纳米SiO2对淀粉浆膜耐磨损性能的影响

 利用纳米SiO₂粒子改善淀粉浆料,通过试验分析纳米SiO₂提高淀粉浆料浆膜耐磨损性能的原理。将处理后的纳米SiO₂粒子添加到淀粉浆料中制备成膜,并用耐磨试验机测试了纳米SiO₂粒子含量对浆膜耐磨性能的影响。同时,通过AFM、SEM、视频变焦显微镜对浆膜表观形貌结构和磨损机制进行了表征。结果表明,添加适量纳米SiO₂的混合浆料的浆膜比纯淀粉浆料的浆膜具有更好的耐磨损性,而且当纳米SiO₂含量为3%时,混合浆料浆膜的耐磨性能最好。     

磷酸盐-硅系纳米浆料助剂的分散稳定性

为了研究纳米浆料助剂的稳定性对淀粉浆料性能的影响,分别以Na₃PO₄,Na₄P₂O₇, (NaPO₃)₆ 和 Na₅P₃O₁₀为分散剂制备了纳米SiO₂浆料助剂,通过离心透光率、沉降积等指标表征该磷酸盐-硅系纳米浆料助剂的分散稳定性;研究它的分散稳定性对淀粉浆液、浆膜及黏附性能的影响。实验表明,Na₃PO₄,Na₄P₂O₇,(NaPO₃)₆和Na₅P₃O₁₀的分散稳定能力依次增强,质量分数分别为0.5%,4%,8% 和 10%时分散效果最佳;该种助剂对淀粉浆液性能没有显著影响,对浆膜断裂强度及黏附性能的促进作用随着分散体系稳定性的提高而增强;以Na₅P₃O₁₀为分散剂的纳米浆料助剂对淀粉浆料性能的促进作用最显著。     

纳米CaCO3在水中的分散

 选择水为分散介质,通过添加分散剂和超声波的作用对纳米CaCO₃进行分散。测试分散体系的透光率、zeta电位和体系中纳米CaCO₃粒子的粒径以表征分散效果。通过对六偏磷酸钠(SHMP)、多聚磷酸钠(SPP)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)3种分散剂的分散效果比较,证明SDBS能提高纳米CaCO₃在水中分散性,是一种较合适的分散剂。探讨了分散剂用量、分散体系pH值和超声波作用时间对分散效果的影响。当SDBS用量为0.14%,pH值为8.5,超声波作用时间为5 min时,纳米CaCO₃在水中的分散效果较好。     

硅烷偶联剂对复合相变材料性能的影响

为了改善溶胶－凝胶法复合相变材料过程中硅溶胶易团聚的问题,本文采用硅烷偶联剂对SiO₂溶胶进行改性,提升复合相变材料热储、放性能。用透射电镜对偶联剂改性前后SiO₂溶胶进行表征;结合红外光谱仪和综合热分析仪对复合相变材料进行了分析研究;同时将改性前后的复合相变材料应用到织物上,对热性能进行了分析对比。结果表明：通过硅烷偶联剂的改性,可减小粒子间的聚集作用,改善SiO₂溶胶的分散程度;将复合相变材料整理到织物上,可使织物具有良好的热性能。     

棉织物的纳米TiO2与TiO2抗紫外线整理

 针对棉织物抗紫外线性能较差的缺点,运用微乳液法制备了纳米TiO₂与纳米TiO₂材料,使所制备的纳米颗粒分散性好,纳米粉体颗粒细。通过纳米粉体紫外线透过率测试,得到纳米SiO₂与纳米TiO₂粉体的最佳配比。对棉织物进行退浆、煮练、漂白前处理,然后运用纳米SiO₂与纳米TiO₂复合粉体材料对棉织物进行抗紫外线整理。整理后棉织物的抗紫外线能力增强;强度、伸长率和断裂功均有所下降,但变化幅度不大;白度有所下降;折皱回复角增加;透气性也有一定程度的下降。     

纳米TiO2壳聚糖对柞蚕丝结构与性能的影响

 制备了粒径分布为30~60 nm的纳米TiO₂壳聚糖分散处理液,用该处理液对柞蚕丝进行改性,研究改性后柞蚕丝的结构与力学性能。结果表明:所制备的处理液中纳米TiO₂微粒分散良好;处理液中的柠檬酸和马来酸酐作为交联剂与柞蚕丝和壳聚糖之间发生交联反应,柞蚕丝经处理后结晶度提高并有β化趋势;处理后柞蚕丝纤维的纵向表面具有轻微的纵向条纹;其力学性能包括断裂强度、断裂伸长率、弹性模量和断裂功均有一定程度的提高。     

