纳米金掺杂DVB泡沫微球的制备

以二乙烯基苯(DVB)为泡沫骨架材料,金纳米粒子为掺杂材料,邻苯二甲酸二丁酯为溶剂,聚(4-乙烯基苯酚)(PVP)为分散剂,5%(质量分数)聚乙二醇(PEG)为水相,通过悬浮聚合制备出纳米金掺杂DVB泡沫微球。分别采用扫描电镜、X射线能谱、傅里叶红外光谱、X射线衍射、热重分析和X射线断层扫描对掺杂DVB泡沫微球化学结构、金纳米粒子掺杂量以及分散性进行了表征。结果表明,分散剂含量为5 mg/mL时,金纳米粒子在泡沫中分布均匀,无明显沉降或团聚,金含量为5.2%,与理论值(5%)接近。该纳米金掺杂DVB泡沫微球在惯性约束核聚变(ICF)物理诊断实验中存在潜在应用。     

不同密度聚酰亚胺泡沫的制备与性能

制备了基于3,3’-4,4’-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)、多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)及二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)的聚酰亚胺泡沫,通过改变发泡时的环境压力,制备了不同密度的泡沫;利用红外光谱和扫描电镜对所制备的聚酰亚胺泡沫进行了结构与形貌表征,并对泡沫热性能和压缩强度行了表征。结果表明,所制备的泡沫密度随着制备压力的增大而增加,泡沫密度为7.3~160kg/m~3,红外光谱确认了目标聚合物的合成,泡沫T_g不低于250℃,且具有良好的热稳定性,经过250℃处理的泡沫的T_g达到270℃,T_(d5%)达到404℃,均高于230℃处理得到的泡沫的性能。压缩性能测试表明所制备泡沫压缩强度随着密度增加而增加,当密度为160kg/m~3时,压缩强度达到1.88 MPa。     

热塑性聚氨酯发泡片材和发泡珠粒成形体的形貌与力学性能的关系

通过不同的发泡工艺和成型工艺制备了密度相近的热塑性聚氨酯发泡片材(TPU-FS)和发泡珠粒成形体(ETPU)材料,研究了2种泡沫材料的形貌与力学性能的关系。通过扫描电镜表征了2种聚氨酯泡沫的结构;利用万能试验机研究了二者的单向压缩性能和循环压缩性能;用旋转流变仪表征了材料在不同压力下的流变性能。研究发现,相近密度下,TPU-FS和ETPU泡沫具有相近的泡孔面积占有率,但是ETPU发泡区域泡孔的平均孔径远大于TPU-FS泡沫;在循环压缩试验中,TPU-FS泡沫具有较高的损耗能和损耗百分比;流变实验中,在不同压力时,ETPU泡沫的储能模量和损耗模量均低于TPU-FS泡沫,且阻尼因子(tanδ)较小,TPU-FS泡沫的tanδ有一定的频率依赖性,而ETPU泡沫的tanδ随频率的变化不明显。同时,对密度相近的TPU-FS泡沫和ETPU泡沫的形貌与损耗百分比的关系进行了初步探讨。     

超低密度聚-4-甲基-1-戊烯泡沫材料的制备技术

简述了超低密度泡沫材料的用途及制备方法,详细介绍了超低密度聚-4-甲基-1-戊烯泡沫材料的制备技术,性能分析测试,以及在惯性约束聚变(ICF)研究中的应用。     

双原位细乳液聚合法制备聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯复合微球

以苯乙烯(St)、正硅酸乙酯(TEOS)、二乙烯基苯(DVB)为主要原料,采用双原位细乳液工艺和不同引发体系,制备SiO2/PS复合微球,并以此为种子乳液,继续滴加第2种单体甲基丙烯酸甲酯(MMA),合成聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-PMMA)复合微球;通过红外光谱、透射电镜、热重分析等测试手段对复合微球进行结构和形貌的表征。结果表明,复合微球制备成功,其中包覆的无机粒子SiO2增加了微球的交联度和热稳定性;引发剂类型对复合微球的形貌和粒径影响很大,不同的乳化剂也对复合微球的形貌产生较大影响。     

