纳米SiO2/尼龙66复合材料的力学性能和热性能

采用熔融共混的方法在双螺杆挤出机上制备出纳米SiO₂/尼龙66复合材料,并对其力学性能和热性能进行了研究。结果表明：复合材料的拉伸强度和弹性模量随纳米SiO₂含量的增加而提高。当SiO₂质量分数为3％时,复合材料的拉伸强度达到最大,增幅为11.2％;当SiO₂质量分数为5％时,弹性模量达到最大, 增幅为30.1％。复合材料的储能模量和玻璃化转变温度较纯尼龙66也有明显提高。差示扫描量热法（DSC）分析显示,纳米SiO₂的加入一方面阻碍了尼龙66的结晶过程,降低了材料的结晶温度;另一方面它又能作为形核剂,增加尼龙66的形核位置,提高形核率。     

纳米-Al2O3/SiO2加入量对MgO-Al2O3-SiO2复相陶瓷烧结机理的影响

为了探究纳米-Al₂O₃/SiO₂加入量对MgO-Al₂O₃-SiO₂复相陶瓷烧结行为的作用机理。以微米级MgO、纳米级Al₂O₃和SiO₂为主要原料制备陶瓷基复合材料。通过XRD和 SEM等检测手段对烧后试样的物相组成和微观结构进行测试与表征,重点研究Al₂O₃/SiO₂的加入对复相陶瓷物相组成、微观结构及烧结性能的影响。结果表明:随着Al₂O₃/SiO₂加入量的增大,试样烧后相对密度和烧后线变化率呈先增大后减小再增大的趋势,加入15%Al₂O₃/SiO₂(质量分数)的试样经1 500 ℃烧结后,其相对密度可以达到94%。引入的Al₂O₃/SiO₂与基体中的MgO生成镁铝尖晶石与镁橄榄石相,原位反应伴随的体积膨胀,抵消部分烧结过程中的体积收缩。Al₂O₃/SiO₂加入量为75%(质量分数)的试样经1 400 ℃烧结后,基体中有大量堇青石相生成,随着煅烧温度提高到1 500 ℃,堇青石分解所产生的高温液相促进了试样的烧结收缩。     

超临界流体干燥法制备TiO2/ Fe2O3 和TiO2/ Fe2O3/ SiO2 复合纳米粒子及光催化性能

以TiCl₄ 、Fe (NO₃ )₃·9H₂O 和Na₂SiO₃19H₂O 为原料, 采用溶胶凝胶法结合超临界流体干燥法(SCFD)制备了纳米级TiO₂/ Fe₂O₃ 和TiO₂/ Fe₂O₃/ SiO₂ 复合光催化剂。以光催化降解苯酚对所得催化剂的催化活性进行了评价。结果表明, 纳米TiO₂/ Fe₂O₃ 复合粒子与单组分TiO₂ 比较, 复合粒子光催化活性高于单组分的TiO₂, 6h 苯酚降解率高达95.9 %。SiO₂ 的加入可以抑制纳米粒子粒径的长大和晶相的转变, 增强TiO₂ 纳米粒子的热稳定性。复合光催化剂中Fe₂O₃ 最佳掺入量为0.06 %, SiO₂ 最佳掺入量为10 %(摩尔分数) 。并用XRD、TEM 和FTIR 等手段进行了表征。TiO₂ 以锐钛矿型形式存在, SiO₂ 以无定性形式存在。比较了不同制备方法制得的TiO₂/ Fe₂O₃ 复合光催化剂, 得出超临界干燥法制备的光催化剂具有粒径小、比表面积大、分散性好、光催化活性高等特点。采用超临界流体干燥可直接得锐钛型纳米复合光催化剂。     

SiO2对铝合金熔体直接氧化的影响

本文研究了在高温空气氛中涂覆在Al-Mg-Si合金表面的SiO₂对铝合金直接氧化的影响规律。实验揭示了SiO₂对Al-Mg-Si合金熔体直接氧化生长表面的形态的影响规律,发现SiO₂有助于Al₂O₃/Al复合材料以光滑的方式进行氧化生长,提高了材料的致密度。实验还发现,SiO₂可消减Al-Mg-Si合金熔体直接氧化所需的孕育期,缩短Al₂O₃/Al复合材料的生长时间。     

20wt% SiO2/Al-Mg复合材料的界面反应及其微结构

采用粉末冶金法制备了20wt% SiO₂/Al-Mg复合材料。研究了SiO₂和基体元素Al,Mg反应机制,研究表明:在原SiO₂颗粒内,形成MgAl₂O₄,MgO,Mg₂Si和少量Al和Si。MgAl₂O₄呈不规则形状,而且MgAl₂O₄往往和Al相邻;MgO和Mg₂Si形成片层状共析体;经620℃烧结30min,SiO₂被完全反应掉。反应生成物Si多数被排到Al基体中;原Al-Mg基体中主要物相为:Al,Mg₂Si和Si,Mg₂Si颗粒的尺寸小于0.2μm。原Al-Mg基体中,单质Mg已不存在,Mg反应形成Mg₂Si。     