添加改性纳米SiO2对芳纶纸性能的影响

采用4种不同用量的硅烷偶联剂KH-550对纳米SiO₂表面进行改性,并检测改性后纳米SiO₂粒径的大小;研究了改性后纳米SiO₂的添加量对芳纶纸性能的影响;通过扫描电镜(SEM)观察添加改性纳米SiO₂后芳纶纸的表观形貌,并将纳米SiO₂添加前后纸张抗张强度和介电强度进行了对比。结果表明,随着硅烷偶联剂用量的增加,改性纳米SiO₂的粒径有所减小;当纳米SiO₂与硅烷偶联剂KH-550配比为5 g∶20 mL、改性纳米SiO₂添加量为5%时,芳纶纸的抗张强度提高了66.2%,硅烷偶联剂用量的增加对纸张伸长率有一定影响,其紧度变化不明显;SEM图显示改性纳米SiO₂粒子填充在纸张空隙处利于纸张性能的增强;添加改性纳米SiO₂较未添加纳米SiO₂和添加未改性纳米SiO₂芳纶纸的抗张强度和介电强度均有所提高。     

SiO2/TiO2/聚酰亚胺复合杂化环氧树脂基碳纤维浆料的制备与表征

 采用溶胶－凝胶技术,在合成的聚酰胺酸（PAA）中对纳米SiO2/TiO2前驱体进行原位改性,添加硅烷偶联剂（WD-50）和适当的表面活性剂,利用超声空化及复配技术制备了碳纤维用环氧树脂基-SiO2•TiO2复合杂化聚酰亚胺增强浆料。采用FTIR、DSC、粒径分析仪、力学测试、STM等手段对制备的PAA-SiO2-TiO2复合改性增强浆料的性能及其在碳纤维上浆膜铺展的显微形貌进行了分析。结果表明,SiO2•TiO2以纳米粒度分布于浆膜中,上浆后碳纤维轴向表面有一层纳米级粒状突起,表面较为粗糙,碳纤维的界面性能得到了改善。力学实验表明,杂化浆料处理后碳纤维的抗拉强度及层间剪切强度显著提高。     

碳纤维表面的氧化处理对其负载TiO2的影响

 以聚丙烯腈基碳纤维作为TiO₂的载体制备光催化材料,用质量分数为65%~68%的硝酸(115℃)对碳纤维表面进行氧化处理,采用浸渍法对碳纤维进行TiO₂负载。研究碳纤维表面的氧化处理对其负载TiO₂的影响。利用扫描电子显微镜和超声波清洗仪等对材料的表面形态、TiO₂的负载牢度等进行观察和分析。结果表明:随着对碳纤维氧化处理时间的增加,其对TiO₂的原始负载率、超声波清洗后的负载率等均有提高的趋势;以对碳纤维进行4 h左右的表面氧化处理后,负载TiO₂的效果为好。     

TiO2/羊毛粉体复合改性聚氨酯膜及其性能

 用超细羊毛粉体改性聚氨酯能得到透湿性较好的膜,但其力学性能下降较大,为了改善聚氨酯膜的防水透湿性和保持膜的力学性能,用超细羊毛粉体和TiO₂复合改性聚氨酯的方法制成了聚氨酯干法膜。探讨了粉体的加入对干法膜力学、透湿、吸湿、防水等性能的影响。结果表明,羊毛超细粉体与微米TiO₂共混是一种改善聚氨酯膜透湿性能的有效途径。     

纳米SiO_2的分散对大豆蛋白/PVA复合膜性能的影响

采用超声波对纳米SiO2进行分散,为探讨纳米SiO2的分散情况对大豆蛋白/PVA复合薄膜性能的影响,通过单因素试验和正交试验,对复合薄膜的性能进行了系统研究。试验结果表明:纳米SiO2的超声时间,超声温度和超声功率对复合薄膜的性能均有影响;当超声温度为45℃,超声功率为160W,超声时间为40min时得到的复合膜性能最佳,其中超声温度对薄膜的性能影响最大,其次是超声功率和超声时间;在最佳条件下,薄膜的抗张强度为9.33MPa,伸长率为76.13%,透光率为21.85%,吸水率为47.77%。     

