复合改性剂对碳酸钙表面处理的研究

用硬脂酯、二（磷酸二辛酯）钛酸乙二酯和聚乙二醇对碳酸钙进行复合改性处理，探讨表面改性机理和讨论不同组成配比改性剂对改性后碳酸钙的活化度、吸油值、pH值和粘度等指标的影响，并探讨改性后碳酸钙的热稳定性，结果是，带有长链烷基的表面活性剂对碳酸钙的改性效果最佳，采用复合改性剂的改性效果优于采用单一改性剂。     

纳米二氧化钛表面改性的研究

对用电解法制备的纳米金红石型二氧化钛粉体进行了表面改性研究，分别采用硬脂酸钠和聚乙二醇改性剂．实验研究了改性剂用量、浓度及改性时间对粉体表面的影响，结果表明，控制适当的改性剂用量及浓度和时间，可获得较好的表面改性效果，最后对纳米二氧化钛表面改性机理进行了分析、     

重质碳酸钙的表面改性研究

为了考察表面改性剂及原料粒径对重质碳酸钙改性效果的影响,以硬脂酸和铝酸酯作为改性剂,采用干法改性方法研究了这两种改性剂对5种不同粒径碳酸钙的改性效果,并用浊度和SEM表征碳酸钙的改性效果.结果表明:对于相同粒径的碳酸钙,随着改性剂添加量的增加,活化度先增后降,在活化度的最高点,碳酸钙表面包覆的改性剂为奇数层;对于同一种改性剂,其最佳添加比例随碳酸钙粒径大小的不同而不同,碳酸钙的粒度越小,其达到最佳活化度时所需改性剂的添加量越多;改性后的碳酸钙晶体解理面减少,颗粒表面更加光滑.     

纳米纤维素与蒙脱土对聚乳酸性能的影响

对纳米纤维素（ＣＮＣ）和蒙脱土（ＭＭＴ）进行有机改性,制备了一系列的经纳米纤维素、蒙脱土,以及两者混合改性的聚乳酸（ＰＬＡ）薄膜,并通过红外测试研究了薄膜的化学结构. 用拉伸实验研究了纳米纤维素和有机蒙脱土（ＯＭＭＴ）对ＰＬＡ薄膜机械性能的影响,结果显示,ＣＮＣ和ＯＭＭＴ的加入分别提升了ＰＬＡ的断裂伸长率和拉伸强度. 两种改性剂同时改性的复合薄膜的拉伸强度及断裂伸长率均得到提高,且优于单一添加. 热重分析测试结果显示,ＯＭＭＴ使得聚乳酸热稳定性明显提高,但ＣＮＣ的加入会使聚乳酸的热稳定性有所降低. 通过扫描电镜观察薄膜的表面形貌,发现两种添加剂均在聚乳酸中均匀分散,而在添加两种添加剂的复合薄膜中,蒙脱土的分布呈海岛结构.     

六甲基二硅胺烷改性纳米二氧化硅工艺

以纳米二氧化硅为原料，乙醇为溶剂，六甲基二硅胺烷为改性剂，采用湿法工艺对纳米二氧化硅表面进行了改性研究，分别探讨了改性剂用量、预处理温度、预处理时间、反应温度、反应时间对纳米二氧化硅表面改性效果的影响.结果表明，纳米二氧化硅经六甲基二硅胺烷改性处理后，表面羟基数明显减少；改性剂用量、预处理时间、预处理温度、反应温度、反应时间对纳米二氧化硅表面改性均有影响.通过对纳米二氧化硅表面羟基数的测定，验证了纳米二氧化硅的改性效果.     

