环氧树脂/倍半硅氧烷共混材料的性能研究

通过三烷氧基硅烷水解缩聚反应制备了甲基倍半硅氧烷(MSSQ)单体和乙基倍半硅氧烷(ESSQ)单体,采用红外光谱、核磁共振、元素分析对其进行表征,证实了倍半硅氧烷(SSQ)的立体结构。采用共混法制备了环氧树脂(EP)/SSQ和EP/纳米SiO2共混材料,性能测试结果表明,相对于纯EP及EP/纳米SiO2共混材料,EP/SSQ共混材料具有较高的玻璃化转变温度、热变形温度、热稳定性及力学性能。     

纤维用纳米二氧化硅粉体的表面改性及表征

目前,纳米二氧化硅(SiO2)粉体已广泛应用于纤维的改性中。选择了2种偶联剂、3种表面活性剂对纳米二氧化硅粉体进行表面改性,并采用分光光度法、粒度分析法表征改性效果。结果表明:改性剂的种类、用量的不同对改性效果影响很大;同时也发现了选用偶联剂和表面活性剂按一定的比例复合使用,改性效果更好。     

纳米SiO2改性水性聚脲的制备与性能

采用纳米二氧化硅(SiO_2)为改性剂,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚胺(D2000)、二羟甲基丙酸(DMPA)、乙二胺(EDA)、3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)以及三乙胺(TEA)为主要原料,通过溶胶-凝胶法制备了纳米SiO_2改性水性聚脲。利用FTIR、TEM、SEM、TGA等对聚合物结构与性能进行了表征与测试,并且研究了纳米SiO_2含量(纳米SiO_2占IPDI、D2000、DMPA、EDA、KH550、TEA总质量的百分比,下同)对水性聚脲乳液和涂膜性能的影响。结果表明:随着纳米SiO_2含量的增加,水性聚脲乳液的粒径增大,黏度变大,涂膜的吸水率降低,拉伸强度先变大后变小,接触角变大和断裂伸长率降低。当体系中纳米SiO_2质量分数为2.0%时,涂膜的综合性能最佳,吸水率和水接触角分别为11.12%、75.24°;改性后的涂膜相比未改性的涂膜热分解温度提高10℃左右。     

交联型PPS/纳米SiO2复合材料的力学与摩擦学性能研究

通过烧结压制成型制备了不同形貌的交联型聚苯硫醚(PPS)/纳米SiO2复合材料,并利用扫描电子显微镜对材料的磨损表面形貌和磨屑进行了观察和分析,研究了不同体积分数的纳米SiO2对PPS复合材料力学和摩擦学性能的影响。结果表明,纳米SiO2可以明显提高复合材料的硬度,并明显降低复合材料的摩擦系数;微孔形纳米SiO2比球形纳米SiO2对复合材料力学性能和摩擦磨损性能的影响更为显著,随着纳米SiO2填充量的增加,复合材料的磨损机理由粘着磨损向粘着转移和热挤出转化。     

超疏水近红外吸收涂层的制备及性能表征

以纳米Si O2为微纳结构改性剂、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为粘合剂、Sm2O3为功能颜料,通过合理的涂层结构设计,采用刮涂法制备得到具有超疏水特性的PDMS/Sm2O3复合涂层。分析探讨了PDMS和Sm2O3配比(质量比)、纳米Si O2添加量及表面微纳结构层对涂层性能的影响规律。结果表明,PDMS和Sm2O3质量比对涂层性能具有重要影响,当m(PDMS)∶m(Sm2O3)=6∶4时,涂层对1.06μm近红外光的反射率可低至58.8%,涂层的水接触角可达到113°,明显高于传统聚氨酯基近红外吸收涂层的水接触角。通过在PDMS/Sm2O3复合涂层表面涂覆具有明显乳突状结构特征的PDMS/SiO2微纳结构层,可使涂层实现超疏水特性。PDMS/Sm2O3复合涂层表面经Si O2质量分数为30%的PDMS/SiO2微纳结构层涂覆后,其水接触角可增大到158°,滚动角可低至4°,同时具有较低的1.06μm近红外反射率(61.4%)性能。     

基础油对纳米SiO2润滑脂性能的影响

 以纳米SiO2润滑脂优选基础油，对润滑脂的稠度、贮存安定性、剪切安定性、胶体安定性、抗水性、高温性能、低温性能以及流变性能进行了测试。结果表明，二甲基硅油作为基础油制备的硅脂在机械安定性和胶体安定性上均具有明显的稳定与高性能，且具有很好的抗水和高低温特性，其流变性用Casson流型精确拟合，达到可定量描述的水平。     

浸渍涂覆法制备熔喷非织造基隔膜

以熔喷非织造布为基材,在表面浸渍4%、6%和8%质量分数的纳米SiO2颗粒,再涂覆粘结剂聚偏氟乙烯,得到锂离子电池用非织造复合隔膜。对非织造复合隔膜的微孔结构、孔径、孔隙率、吸液性能及电化学性能等进行测试。非织造复合隔膜的孔径大于聚烯烃隔膜,但孔隙率、耐热性能更好,制备的电池的电化学性能更好。SiO2质量分数为6%的非织造复合隔膜、聚烯烃隔膜组装的电池以0.2 C在4.5~2.5 V充放电,首次放电比容量分别为175.7 m Ah/g、138.0 m Ah/g,循环30次的放电容量保持率分别为99.1%、97.9%。     

掺入纳米SiO_2对水泥净浆流动性和力学性能的影响

掺入纳米SiO2,采用2种掺入方法和不同掺量,讨论了对水泥净浆的流动度和强度等性能的影响,得出最佳掺量和掺入方法。进一步探究掺入不同粒径的纳米SiO2对水泥净浆性能的影响规律。实验得出,采用将纳米SiO2与水泥先干混再拌合方法更利于拌合分散均匀,掺量越大流动度降低程度越大,而粒径越小流动度明显降低;纳米SiO2掺量的强度影响临界值为1.5%;各个粒径对早、中期强度均有明显增强,30nm的效果最明显。     

EP/CF/纳米SiO2复合材料激光作用下的性能研究

在环氧树脂(EP)中添加纳米SiO2空心微球,制备添加不同比例纳米SiO2的EP浇注体和EP/碳纤维(CF)复合材料.经热重(TG)分析仪测试,发现添加纳米SiO2后EP的耐热性能明显提高,其中纳米SiO2质量分数为10%时其耐热性能最好;对有、无纳米SiO2的EP浇注体和EP/CF复合材料层板进行强功率激光辐照试验,结果表明,添加纳米SiO2空心微球能明显提高复合材料在激光作用下的抗烧蚀和隔热性能.     

纳米二氧化硅的制备及其在环氧树脂中的应用

介绍了纳米二氧化硅(nano-SiO2)常用的制备方法,如化学沉淀法、溶胶-凝胶法和微乳液法等,对各种方法的优缺点进行了评述;简要论述了nano-SiO2在环氧树脂(EP)中的应用,并对其制备方法及其在EP中的应用前景作了展望。