纳米SiO2/纤维素复合材料的非均相制备及其性能

采用硅酸四乙酯(TEOS)作为无机前聚物,纤维素为有机组分,利用溶胶-凝胶法在非均相乙醇溶液中制备了纳米SiO₂/纤维素复合材料。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)和热重分析(TGA)对复合材料的形貌、结构以及热稳定性进行表征。讨论了SiO₂含量对材料力学性能的影响。研究了主要因素碱催化剂氨水对纤维素与SiO₂复合效果的影响。结果表明,纳米复合材料的弹性模量、拉伸强度随SiO₂含量的增加先增加后减少,质量分数分别为3.1％、10.6％时弹性模量、拉伸强度达到最大。氨水加入量为3.70×10-4 mol/L时,纤维素与SiO₂的复合效果最佳。非均相制备的纳米SiO₂/纤维素复合材料同样也明显提高了纤维素材料的疏水性、热稳定性和力学性能。     

TiO2-SiO2复合材料的结构调变对其催化应用的影响

TiO₂-SiO₂复合材料(TSCM)的催化应用性能受到其所含TiO₂物种的晶相和SiO₂骨架的孔道结构的显著影响。本文归纳总结了TSCM中TiO₂物种晶相、SiO₂骨架的孔道结构、形貌等特性的调变规律及其对TSCM催化性能的影响,并展望了TSCM材料的结构特性演变趋势以及在制备方法上的取舍。TSCM直接作为催化剂时,其活性位普遍被认为是TiO₂-SiO₂界面上的Ti—O—Si键位和酸性位点。而作为载体材料时,TSCM中的TiO₂物种可以与负载的金属活性中心表现出显著的载体-金属相互作用(SMSI),TiO₂物种的晶相可以对形成的金属活性中心的性能产生显著影响。在TSCM材料的合成研究中,合成含有单一锐钛矿相(Anatase)TiO₂物种的Anatase-SiO₂或单一金红石晶相(Rutile)的Rutile-SiO₂类型TSCM材料,以及同时含有这两个晶相TiO₂,但晶相比例可调的A/R-SiO₂类型TSCM材料仍充满挑战。TSCM的SiO₂骨架特性调控也同样具有挑战,如何在得到特定晶相和粒子尺寸的TiO₂物种的同时获得特定孔道特性和形貌特征的SiO₂骨架,仍是研究的难点和热点。两步法无需同时控制TiO₂和SiO₂物种的制备参数,重现性好,多用于特殊形貌的TSCM的制备,但通常其中TiO₂物种的分散度不佳。而一步法制备过程简短,更容易得到多孔-大比表面积材料,有利于实现TiO₂粒子的尺寸控制及其在SiO₂骨架中的均匀分布,从而得到更丰富的Ti—O—Si界面活性物种,但需要在同一合成体系中同时控制相互影响的TiO₂和SiO₂物种的制备参数,调控难度极大,与两步法相比,重现性较差。     

弹性体修饰纳米SiO2粒子改性PBT

选用乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(E-MA-GMA)三元共聚物对纳米SiO₂表面进行修饰包覆改性,考察改性后纳米SiO₂在聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)基体中的分散情况及对PBT复合材料力学性能的影响。FTIR、TEM、SEM结果表明,E-MA-GMA的环氧基团与纳米SiO₂的—OH 基团发生反应,破坏了SiO₂的链状团聚结构,降低了纳米粒子间氢键等作用力。质量分数为10%～20% E-MA-GMA 改性的纳米SiO₂在PBT基体中的分散性及其与基体的相容性均得到明显改善,从而提高了PBT基复合材料的弯曲和拉伸性能。与纯PBT相比,SiO₂/PBT复合材料的拉伸强度提高了9%,而弯曲强度和模量分别提高了14%和20%。     

纳米SiO2表面接枝聚合改性及其聚丙烯基复合材料的力学性能

分别用苯乙烯和丙烯酸乙酯对纳米SiO₂进行辐照接枝聚合改性,通过两步熔融共混工艺与聚丙烯(PP)共混制备了SiO₂/PP复合材料。研究了SiO₂添加量和表面接枝不同聚合物的SiO₂对复合材料力学性能的影响。结果表明,接枝改性的SiO₂对PP有较好的增强增韧效果;拉伸断面观察显示复合材料韧性的提高主要由基体剪切屈服所致。对断面上个别较大团聚体分析发现,经辐照接枝聚合改性的纳米粒子团聚体的结构变得更加紧凑、结实,且随粒子表面聚合物的性质不同,团聚体与基体树脂的界面粘结也随之不同,导致其拉伸破坏形状有所差异,但与基体树脂的界面粘结都得到较好的改善。     

