非金属矿物／高分子吸水保水复合材料在中国地质大学（武汉）研制成功

由中国地质大学（武汉）01036027，02039001，03031008立项，“十五”国家高技术发展研究计划（863计划：2002AA2Z4171，2005AA2Z4030）资助，中国地质大学（武汉）功能凝胶课题组承担的重点科研项目，经过全组同仁历时四年的艰辛努力，终于成功地研发出系列非金属矿物/高分子吸水保水复合材料。     

温敏互穿网络水凝胶/改性膨润土复合吸水保水材料的制备及表征

以改性膨润土、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺和新型温敏大分子单体为主要原料,N, N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用水溶液互穿网络聚合技术制备了温敏互穿网络水凝胶/改性膨润土复合吸水保水材料。利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG)、扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热仪(DSC)对样品进行了表征分析。考察了复合吸水保水材料的溶胀性能、温度敏感性能、去溶胀性能、振荡溶胀-去溶胀性能和拉伸性能。结果表明,20℃时复合吸水保水材料DNB5在蒸馏水和0.9%(质量分数)NaCl溶液中的最大溶胀率分别为20.59 g/g和7.92 g/g;随着改性膨润土或第二网络结构中丙烯酰胺(AM)含量的增加,复合吸水保水材料的低临界溶解温度(LCST)、溶胀率和拉伸强度增加,表现出良好的吸水、保水和温敏性;复合吸水保水材料呈现可逆溶胀-去溶胀行为和较好的机械强度。     

埃洛石纳米管改性复合吸水材料的耐盐性能与凝胶强度

采用硅烷偶联剂对埃洛石纳米管(HNTs)进行表面改性,通过溶液聚合法制备了聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/埃洛石纳米管复合吸水材料,借助红外光谱分析证实了复合材料的化学结构。进一步研究了复合材料的耐盐性能与凝胶强度。结果表明:当HNTs用量为10wt%,交联剂用量为0.03wt%,丙烯酸中和度为80%,聚合温度为70℃,复合材料吸盐水率可达120.5g/g;增加HNTs用量与丙烯酸中和度导致复合材料凝胶强度先增大后减小,提高交联剂用量和反应温度则使凝胶强度逐渐增大;复合材料的保水性能明显优于聚(丙烯酸-丙烯酰胺)吸水材料。     

高吸水性树脂的结构与吸水机理

高吸水性树脂是一种新型的功能高分子材料 ,由含强亲水性基团的单体经过适度交联使其能够吸收上百倍甚至上千倍的水 ,并且具有很强的保水性能。它的微观结构因其合成体系不同而呈现多样性。它的吸水机理可以用Flory的凝胶理论及刘廷栋的离子网络结构来解释     

高新周:新材料科技成果拍卖项目

神奇保水凝胶 一、项目概况 保水凝胶材料是一种对水有特殊吸附作用的高分子功能材料,其内部带有强烈的亲水基因,与通常的海绵、纸纤维及棉布等吸附材料不同,保水性凝胶材料可吸收自身重量成百上千倍的水,同时膨胀成一种与水牢固结合的水凝胶。即使受到相当大的压力,这种凝胶品的水也很少被挤出。正是这一特殊功能使得保水性高分子凝胶材料在被发现之后迅速发展,目前在医疗卫生、农林园艺、土木建筑,日用化工以及环境保护等工农业领域中得到了广泛的应用。 保水凝胶由于具有吸水溶涨作用,在日用化学工业中也得到了越来越广泛的应用。此外,保水性凝胶对氨气有吸收作用,可制成除臭剂,与杀菌剂复合在一起还具有消毒作用。保水性凝胶可以吸收和保存水分的特性使其在运输业中也得到了应用,在石油工业中,保水性凝胶作为胶水剂使油水分离,可以大大地提高     

煤矸石制备高性能吸水材料的研究

以煤矸石为原材料，添加相应发泡剂和胶凝剂制备产品。制备完成后进行性能测试。在煤矸石多孔土壤制备研制过程中，采用单因素实验方法，先探究不同温度下煅烧活化效果，之后探究发泡剂种类和胶凝剂种类对多孔土壤性能的影响，制定吸水材料的最佳配料种类。结果表明：以山西煤矸石为原料时，经过煅烧活化后其保水性能最好的胶凝剂为水泥，保水性能、吸水性能和抗流失性能效果最好，其保水率为79.00%,吸水率为78.61%,流失率仅为0.50%。     

自吸水性超强吸水剂的研究

通过自吸水性化合物甘油与淀粉接枝丙烯酸或丙烯酰胺相结合,制备了两种可以从空气中吸收水分的自吸水性超强吸水剂,并对其吸水性能进行了研究.结果表明:树脂的合成条件对吸水率有很大影响,反应3h,温度70℃,引发剂浓度6×10-4mol/L,甘油的质量分数为40%时,制得的自吸水性超强吸水剂吸水能力最强;甘油-淀粉丙烯酰胺体系的自吸水能力优于甘油-淀粉丙烯酸体系的自吸水能力;泥土与超强吸水剂混合后可以自动从空气中吸收水分,与甘油-淀粉-丙烯酰胺混合的土壤,放置20d后其自吸水率可达14.8%.     