Investigation into the performance and mechanism of SiO2 nanoparticles and starch composite films

Nanomaterials are often introduced to improve the properties of polymers. In this article, the effects of SiO₂ nanoparticles with lager specific areas and special microstructural characters on the properties of starch films were investigated. Firstly, the ultrasonic mixing was used to disperse the SiO₂ nanoparticles under different dispersion times, and then the dispersed SiO₂ nanoparticles with various ratios were added into starch size. The effects of the dispersion time and the SiO₂ content on the mechanical properties of the SiO₂/starch composite size were analysed. It was found that the dispersion time and the SiO₂ content had significant effects on the tensile and abrasion behaviour of the nanocomposite films. The mechanism of the enhanced mechanical properties of the composite films was examined by analysing the size of the dispersed SiO₂ nanoparticles in the dispersion, the surface characters of the films and the structures of the fractured surfaces. And the morphology of the abraded surface was analysed by atomic force microscopy, scanning electron microscope and video zoom microscope.     

超声时间对聚偏氟乙烯／SiO2平板膜性能和结构的影响

为得到性能稳定的平板膜,将纳米粒子SiO2填充到聚偏氟乙烯（ PVDF）中,添加非离子型表面活性剂吐温80,对含有纳米SiO2的乳液进行超声波分散,利用超声空化作用使得纳米粒子分散均匀,通过相转化法制备出PVDF超滤膜。通过差示扫描量热法、X射线衍射分析不同超声时间对膜结晶度的影响,采用全反射傅里叶红外光谱考察膜的官能团结构有无变化,并对膜的表面和截面形貌进行扫描电镜观察。结果表明：不同超声时间并没有改变膜的结晶度,但是微观结构不同。测试了膜的亲水性、力学性能和渗透性能,结果表明,亲水性、力学性能、纯水通量均随着超声时间的延长,先达到最佳值随后开始减弱,超声时间对牛血清白蛋白的截留率没有明显的影响。     

微波-超声波辅助制备木薯淀粉纳米颗粒及其特性表征

以广西特色资源木薯淀粉为原料,微波超声波辅助制备了木薯淀粉纳米颗粒。采用动态光散射技术考察了淀粉乳浓度、微波超声波处理功率、微波超声波处理时间、料醇比(淀粉溶液与乙醇体积比)、淀粉溶液的滴加速率、滴加淀粉溶液的过程中微波超声波功率对纳米颗粒尺寸及多分散系数(PDI)的影响,获得了制备木薯淀粉纳米颗粒的最优条件:淀粉乳浓度20 mg/mL,微波超声波处理功率为24:500 W:W,微波超声波处理时间是50 min,料醇比1:8,淀粉溶液的滴加速率是20 mL/min,滴加淀粉溶液过程中微波超声波功率为24:300 W:W。通过傅里叶红外光谱、场发射扫描电子显微镜、X-射线衍射仪对木薯原淀粉和最优条件下合成的木薯淀粉纳米颗粒进行了表征。研究了淀粉纳米颗粒的溶解度、溶胀度、吸水率、吸油率等理化性质。结果表明,木薯淀粉纳米颗粒球形形貌较好,尺寸分布较均一。晶型由A型变为V型,相对结晶度明显降低。与木薯原淀粉相比,淀粉纳米颗粒的溶解度由0.9%提高到78.3%、溶胀度由4.166%提高到10.86%、吸油率提高了170%、12 h内的吸水率提高了3.1%,分散性实验表明木薯淀粉纳米颗粒在水溶液中的分散性较好。该淀粉纳米颗粒可用于食品色素、香料、调味料、维生素、油脂等产品中,应用价值较高。     

超声与光催化作用对大豆蛋白/TiO_2复合膜抗菌特性的影响

采用光催化/超声预处理,结合涂膜法制备大豆蛋白/TiO_2纳米复合膜,分析光催化和超声预处理以及膜中TiO_2含量对复合膜性质的影响。当TiO_2含量低于2%时,扫描电子显微镜观察发现TiO_2纳米颗粒均匀地分散在大豆蛋白基质中,从而有效地改善复合膜的机械性能,降低膜的溶胀变形程度,提高膜的热稳定性,增强复合膜的抗菌活性。荧光光谱分析、红外光谱和X-射线衍射分析证实了大豆蛋白和纳米颗粒间以氢键为主要作用力,且光催化可进一步增强TiO_2颗粒与大豆蛋白链间交联作用,因而光催化复合膜的机械性能、热稳定性和抗菌活性均高于超声复合膜。但当TiO_2含量过高(2%)会加剧TiO_2间的自聚,导致复合膜机械性能下降、溶胀变形程度增大及荧光淬灭。因此光催化大豆蛋白/TiO_2纳米复合膜有望成为新型绿色抗菌包装材料。     

