大,液滴尺寸逐渐变大,但碱性条件下乳液无法稳定存在;乳液聚合产物形貌为PMMA颗粒由GO片均匀包覆形成的复合微球,尺寸分布约200 nm左右。     

反相微乳液法制备铈锰取代六铝酸盐甲烷燃烧催化剂

研究了组成及温度对水/环己烷/TX-100 正戊醇体系反相微乳液区的影响,选择合适组成的反相微乳液做为合成介质,制备了BaMnCeAl10O19-δ六铝酸盐催化剂,研究了制备条件对催化剂样品的比表面积、结构及甲烷燃烧催化活性的影响.结果表明,该体系反相微乳液区面积的变化受到组成和温度的影响,当n=3:2、温度为25℃时,体系的反相微乳液区最大.油相和硝酸盐加入量的不同对催化剂的活性、粒径以及比表面积有较大的影响,油相用量增加、硝酸盐混合溶液用量的减少有利于所制备活性的提高以及比表面积的增加.在油相用量较大(硝酸盐混合溶液用量较小)的条件下,制备出的催化剂活性最高,其T10%、T50%和T90%分别达到456、582和698℃.     

微乳液法制备CNTs/PbO、CNTs/CuO复合材料

采用W/O型微乳液法制备出了CNTs/PbO和CNTs/CuO,利用电导率仪测量体系的溶水量,通过绘制三元相图研究了微乳液组成的表面活性剂和助表面活性剂的配比、温度以及盐的浓度等因素对W/O型微乳液相区的影响。分析得出最佳微乳液体系环己烷和活性剂的比为4 6,表面活性剂和助表面活性剂的比为2 3,反应温度为25℃。根据推进剂的成分,将一定量的燃烧催化剂和黑索今混合,通过热分析表征CNTs/PbO、CNTs/CuO对黑索今的催化热分解。结果表明,新的催化剂明显加快黑索今的热分解,分解峰位降低16.07℃。     

电场激活压力辅助法原位合成TiC-TiB_2-Ni/TiAl/Ti功能梯度材料

运用电场激活压力辅助合成(FAPAS)和原位合成技术制备了TiC-TiB2-Ni/TiAl/Ti功能梯度材料,主要研究了外加电场对材料合成及层界面扩散连接的作用,分析了材料各层及界面微观组织和相组成;分析了电场的施加以及TiAl的燃烧反应对材料合成过程及合成结构的影响;研究结果表明,TiC-TiB2-Ni/TiAl/Ti功能梯度材料的界面区产生成分的互扩散和形成了良好的冶金结合,从钛板到金属陶瓷层的显微硬度呈梯度变化。     

含氟梯度共聚物/银纳米粒子复合胶束的微流控制备及温敏性

首先通过微流控组装法制备丙烯酸-甲基丙烯酸三氟乙酯梯度共聚物/银离子复合胶束,然后通过硼氢化钠还原复合胶束上的银离子,最终得到梯度共聚物/银纳米粒子复合胶束(PAA-grad-TFEMA/Ag NPs复合胶束),其中银纳米粒子分布在复合胶束的亲水壳层.在确定PAA-grad-TFEMA自组装发生的临界含水量的基础上,结合计算模拟对形成复合胶束的微流控组装过程进行分析,并探讨了外相溶液中电解质含量对复合胶束形态结构的影响,详细研究了PAA-grad-TFEMA/Ag NPs复合胶束的温敏性.结果表明,内、外相溶液在微通道内快速混合,使混合溶液的水含量很快到达PAA-grad-TFEMA的临界水含量以上(质量分数8％),因此复合胶束能顺利通过微流控组装法形成,并且外相溶液中NaCl浓度对PAA-grad-TFEMA/Ag NPs复合胶束的形态、尺寸具有明显的影响.PAA-grad-TFEMA/Ag NPs复合胶束因共聚物链段具有梯度结构,在40～65℃表现出温敏性,复合胶束平均尺寸随温度升高而减小.     

微乳液法制备六边形薄片状γ-CuI晶体的研究

以粗碘和硫酸铜为原料,水合肼为还原剂,利用微乳液法合成了六边形薄片状γ-CuI晶体.采用XRD和SEM手段研究了微乳液工艺技术条件对合成γ-CuI晶相组成和微观形貌的影响.结果表明,表面活性剂CTAB用量、水含量和反应物浓度对微乳液法制备的γ-CuI晶相组成和晶体形状没有太大影响,但对晶体尺寸具有较大影响.适宜的微乳液制备工艺条件能产生适当的界面膜强度,有效控制碘化压铜晶体尺寸.CTAB-正戊醇-环己烷-水体积比为3∶3∶7∶10,硫酸铜溶液0.1mol/L和碘化铵溶液0.2mol/L,常温下500r/min搅拌2h合成产物为六边形薄片状γ-CuI.     