双亲共聚物诱导下的复合碳酸钙形貌研究

在苯乙烯-丙烯酸无规共聚物的钠盐水溶液中合成了尺寸均一的球形碳酸钙复合物。聚合物的分子量、浓度、及合成碳酸钙的配比条件对复合物的形貌及内部微观结构具有明显的影响作用：较高分子量的聚合物有利于球状形貌的生成;较高的聚合物浓度诱导生成较小尺寸的球形碳酸钙;而共聚物与钙离子的配比直接影响复合物次级颗粒形貌与排列状况。认为聚合物中特定的亲水性链节形成了碳酸钙的晶核,并进一步诱导其晶体生长,生成由大量纳米级小颗粒团聚而成的球形复合物。     

表面活性剂控制金属醇盐水解制备纳米TiO2粉体

为了在用钛盐进行水解制备TiO2时控制水解速度以尽量减少团聚,提出利用表面活性剂的分散和包覆 作用来制备纳米级TiO2．以钛酸四丁酯(Ti(OBu)4)为原料,在其乙醇溶液中加入表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(DBS),然后滴加到沸水中进行水解制备纳米级TiO2粉体．用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和热分析技术(TG-DTA)对样品的晶粒大小、晶体结构和形貌进行了表征．结果表明,表面活性剂的加人是形成纳米级TiO2的关键因素,制备出的纳米TiO2颗粒不经过烧结就具备了锐钛矿结构,并且在沸水呈碱性的条件下制备出的TiO2颗粒的尺寸要比酸性条件下的小．另外讨论了表面活性剂的种类、加入量以及pH对制备TiO2纳米颗粒的影响．     

纳米SiO2对水性外墙涂料耐沾污性能影响研究

采用水溶性有机硅改性剂和无皂乳液聚合法研究了纳米 Si O2 的表面改性 ,改性后纳米 Si O2 的团聚体尺寸约80 nm。改性后的纳米 Si O2 对聚丙烯酸酯水性外墙涂料涂膜的表面硬度和耐沾污性能有较大提高。此外 ,探讨了纳米Si O2 质量分数以及环境温度对耐沾污性能的影响。     

制备纳米SiO2的配方优化

以工业硅酸钠为原料、盐酸为沉淀剂、聚乙二醇(PEG)为表面活性剂、硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)为改性剂,在复合剪切力场下,用化学沉淀法制备了纯纳米SiO2和原位进行改性的改性纳米SiO2。分析了乙醇与水体积比、硅酸钠浓度、盐析剂用量、溶液pH值、改性方法、表面活性剂或改性剂的加入量等对纳米SiO2型貌的影响。对制备纳米SiO2的配方进行了优化,用透射电子显微镜(TEM)和粒径分析仪等对产品进行表征。结果表明,复合剪切力场下化学沉淀法制备纳米SiO2的优化配方为:乙醇与水的体积比1﹕4,硅酸钠的质量分数约12%,PEG,KH570和氯化钠的质量约为理论制备纳米SiO2所需质量的40%,5%～10%和30%,最佳pH值约等于9。     

纳米氧化锌抗紫外织物整理剂的分散性能

以纳米氧化锌为抗紫外线屏蔽剂,有机硅-聚丙烯酸酯乳液为粘合剂制备抗紫外织物整理剂.为获得分散性能稳定的纳米氧化锌抗紫外织物整理剂,尝试了利用改性剂进行表面改性、加入硅烷偶联剂与纳米氧化锌和有机聚合物作用、添加分散剂等方法,探讨了影响纳米氧化锌分散性能的因素,确定了最佳制备工艺路线:首先对纳米氧化锌进行表面改性,采用表面沉积法在纳米氧化锌表面沉积部分无机化合物,增加其亲水性;然后利用硅烷偶联剂中2种不同的化学基团分别与纳米氧化锌和有机硅-聚丙烯酸酯相互作用,进一步增加纳米氧化锌的分散稳定性,最后添加适当的分散剂.经过对纯棉和涤纶织物进行抗紫外整理,获得良好的紫外线屏蔽效果.     