中空纳米粒子负载光催化纤维的制备及其性能

采用溶胶-凝胶法依次在TiO2表面包覆有机物和SiO2,经高温煅烧除去中间的有机物,成功制得以TiO2为核、SiO2为壳的具有核壳中空结构的新型光催化剂(SiO2@@TiO2),并将此催化剂负载到经碱减量处理的涤纶纤维上,制得了新型光催化纤维(SiO2@@TiO2/PET).采用TEM、EDS、SEM对样品进行表征,同时测试了SiO2@@TiO2对载体的保护性能和SiO2@@TiO2/PET对甲醛的催化降解性能.结果表明:核壳中空结构不仅可以有效地防止TiO2直接和有机载体接触,保护有机载体不被腐蚀,同时甲醛气体可有效地被TiO2光催化降解.     

氧化锌纳米颗粒-海藻酸钠/壳聚糖双层复合膜的制备及特性

本研究基于层层组装流延法制备了载有氧化锌纳米颗粒的海藻酸钠/壳聚糖双层复合膜。通过评价机械、阻水及光学性质研究了氧化锌纳米颗粒对双层复合膜特性的影响,进而借助原子力显微镜、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和热重分析对双层复合膜结构进行表征。结果表明,海藻酸钠/壳聚糖双层膜在添加氧化锌纳米颗粒后,抗拉强度提高,断裂伸长率、水溶性、水蒸气透过性和透光性降低,而外观色泽没有明显变化。从双层膜的微观结构看,随着氧化锌纳米颗粒添加浓度由0.25%（w/w）增加至1.00%（w/w）,海藻酸钠/壳聚糖双层复合膜表面出现颗粒团聚,粗糙度Ra从3.12 nm增加至3.53 nm。红外和热重分析表明,氧化锌纳米颗粒与海藻酸钠和壳聚糖之间存在较强的氢键相互作用,使得双层复合膜的热稳定性增强。综上,氧化锌纳米颗粒-海藻酸钠/壳聚糖双层复合膜具有优良的包装特性和适用性。     

硅氧烷功能化石墨烯改性有机硅皮革手感剂的稳定性与应用

硅氧烷功能化石墨烯具有良好的分散性与稳定性,功能化石墨烯改性有机硅具有良好的耐酸、耐碱能力。本文使用纳米粒度及电位分析仪、Taber耐磨试验机、摩擦褪色试验机等测试了硅氧烷功能化石墨烯改性有机硅的zeta电位、纳米粒度、粒径分布及成革物理机械性能,结果表明:石墨烯改性有机硅在pH值为0.5~11.5时稳定性高;碱性越强,纳米粒度越大,粒径分布越集中,粒径分布系数越小;酸性越强,粒径分布越分散,粒径分布系数越大。将硅氧烷功能化石墨烯与聚氨酯光亮剂或硝化棉光亮剂共混应用于皮革顶层涂饰,能显著提升涂层物理机械性能,且石墨烯改性有机硅对聚氨酯光亮剂的增强效果高于硝化棉光亮剂。     

功能石墨烯改性水性聚氨酯及其性能

以石墨为原料,经氧化、异佛尔酮二异氰酸酯改性和水合肼还原,制备功能石墨烯（FG）,并将其与水性聚氨酯（WPU）乳液混合,制备FG/WPU复合涂层胶,实现FG改性WPU的目的。采用红外、有机元素分析和XRD等测试分析表征FG的结构,考察FG的分散性,研究FG用量对胶膜的导电性能、疏水性和机械性能的影响,测定胶膜的热稳定性。结果表明,FG在DMF和WPU中具有良好的分散性;随着FG用量的增加,胶膜的表面电阻率逐渐降低,水接触角逐渐增加,拉伸强度增加,断裂伸长率降低。经FG改性后,WPU的热稳定性得到提高。研究表明,FG改性WPU,可以提高胶膜的导电性、疏水性,使其兼具良好性能。