双马来酰亚胺泡沫的微观形貌与结构控制研究

以偶氮二甲酰胺(AC)为发泡剂制备了改性双马来酰亚胺(BMI)泡沫,用扫描电镜(SEM)对泡沫的微观形貌进行观察,研究泡沫的发泡过程及不同条件下泡沫的泡孔结构,包括密度、孔径、单位体积的泡孔数目、发泡倍率等。结果表明:改性的BMI泡沫是一种闭孔结构泡沫,其构型为排泄型十二面体。可通过发泡体系的黏度、温度和发泡剂含量控制BMI泡沫的结构,随发泡体系黏度的增加,泡沫密度,成核密度N0和单位体积的泡孔数目Nf增加,泡孔直径减小,均匀性变好。泡沫密度随发泡剂AC含量提高而降低,当AC含量超过7%(质量分数)时,泡沫密度反而上升。随发泡温度提高,泡沫密度降低,孔径增大,泡沫成型稳定性变差。     

钠基膨润土对泡沫混凝土结构与性能的影响

利用膨润土中蒙脱石结构矿物的吸水膨胀性,以钠基膨润土预水化膨胀浆体取代不同体积分数(5%,10%,15%,20%)的预制泡沫制备了泡沫混凝土。采用光学显微镜、压汞(MIP)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对泡沫混凝土气孔结构、矿物组成和微观形貌进行了表征,同时研究了钠基膨润土对硬化泡沫混凝土力学性能和导热系数的影响。研究结果表明,钠基膨润土预水化膨胀浆体的替代性掺入能够改善泡沫混凝土气孔结构和孔径分布,增加毛细孔数量,同时提升硬化体的力学性能和保温隔热性能。     

DVB泡沫微胶囊的制备方法

根据密度匹配乳液技术设计开发了一套用于微胶囊制备的三喷嘴乳粒发生器,利用该装置实现了空心泡沫微球的可控连续制备。以二乙烯基苯(DVB)的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)溶液为油相(O),双蒸水与重水的混合液为内水相(W1),质量百分比为5%的聚乙烯醇(PVA)水溶液作为外水相(W2)制作出水/油/水(W1/O/W2)双重微乳液。以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,通过水平旋转水浴加热方式使DVB凝胶固化,采用CO2超临界法干燥,最终制得直径(1.0mm～4.0mm)和壁厚(90μm～360μm)可调的DVB微胶囊。利用扫描电镜对微胶囊的形貌进行了研究,并归纳出影响微胶囊的粒径大小及单分散性的因素。     

以天然沥青岩为原料制备高压缩强度的泡沫炭(英文)

以安纳托利亚东南部的天然沥青岩为原料制备泡沫炭。所制泡沫炭的平均孔径和密度分别为150μm和800 kg/m3。主要研究了压力、温度、泄压时间及在最高温度时的停留时间对泡沫形成的影响,同时还评价了炭化过程对泡沫结构的影响。主要研究了压力、温度、泄压时间及在最高温度时的停留时间对泡沫炭进行了表征,并进行了密度及抗压强度分析。结果表明,1 323 K炭化后,泡沫炭压缩强度由10 MPa增加到18.7 MPa。沥青的灰分含量(41.76%)对泡沫炭的密度和压缩强度起重要作用。     

不同单体配比聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备与性能

以甲基丙烯酸(MAA)和丙烯腈(AN)为单体,通过加热结合超声的方法引发反应,快速制备了不同单体配比的聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫。通过傅里叶变换红外光谱、热重分析、动态力学热分析、垂直燃烧、极限氧指数(LOI)和扫描电镜对PMI泡沫结构、热性能、燃烧性能和形貌进行表征,同时对PMI泡沫的力学强度进行分析。结果表明,高温下氰基与羧基通过重排异构化反应生成酰胺键,制备的PMI泡沫具有良好的成炭性能和较高的玻璃化转变温度,LOI随AN含量的增加而提高,泡沫呈蜂窝状结构,孔径在0.1~0.3 mm之间。力学性能分析表明,PMI泡沫具有较高的力学强度,50.1 kg/m 3的PMI泡沫的拉伸强度、弯曲强度和压缩强度分别为1.85 MPa、2.71 MPa和3.74 MPa。     