超声微乳液法制备Ag/AgCl复合纳米颗粒及其光催化性能研究

设计了一种全新的微乳液体系,以十二烷基磺酸钠(SDS)、乙醇、正丁醇和异辛烷的混合物作为复合乳化剂,采用超声微乳液法制备了Ag/AgCl复合纳米颗粒。利用SEM和EDS研究样品的形貌、尺寸及表面组成,通过研究样品对甲基橙降解过程的催化作用证明了样品在可见光下的催化活性。重点研究了反应物浓度对Ag/AgCl颗粒尺寸及形貌的影响,结果表明,Ag/AgCl复合纳米颗粒尺寸主要由微乳液尺寸决定,受反应物浓度的影响较小,反映出本工作提出的超声微乳液制备技术具有较高的工艺稳定性。     

粉体脉冲微喷射技术在功能梯度结构牙根植入材料制备中的应用

本研究提出了一种新的制备功能梯度材料方法,采用以脉冲当地惯性力为主动力的粉体脉冲微喷射技术来进行Ti/HA(Hydroxyapatite)功能梯度结构的牙根植入材料粉体按需输送制备实验。搭建了功能梯度材料制备实验系统,并对两种粉体在该系统下的输送率进行标定,利用标定的结果在制备的过程中进行相应的系统参数设定从而实现按需输送,并通过控制三维工作台的运动实现粉体根据设定的路径逐层堆积,最终通过压制与烧结得到所设计的具有一定强度的功能梯度材料。对所制备的功能梯度材料进行初步的力学性能与微观组织结构检测,评价其可行性并为进一步的研究提供一定的理论依据。从实验过程和结果看,利用粉体脉冲微喷射技术制备功能梯度材料具有结构精确、节约成本等优点。     

中空聚合物乳胶粒子的合成与结构控制——(Ⅰ)核层乳胶粒的制备及其影响

以甲基丙烯酸/丙烯酸酯/苯乙烯为共聚单体,采用多步种子乳液聚合与碱溶胀的方法制备了中空聚合物乳液微球,通过透射电镜(TEM)和激光粒度仪表征了复合乳液的微相形态,着重研究了核层乳胶粒的制备过程及其影响规律,以及对中空聚合物微球结构的影响。结果表明,核层甲基丙烯酸(MAA)用量在10%~30%,乳化剂用量为单体用量的0.8%~1.2%,通过饥饿态进料的种子乳液聚合方法可制备粒径均一核层乳胶粒,可用于制备理想结构的中空聚合物微球。     

微乳液对碘绿增溶性能的影响

通过分光光度法测定了pH值为5.4时,CTMAB/正丁醇/正庚烷/水、OP-10/正丁醇/正庚烷/水、SDS/正丁醇/正庚烷/水O/W型微乳液介质中,碘绿的分配系数和平均有效介电常数。结果表明,碘绿的分配系数规律为CTMAB阳离子微乳液>SDS阴离子微乳液>OP-10非离子微乳液。平均有效介电常数规律为OP-10非离子型>CTMAB阳离子型>SDS阴离子型。并初步解释了微乳液类型对碘绿增溶能力和增溶位置的影响。     

功能梯度点阵夹层结构抗爆性能数值仿真研究

为进一步提高点阵夹层结构的抗爆性能,提出了面板上薄下厚,芯层上细下粗(正向梯度化)的功能梯度点阵夹层结构,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对新结构的抗爆性能进行了数值模拟研究。分别探讨了面板梯度化、芯子梯度化对结构抗爆性能的影响,并对功能梯度点阵夹层结构的各尺寸参数做单因素分析。结果表明,同时考虑面板和芯子的正向梯度化能大幅度提高点阵夹层结构吸能,面板正向梯度化对吸能的贡献比例高于芯子梯度化。此外,由单因素分析可知,上下面板厚度、芯层厚度以及芯杆与下面板之间的夹角对抗爆性能影响很大,芯杆上下截面边长对抗爆性能的影响相对较小。