链状纳米碳酸钙的制备

用间歇鼓泡碳化法制备了链状纳米CaCO3,用pH计和电导仪对碳化反应跟踪检测 ,对其形成机理进行了分析 ,实现了对链状CaCO3的粒度控制。考察了碳化反应过程中pH值、电导率和反应物质量分数、反应温度、CO2 气体流等因素对产品粒径和形态的影响。结果表明 ,碳化反应过程中 pH值和电导率都有一个快速下降阶段。其中电导率有两个下降回复过程。Ca(OH) 2 质量分数、CO2 流量的增大、反应温度升高都会使反应速率和晶核生长速率变大。反应温度控制在 30℃左右 ,Ca(OH) 2 质量分数为 1 0 %左右 ,在一定范围内CO2 流量越大所得晶体结构越好     

生石灰粉磨段收尘灰制备轻质碳酸钙工艺

为充分利用石灰石矿的粉矿资源并减少二氧化碳尾气排放,以生石灰粉磨工段收尘灰为原料,利用立窑尾气通过碳化法制备了轻质碳酸钙.首先使用x-射线电子能谱及筛分法对收尘灰的成分及粒度分布进行了测定,然后探讨了水化温度和水化时间对水化过程的影响,并使用扫描电镜对水化产物的形貌进行了研究,最后研究了碳化温度和碳化时间对水化产物碳化过程的影响,并研究了产物形貌.结果表明,其最佳工艺条件为:将收尘灰于100℃条件下水化5~8h,然后使用立窑尾气碳化10~20min,可得到粒度分布均匀的轻质碳酸钙粉体,部分碳酸钙结晶为针状,可用于塑料制品的补强.通过该方法的制备的碳酸钙产品可达到化工行业标准《HG/T 2226-2000》所规定的质量要求.     

Modification of nanometer calcium carbonate for water-borne architectural coatings

A kind of modifier was synthesized to modify the surface of nanometer calcium carbonate (abbreviated as nano-CaCO3), which is used in architectural coatings. The modification technology of the nano-CaCO3 was studied through orthogonal experimental methods. The factors studied were rotation speed, modifier dosage, emulsification temperature, emulsification time and heat aging time after emulsification. Optimized conditions for modification of the surface were rotation speed 16000 r/min; modifier dosage 3%; emulsification temperature 75 ℃; emulsification time 60 min and aging time 40 min. The modified nano-CaCO3 was also studied by size-distribution measurements, transmission electron microscopy, infrared spectroscopy and thermal analysis. The results show that the size distribution of the modified nano-CaCO3 is uniform and that there are chemi-sorption and physi-sorption between the nano-CaCO3 and the modifier. Compared to traditional architectural coatings without nano-CaCO3, the nanometer composite coatings are obviously improved in respect to dirt resistance, scrub resistance, thixotropy, water resistance, alkalinity resistance and aging resistance.     

Preparation and characterization of three-dimensional chrysanthemun flower-like calcium carbonate

Calcium carbonate with three-dimensional chrysanthemun flower-like structure was successfully prepared from calcium chloride and sodium carbonate ethanol/water mixed solution by a simple precipitation method,using trisodium citrate as crystal modifier.The experimental results show that the three-dimensional structure of chrysanthemun flower-like calcium carbonate is built up with several symmetrical micrometer multi-layer petals arranged around the multi-layer pancake-liked center,and the micrometer center and petals are assemblied by a large number of nanometer spherical particles with size 10-20 nm.It is found that the amount of trisodium citrate,the ethanol volume content has an important influence on the formation of this morphology.A possible mechanism is proposed to explain the formation of three-dimensional chrysanthemun flower-like calcium carbonate according the results.Scanning electron microscopy(SEM),X-ray powder diffraction(XRD),flourier transform infrared spectroscopy(FT-IR),thermogravimety analysis(TG),transmission electron microscopy(TEM) equipped with energy-dispersive X-ray(EDX),and selected area electron diffraction(SAED) were used to characterize the crystals.     

多孔超细碳酸钙微球的制备

采用乳状液膜与共沉淀结合法制备多孔超细碳酸钙微球,考察了不同反应条件对碳酸钙微球形貌的影响.通过X射线衍射、扫描电子显微镜及激光粒度仪对所得的碳酸钙微球的晶体组成、形貌以及粒度进行了表征.结果表明,超细碳酸钙微球生成的最佳工艺条件为:CaCl2溶液浓度0.1mol/L、吐温-80加量4mL、超声乳化5min、搅拌反应3h,此工艺条件下获得多孔碳酸钙微球粒径在2~10μm,球形圆整,且组成为球霰石与方解石的共混体.     