喷射裂解法制备碳纳米笼和石墨烯片层及其作为铂催化剂载体的应用

采用喷射裂解法,以羰基铁为催化剂前驱体,吡啶为碳源,通过改变温度或比例(V(羰基铁)∶V(吡啶))制备了不同形貌的碳纳米材料。采用氯化铵热处理法去除碳材料中的铁催化剂,得到具有空心结构的碳纳米笼和石墨烯片层,采用高分辨透射电镜(HRTEM)对载体的形貌特征进行表征。然后将Pt纳米粒子沉积在碳载体上,得到不同的Pt/C催化剂。通过HRTEM、X射线衍射(XRD)和电化学测试对合成催化剂的结构、形貌和电化学性能进行了表征。实验结果表明:制备温度和反应物比例的变化导致产物的结构形貌发生变化;当作为催化剂载体时,其微观结构和石墨化程度对催化剂的催化活性和稳定性有很大的影响。     

制备条件对聚苯胺结构和形貌影响的研究

以过硫酸铵为氧化剂、苯胺为单体、盐酸的水溶液为溶剂,采用化学氧化法合成了聚苯胺。利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)对制备的聚苯胺的结构和形貌进行了表征和分析。结果表明:分析不同的反应浓度、反应温度和不同超声强度对聚苯胺的结构和形貌的影响。     

废弃聚酯制备阻燃型聚氨酯泡沫的研究

采用醇解废弃聚酯的产物对苯二甲酸乙二醇、多异氰酸酯、水等作为原料,并在发泡过程中加入以聚磷酸铵(APP)为主的阻燃剂制备出阻燃型聚氨酯泡沫。用红外光谱表征了聚氨酯阻燃泡沫的结构,探讨了发泡的反应过程;用差示扫描量热法对比了聚氨酯泡沫中不同阻燃剂含量对泡沫的熔点和热稳定性的影响;并对阻燃剂不同含量的聚氨酯阻燃泡沫的密度和压缩强度进行对比测试;同时利用氧指数仪测定了聚氨酯阻燃泡沫的极限氧指数,结果显示:当阻燃剂在聚氨酯泡沫中的含量为13.9%时,聚氨酯泡沫的极限氧指数为26.5%,达到难燃的要求。     

表面处理对碳化硅泡沫陶瓷挂浆性能的影响

采用有机泡沫浸渍法制备碳化硅泡沫陶瓷时, 通过对聚氨脂泡沫进行不同改性剂的表面处理来改善其挂浆性能, 利用一种更加合理的表征方法, 即测量挂浆后泡沫陶瓷素坯孔筋尺寸和表征孔筋挂浆后形貌来衡量挂浆性能. 试验结果表明, 在所选用的四种改性剂中, 羧甲基纤维素(CMC)的改性作用最好, 其次是硅溶胶, 而聚乙烯醇(PVA)效果最差. CMC的改性效果主要来源于pH值>7 条件下形成的疏水基团与有机泡沫结合而亲水基团与水基浆料结合的结构, 这种结构可以显著改善有机泡沫与水基浆料的润湿性.     

碳纳米管改性泡沫镍/环氧树脂复合材料阻尼性能

采用一种新型简易的化学气相沉积法(CVD)直接在泡沫镍表面均匀地沉积生长碳纳米管(CNTs),然后通过真空导入模塑成型工艺(VIMP)将选定的环氧树脂体系填入表面负载CNTs的泡沫镍孔洞,制备CNTs-泡沫镍/环氧树脂复合材料。利用FE-SEM、TEM和Raman对在不同反应温度条件下泡沫镍表面形貌和所生成CNTs的形貌、结构及石墨化程度进行了表征,并采用动态机械分析仪(DMA)研究了CNTs对泡沫镍/环氧树脂复合材料阻尼性能的影响。结果表明:当反应温度为680℃时,在泡沫镍表面可获得较好的CNTs沉积效果,且所生成的CNTs石墨化程度和纯度较高且直径尺寸较为均匀。同时所制备的CNTs-泡沫镍/环氧树脂复合材料比泡沫镍/环氧树脂复合材料,最大损耗因子tanδ_(max)从0.69提高到0.78,玻璃化转变温度Tg从60℃偏移到68℃,有效阻尼温域ΔT从39℃扩宽到44℃,整体阻尼性能提高了18.9%。     

