Evaluation of iron–epoxy metal nanocomposite in glass fibre and Kevlar

This paper deals with the enrichment of the both mechanical and electrical properties of Kevlar and glass fibres, not including mounting the weight of the structure by adding the iron (Fe) nanocomposites with the epoxy resin. The Fe is mixed well with the epoxy to increase the mechanical constancy and the electrical property of the fibre by a non-covalent approach. The synthesis of metal nanocomposite with epoxy is done by the direct mixing method. The Kevlar and the glass fibre were taken as the samples for this study. The zinc oxide and epoxy were mixed simultaneously using a mechanical stirrer to give appropriate dispersion and adhesion without disturbing the hydrophobic performance of the epoxy, and the Fe powder and epoxy are added with a hardener in the ratio of 1:1:0.1. The results show that the mechanical property of the fibre increased with the decrease in the weight of the laminate when they are treated with the metal nanocomposite.     

疏水亲油材料研究进展

采用疏水亲油材料进行油水分离是解决频繁发生原油泄漏事故的关键,如何提高其油水分离效率已成为亟待解决的问题。自然界中,一些植物、昆虫和动物的身上就具有可以使其在自然环境中更好地生存的超疏水结构。受到自然界中超疏水现象的启发,开发具有超疏水性能的油水分离材料引起了人们广泛的关注。目前常用于油水分离的材料主要可分为零维疏水粉体/一维纤维材料、二维疏水网/织布材料和三维疏水多孔材料。本文着重综述了近年来这3种疏水亲油材料的制备及其对有机物的吸附性能,并对其未来的发展进行了展望。     

乙醇辅助激光一步法制备硬质合金疏水表面

目的 在YT15硬质合金刀片上制备出具有疏水特性的织构表面.方法 在静态的无水乙醇环境中,利用光纤激光打标机,在YT15硬质合金刀片上制备织构,制备好的织构表面不做任何改性处理.根据织构表面形貌、织构表面化学成分,分析加工环境及激光参数对织构表面润湿性的影响.结果 无水乙醇辅助激光制备的织构表面表现出了疏水特性,疏水角的大小受激光参数影响.激光功率增大,织构表面接触角随之增大,功率为12～20 W时,接触角为112.5°～126.9°;激光扫描速度增加,织构表面接触角随之减小,扫描速度为0.5～2.5 mm/s时,接触角为118.3°～125.7°.当加工次数为1,激光频率为200 kHz,扫描速度为1 mm/s,功率为20 W时,织构表面的接触角最大,为126.9°.结论 无水乙醇环境中,采用激光技术在YT15刀片上制备出了新型的环形凸起微纳织构.与无织构表面相比,织构表面C原子明显增加,表现出了疏水特性.织构表面接触角的大小与织构形貌有关,环形凸起织构密度越大,接触角越大.环形凸起织构的密度受激光参数影响.织构形貌及表面化学成分决定了表面的润湿特性.     

纳米氧化锌掺杂对多孔聚氨酯薄膜表面结构和性能的影响

目的 通过纳米氧化锌(nano-ZnO)掺杂制备规整有序、分布均匀的蜂窝状多孔聚氨酯薄膜,并改善多孔薄膜表面的润湿性和热稳定性.方法 利用nano-ZnO的极性分子特性,以溶液共混的方式将TPU用四氢呋喃(THF)溶解,添加nano-ZnO颗粒进行混合,采用微液滴模板法固化成膜,制备不同掺杂比例的nano-ZnO/TPU多孔复合薄膜.结果 nano-ZnO的质量分数为0％～50％时,薄膜表面微孔结构呈现先有序、后无序.nano-ZnO的质量分数为10％(TPU-10)时,表面微孔排列最为致密有序,表面静态接触角(CA)达到最大,为134.5°,相比于未掺杂的多孔TPU薄膜,软段熔融温度(tm)、硬段软化温度(tg)分别升高了51、8.1℃,起始热分解温度(td)降低了61.1℃.nano-ZnO质量分数为40％～50％(TPU-40、TPU-50)时,经高锰酸钾(KMnO4)粗化及低表面能物质全氟辛基三甲氧基硅氧烷(POTS)修饰,CA达到156°以上.结论 掺杂的nano-ZnO抑制了多孔薄膜制备过程中TPU体系的微相分离,使多孔复合薄膜tm、tg相对于TPU-0有所升高,同时由于部分软段内部的氢键被取代,导致td降低.nano-ZnO质量分数为10％时,多孔复合薄膜表面微孔排列最规则,CA达到最大值;nano-ZnO质量分数≥40％时,薄膜通过KMnO4粗化及低表面能修饰,可获得超疏水性.     