纳米SiO2粉体基隔热材料的混合和成型方法研究进展

纳米SiO₂粉体基隔热材料是一种新型高效隔热材料,具有高气孔率、低密度、低热导率、耐高温等特点,其性能与SiO₂气凝胶相类似,被广泛应用于航空航天、冶金、化工、建筑等领域。在纳米SiO₂粉体基隔热材料的制备过程中,混合和成型方法对材料的力学性能和隔热性能影响较大。因此,本文概述了纳米SiO₂粉体基隔热材料的混合和成型方法的研究进展,分析了各种混合和成型方法的特点及其影响因素,讨论了目前存在的主要问题以及未来的研究方向。     

炭化聚甲基丙烯酸甲酯／聚丙烯腈核壳聚合物制备炭纳米空心球

采用炭化聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/聚丙烯腈(PAN)核壳聚合物的方法制备了炭纳米空心球.以两步无皂乳液聚合法制备了PMMA/PAN核壳粒子:首先以间歇无皂乳聚合法制备出直径约200 nm的PMMA粒子乳液,再以其作为种子乳液,以饥饿滴定法在PMMA外表而聚合一层厚度约30 nm的PAN外壳.将制备的PMMA/PAN乳液冷冻干燥后,分别经过250℃预氧化及1000℃炭化工艺,制备了炭纳米空心球.透射电镜结果显示所有核壳粒子均炭化成空心球并呈现交联状态.     

PBA/PMMA型核壳结构增韧剂的合成及表征

采用传统乳液聚合、无皂乳液聚合及其扩径聚合的方法,得到了粒径从０．０７８ｕｍ至１．３８ｕｍ的窄分布的ＢＡ（丙烯酸丁酯）为主单体的ＰＢＡ橡胶核,然后,进行ＰＭＭＡ的壳层种子接枝乳液聚合,得到ＰＢＡ／ＰＭＭＡ核壳结构胶乳,乳液经破乳过滤干燥后得到核壳结构增韧剂,发现随着橡胶相交联剂用量的增加,ＰＢＡ胶粒表现双键含量增加;核壳复合粒子表观羧基的含量可以用电位滴定法获得。实验表明,进行壳层混合单体（ＭＭＡ、ＭＡＡ）接枝时羧基主要分布在胶粒的浅层;核壳比对复合粒子的形态有较大影响。利用ＬＳ激光粒径仪测得胶粒的大小及其分布;同时,ＴＥＭ照片显示了核壳粒子的形态和尺寸。     

磷钨酸在核壳型乳液TEM表征技术中的应用研究

以磷钨酸作电子染料，对聚苯乙烯／聚丙烯酸丁酯乳液，乙烯－醋酸乙烯共聚乳液、自交联型丙烯酸酯共聚乳液进行染色，并对染色的条件及方式进行了系统的考查。结果表明，ＰＴＡ能有效地增加这３类乳液核过结构厚差别，使电镜图像清晰，分明。并地染色机理进行了初步探讨。     

核-壳式纳米Al2O3 / PS 复合粒子改性聚苯乙烯的选区激光烧结实验研究

针对纳米粒子易团聚的特点, 利用乳液聚合方法制备纳米Al₂O₃ / PS 复合粒子。用TEM、FTIR 对复合粒子结构进行了表征。结果表明, 所制备的复合粒子具备以纳米氧化铝为核、以聚苯乙烯为壳的核2壳式结构, 而且包覆层厚度大约为10～20 nm。用复合粒子改性选区激光烧结制备聚苯乙烯基纳米复合材料, 通过SEM 和FE2SEM 研究纳米复合材料烧结体的显微结构, 发现纳米粒子较好地分散在聚合物基体中, 且纳米氧化铝与聚合物基体之间的界面相容性和粘结性较好, 烧结体结构较致密。      

PS／P（BA－BOA）核壳乳液的研究

以丁氧基甲基丙烯酰胺（ＢＯＡ）为活性单体，采用种子乳液聚合法制备了ＰＳ／Ｐ（ＢＡ－ＢＯＡ）核壳型复合乳液，用透射电子显微镜观察了乳液粒子的微观形态，探讨了聚合方式等对微观结构的影响，对乳液的稳定性以及乳液膜的力学性能进行了测试，考察了聚合方式对乳液性能的影响。     

Polybutylacrylate/poly(methyl methacrylate) Core-Shell Elastic Particles as Epoxy Resin Toughener: Part I Design and Preparation