发泡工艺条件对聚酰亚胺泡沫结构的影响

研究了聚酰亚胺(PI)先驱体和发泡温度等工艺参数对PI泡沫结构的影响,采用DSC,TGA和光学显微镜对PI泡沫结构进行观察及表征.研究发现:先驱体的发泡温度应在150℃左右,随着发泡温度的升高,泡沫的密度降低;泡沫具有突出的开孔特性,开孔率高达93%以上;泡沫的密度主要取决于泡沫孔数和泡孔壁厚.     

电解液组分对阳极氧化法制备TiO_2纳米管的影响

在不同电解液组分中采用阳极氧化法制备了不同结构参数的TiO2纳米管,考察了不同电解液组分对TiO2纳米管形貌和尺寸参数的影响.采用场发射扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对纳米管的形貌和结构进行了表征,并分析了电解液组分对纳米管生长的影响机制.结果表明,降低电解液中H+浓度以及减少电解液中H2O的含量可有效提高纳米管的长度.     

纳米级M型铁氧体的溶胶-凝胶法制备和形貌控制

以硝酸钡、硝酸铁和氨水为原料,采用柠檬酸sol-gel工艺,制备了M型六角钡铁氧体(BaFe12O19)纳米晶.运用X射线衍射仪和透射电子显微镜等表征手段研究了产物的结构和形貌.结果表明不同的升温烧结工艺对所制备产物的结构和形貌影响很大,升温速率快,有利于片状产物的形成,慢的升温速率易形成棒状产物.并讨论了不同的升温烧结机制影响铁氧体结构和形貌的原因.     

缓冲包装用明胶-淀粉泡沫的性能研究

目的以明胶和预胶化淀粉为原料制备具有缓冲效果的生物质可降解泡沫材料,为缓冲包装用生物质泡沫提供一种新的选择。方法通过对不同明胶-淀粉质量比、固含量、十二烷基硫酸钠(SDS)用量进行实验研究,并进行结构表征及静态压缩性能测定对泡沫材料进行综合评价。结果得到了明胶-淀粉缓冲泡沫材料的最优条件,固含量(用质量分数表示)为20%,表面活性剂质量分数为0.75%,明胶-淀粉质量比为70∶30。在此最优条件下的明胶-淀粉缓冲泡沫材料发泡倍率为5.14倍,表观密度为0.064 g/cm³,弹性模量为36.64 kPa,50%抗压强度为2.49 kPa。结论以明胶和预胶化淀粉为原料制备的复合泡沫材料具有表观密度低、缓冲性能较好的特点。单因素实验结果表明,预胶化淀粉对泡沫的力学性能有增强作用。     

纳米三聚氰胺磷酸盐的合成及其在酚醛泡沫中的应用

以三聚氰胺和磷酸为原料,采用溶剂热方法合成出纳米三聚氰胺磷酸盐(NMP)阻燃剂。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段表征产物的组成和结构,研究了不同溶剂(蒸馏水、无水乙醇和苯)、不同类型的表面活性剂(十二烷基硫酸钠(SDS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、壬基酚聚氧乙烯醚(NP))、以及反应温度和反应时间对产物形貌的影响。结果表明:只有使用苯为溶剂才能合成出NMP,表面活性剂的种类对产物的形貌有较大的影响。将合成的NMP与市售的微米级MP(MMP)在增韧酚醛泡沫中的阻燃性能和力学性能对比,NMP阻燃增韧酚醛泡沫的弯曲强度比MMP阻燃增韧酚醛泡沫提高了39%。