微反应器制备纳米碳酸钙的中试实验研究

利用微反应器制备纳米碳酸钙,得到平均粒径在25-55nm之间的超细CaCO3颗粒．研究了不同操作条件对颗粒粒径的影响,并使用XRD、TEM、比表面积仪（BET）等仪器对样品进行了分析．结果表明,在优化条件下制得的纳米CaCO3颗粒有很好的分散性能,同时CO2的利用率可达到80％以上．     

印尼油砂尾砂/聚乙烯复合材料的性能

为了研究印尼油砂尾砂/聚乙烯（HDPE）复合材料的性能,采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线荧光光谱分析（XRF）进行了分析,得出油砂尾砂改性前后形态、大小及主要成分碳酸钙（CaCO3）质量分数约为77.170%;用不同质量分数硬脂酸干法表面改性油砂尾砂,得出最佳改性剂质量分数为5%;通过冲击强度、拉伸强度、弹性模量和示差扫描量热分析仪（DSC）等表征分析油砂尾砂/HDPE复合材料的力学性能。结果表明,随着尾砂填充量的增加,油砂尾砂对HDPE有明显的增强增韧效果,当尾砂质量分数为50%时,增韧效果达到最好,但大量油砂尾砂分布在HDPE中,使基体中的缺陷增多,受到外力作用时产生应力集中现象致使拉伸强度下降。结晶性能研究表明,油砂尾砂的加入对聚乙烯具有异相成核的作用,增强复合材料的韧性。     

生物单层膜调控不伺形貌方解石单晶生长研究

研究了二棕榈磷脂酰胆碱生物Langmuir单层膜对不同形貌碳酸钙晶体的成核和取向生长的调控作用．利用X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）等技术对晶体的结构和形貌进行了表征和观察．结果表明,在生物单分子膜诱导作用下,通过改变饱和溶液中的Ca2＋浓度,可以获得块状和花瓣状不同形貌的碳酸钙晶体,且均为沿（104）晶面取向生长的方解石单晶,并进一步探讨了生物单层膜在晶体生长上的调控机理以及Ca2＋浓度对膜控晶体形貌的影响机制．     

碳酸钙微球合成、修饰及作为基因载体的研究

采用聚苯乙烯磺酸钠（PSS）作为调控剂,将其加入到氯化钙和碳酸钠溶液反应体系中成功制备出表面粗糙的碳酸钙微球（粒径平均约为510nm）,采用场发射扫描电镜（FE-SEM）、红外光谱（FTIR）、X-射线衍射（XRD）和动态光散射（DLS）等对碳酸钙微球颗粒进行表征。MTT实验显示碳酸钙微球毒性具有浓度依赖性,在终浓度〈1mg/mL时,细胞存活率都可达60%以上,显示出很低的细胞毒性,具有良好的生物相容性。不同pH值条件下碳酸钙微球的降解实验结果显示碳酸钙微球在酸性pH下能够更快速地降解,说明碳酸钙微球能够响应酸性pH值,具有pH依赖性。将碳酸钙微球经PEI表面修饰后用于负载质粒DNA,通过琼脂糖凝胶电泳及体外转染实验结果证实碳酸钙微球能够有效负载质粒DNA,并可在癌细胞内成功表达发出绿色荧光。这些研究结果显示将碳酸钙微球作为一种安全的非病毒基因载体用于基因治疗领域具有潜在的应用价值。     

轻质碳酸钙的改性及其对纸张性能的影响

以自制的水溶性阳离子铝锆偶联剂对轻质碳酸钙进行了表面改性，比较了改性前后轻质碳酸钙的Zeta电位、润湿性、粘度、比表面积、沉降高度、扫描电镜图像以及在水中分散情况的变化，结果表明改性后轻质碳酸钙的表面性能得到改善，将此改性轻质碳酸钙作为填料抄纸发现，改性后轻质碳酸钙在纸页中的留着率大大提高，同时纸张抗张强度、耐破度、撕裂度等也得到提高。