Polybutylacrylate (PBA)/poly(methyl methacrylate) (PMMA) core-shell elastic particles (CSEP), whose rubbery core diameter ranged from 0.08 μm to 1.38μm, were synthesized by using conventional emulsion polymerization, multi-step emulsion polymerization, and soapless polymerization. Allyl methacylate (ALMA) and ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) were selected as crosslinking reagents for core polymerization. Methacrylic acid (MAA) was used as functional co-monomer with methyl methacrylate as shell component. The content of vinyl groups in PBA rubbery core increased with the amount of crosslinking reagents. The core-shell ratio affected great on the morphology of the complex particles. Furthermore, the amounts of carboxyl on the surface of core-shell particles, copolymerized with acrylic acid, were determined by potentiometric titration. Results showed that methylacrylic acid was distributed mostly on the surface of particles.     

PMMA/TiO2复合粒子光催化降解有机污染物的性能

采用原位乳液聚合的方法制备PMM A/T iO2复合粒子。以甲基橙溶液、甲醛溶液、苯酚溶液为目标降解物,通过测试甲基橙溶液光催化反应前后紫外-可见吸收光谱的变化以及气相色谱测试甲醛、苯酚光催化反应后产生CO2的百分含量,研究了T iO2粒子和PMM A/T iO2复合粒子光催化降解有机污染物的性能。结果表明,PMM A/T iO2复合粒子光催化降解甲基橙、甲醛和苯酚的性能略优于T iO2。对经过紫外光照射以后的PMM A/T iO2复合粒子进行红外光谱及热失重测试,结果表明,PMM A/T iO2复合粒子的红外光谱在紫外光照射后没有变化,热失重曲线显示PMM A/T iO2复合粒子紫外光照射前后的热分解温度和失重率接近,这说明紫外光照射后,复合粒子中的PMM A并未被T iO2降解,具有很好的光稳定性。     

Facile synthesis of silver immobilized-poly(methyl methacrylate)/polyethyleneimine core–shell particle composites

A facile route to synthesize silver-embedded-poly(methyl methacrylate)/polyethyleneimine (PMMA/PEI-Ag) core–shell particle composites was illustrated in this present work. PMMA/PEI core–shell particle templates were first prepared by a surfactant-free emulsion polymerization. PEI on the templates' surface was further used to complex and reduce Ag⁺ ions (from silver nitrate solution) to silver nanoparticles (AgNPs) at ambient temperature, resulting in the PMMA/PEI-Ag particle composites. The formation of AgNPs was affected by the pHs of the reaction medium. The pH of reaction medium at 6.5 was optimal for the formation of PMMA/PEI-Ag with good colloidal stability, which was confirmed by size and size distribution, FTIR spectroscopy, UV–vis spectroscopy and X-ray diffraction. Moreover, the amount of AgNO₃ solution (4.17–12.50 g) was found to affect the formation of AgNPs. Transmission electron microscopy (TEM) indicated that the AgNPs were incorporated in the PMMA/PEI core–shell matrix, and had 6–10 nm in diameter. AgNPs immobilized on PMMA/PEI core–shell particles were also investigated by energy dispersive X-ray spectroscopy analysis mode extended from scanning electron microscopy (SEM/EDS). Furthermore, the presence of AgNPs was found to influence the thermal degradation behavior of PMMA/PEI particle composites as observed through thermogravimetric analysis (TGA).     

核壳式纳米Al2O3/PS复合粒子的表征及增韧选区激光烧结聚苯乙烯的研究

运用TEM,FTIR对乳液聚合方法制备纳米Al2O3/PS复合粒子结构进行了表征,结果表明,制备出的复合粒子具备以纳米氧化铝为核、以聚苯乙烯为壳的核壳式结构;并将核壳式复合粒子用来增韧选区激光烧结聚苯乙烯,结果发现,其缺口冲击强度达到12.1kJ/m2,较纯聚苯乙烯提高了50%左右,比添加未经任何改性处理纳米氧化铝粒子的复合材料提高了30%;利用FE-SEM对试件的冲击断面进行了微观结构分析,结果表明:核壳式纳米Al2O3/PS复合粒子改善了纳米粒子与基体表面极性的差异,增强了其与聚合物基体之间的界面相容性,从而改性了选区激光烧结制备聚苯乙烯基复合材料,并很好地起到增韧的效果.     

多层核壳结构ACR树脂的合成与性能研究：Ⅱ.ACR胶乳粒径 …

采用多步乳液聚合方法合成多层核壳结构ＡＣＲ（ＰＢＡ／ＰＳ／ＰＭＭＡ）树脂,用动态激光光散射法,研究了滞反应过程胶乳粒径的变化及乳化剂用量对胶乳粒径及其分布的影响,指出化剂适量可以避免形成新生均聚粒子和防止产生聚结粒子,保持胶乳体系的稳定性。