纳米二氧化硅的疏水改性及其对Pickering乳液的稳定作用

为了探究固体粒子对乳液的稳定作用,采用L-赖氨酸作为催化剂合成纳米SiO2粒子,并用六甲基二硅胺烷(HMDS)对纳米SiO2粒子进行表面疏水改性,将经过HMDS改性后的纳米SiO2粒子作为稳定剂制备出Pickering乳液。通过粒径分析仪、场发射透射电子显微镜、FTIR、TG-DSC、接触角测量仪、光学显微镜、电导率仪分别对纳米SiO2的制备、表面改性和Pickering乳液的性能进行了表征。结果表明,成功合成出粒径小且形貌均一的硅球,具有疏水性的三甲基硅基成功接枝到纳米SiO2的表面;不同纳米SiO2浓度制备的Pickering乳液,发现随着SiO2浓度的增大,乳液的稳定性逐渐增强,乳液液滴直径呈现减小的趋势;不同油水比制备的Pickering乳液,发现随着油相体积的增大,乳液的稳定性呈现增大的趋势。     

压裂用疏水缔合聚合物溶液性质及减阻性能研究

摘要：以一种功能性疏水单体与丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）为原料,合成了一种疏水缔合聚合物HAWP-18。采用流变仪考察了疏水缔合聚合物HAWP-18的耐剪切性能、黏弹性及触变性,结果表明,HAWP-18属于假塑性流体,临界缔合浓度为2.31g/L,表现出较强的耐剪切性能;黏弹性测试表明,HAWP-18是典型的黏弹性结构流体,具有较宽的线性黏弹区,该体系的储能模量G''大于损耗模量G'',并且黏度越大,弹性特征越强;采用稳态剪切测试研究了不同质量浓度HAWP-18的剪切应力与剪切速率的关系,HAWP-18具有触变性,并且触变性随质量浓度增大而增强;使用自制摩阻测试仪测定了不同质量浓度HAWP-1的减阻性能,结果表明,HAWP-18减阻率随质量浓度的增加先上升后降低。HAWP-18的耐剪切性及其良好的黏弹性、触变性和减阻性能为其应用于压裂液提供了实验支撑。     

一种建筑石蜡乳液憎水剂的研制与应用

研究了用58#全炼蜡制备一种蜡乳液的方法。在确定最佳乳化温度(85±2)℃条件下考查了乳化剂用量、功能添加剂A用量、乳化工艺对乳液稳定性的影响。实验结果表明,当Span-80加入量为3.95%(w),Tween-80加入量4.55%(w),功能添加剂A加入量为0.3%(w),乳化时间为30~35 min,搅拌速度为1000r/min时,可以制取一种满足建筑防水粉质量和生产要求、固含量为25%的石蜡乳液憎水剂。     

某核电凝汽器热井内过滤模块改造分析

针对某核电现场安装的凝汽器热井内过滤模块仅存在磁性过滤模块、无机械滤网模块的缺陷,在全面分析了该缺陷带来后果的基础上,提出了多种改进方案。在分析各改进方案适用性的基础上,结合现场实际,确定了该过滤模块的改造方案,即增加1 mm的机械滤网的复合过滤模块,并采取沿热井全长布置的方式;在热井内疏水口过滤功能增加的改造方案中,采用了增加机械过滤罩的方案,并通过分析对后续机组的方案优化提供了建议。研究结果表明,通过上述改造可以彻底解决该核电凝汽器热井内过滤模块无机械滤网模块的缺陷,保障了机组调试及正常运行过程中凝结水的水质及凝结水泵的运行安全。     

海洋平台桩腿防腐层修复三层包覆防护结构研究与应用

目的研究开发一种可在海水环境中施工的海洋平台桩腿飞溅区防腐层修复体系——三层包覆结构及其施工方法。方法通过材料研究及产品生产研究和性能评价及现场应用及检测,开发出满足防腐层修复的材料体系和施工方法。结果该三层包覆防护结构的自憎水密封油的憎水率达到98.4%,防腐带的拉伸强度达18.6 MPa,断裂伸长率达21.6%;防护套的拉伸强度达31.8 MPa,断裂伸长率达760%,抗紫外光时间达3000 h,三层包覆防护体系能够耐渤海湾百年一遇的冰冲击。结论研制的三层包覆防护材料能满足海洋环境的施工和防腐要求,同时满足海洋平台飞溅区桩腿防腐蚀和抗冰冲击的要求,是一种海洋平台桩腿及其他类似构筑物飞溅区腐蚀防护效果很好的修复技术。     

Hierarchically Structured Poly(alkyl‐p‐xylylene) Nonwovens with Superhydrophobic Properties

Hierarchically structured poly(alkyl‐p‐xylylene) (alkyl‐PPX) nonwovens are prepared by specific parameter variation during the electrospinning process. The investigated parameters are changes in solutions properties and ambient humidity level, which lead to the formation of different fiber architectures and surface morphologies. The characterization of the nonwovens by scanning electron microscopy confirms the formation of hierarchically structured fibers, comprising bead‐on‐string architecture if spun from tetra­hydrofuran (THF) solutions, and porous surfaces at relative humidity (RH) levels > 30% for both chloroform and THF solutions. The wetting properties of nonwovens spun from THF and chloroform solutions are analyzed by water contact angle (CA) measurements, roll‐angle determination, and high speed imaging. PPX‐heptyl and PPX‐butyl fiber mats spun from 2.5 wt% THF and PPX‐heptyl spun from 3 wt% chloroform solutions at RH > 75% show superhydrophobic and self‐cleaning properties with CA > 153° and roll‐off angles of 10–15°. The nonwovens maintain their fiber morphology and water‐repellent properties after thermal and mechanical stress.