基于农业废弃物纤维素的新型复合吸水材料的制备及应用

以小麦秸秆纤维素(WSC)、红土(LA)、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为主要原料，采用自由基聚合法制备了一种低价、环保型的WSC-g-P(AA-co-AM)/LA复合吸水材料。通过红外光谱分析(FT-IR)及扫描电子显微镜(SEM)等物理表征对其结构及形貌进行了分析。探究了不同反应条件对材料吸液性能的影响，并对其保水性能进行了测试。结果表明：该复合吸水材料具有良好的吸水性能(蒸馏水790g/g,自来水290g/g, 0.9%NaCl溶液95g/g)。探讨了土壤类型、材料粒径及含量对土壤中水分蒸发速率的影响，结果表明其在沙漠地区具有较好的应用前景。     

丝胶蛋白/丙烯酸/丙烯酰胺复合吸水材料的制备与吸水性能

以丝胶蛋白（SS）、丙烯酸（AA）和丙烯酰胺（AM）为主要原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂,过硫酸铵（APS）为引发剂,采用水溶液聚合法制备了丝胶蛋白/丙烯酸/丙烯酰胺复合吸水材料,并考察了其在不同条件下的吸水性能。结果表明,SS/AA/AM复合吸水材料在去离子水、自来水、0.9%NaCl溶液中的吸水...     

酚醛树脂部分

20062021 木陶瓷／SiC复合的电磁波吸收特性通过烧结酚醛树脂粉、木粉和SiC粉的压密混合物制备的木陶瓷／SiC复合材料的电磁波吸收特性采用测量S-参数（综合反射系数）装置进行网络结构分析，并且同堆积密度，X-射线分析，电阻率和电子显微镜微相结构分析相结合进行了分析讨论。将30％质量分数的酚醛树脂粉和70％的木粉压密混合物进行碳化制备的木陶瓷在2GHz频率下有大的吸收峰（50db）。而SiC粉的加入在高频区9GHz含47％SiC的烧结复合材料样出现了漂移混合吸收峰。SiC的加入促进了基体木陶瓷的石墨化，增加了渗透性和堆积密度，且降低了电阻率。（CAl38：110760）     

真空预冷促进月季切花吸收保鲜剂

通过真空预冷使切月季“黄金时代”由２５～２８℃降至５℃观察对比预冷过程中吸水，吸收保鲜剂（以ＡｇＮＯ３６０ｍｇ／ｌ为主要成分）和不给水对花材水分状况和瓶插寿命的影响，并以不经预冷和常压下吸收保鲜剂９小时分别作为对照１和对照２。月季切花在真空预冷中吸收保鲜剂有效地补充了真空预冷过程中的水分损失，预冷后的花朵水势在－０．４１ｍＰａ。与吸水处理相近，呼吸强度明显降低，其极大值约为吸水处理和对照１的１／３     

基于西瓜果肉的环保型复合吸水材料的制备研究

通过西瓜果肉(WMF)和中和丙烯酸(AA)的自由基接枝共聚，成功合成了一种基于生物质材料的低成本、环保型的高吸水复合材料(WMF-co-AA),并通过扫描电子显微镜和红外光谱分析仪对其结构和形态进行表征。探究了WMF含量对复合材料溶胀能力的影响，对复合材料的吸水率、保水性、耐热性、耐盐性进行了研究。结果表明，WMF成功地接枝在丙烯酸单体上，且复合材料在去离子水和0.9%(wt,质量分数)NaCl溶液中的最佳吸水率分别为702g/g和70g/g。在pH范围为4～10的溶液、不同的盐溶液及阴离子表面活性剂溶液中也具有优异的溶胀性能，表明其具有良好的pH稳定性和耐盐性。此外，复合吸水材料对多价金属离子具有一定的吸附性能。     

高吸水树脂对水泥性能的影响

以N，N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，过硫酸钾为引发剂，采用溶液聚合法合成了丙烯酸。丙烯酰胺二元共聚高吸水性树脂及AMPS-AA-AM三元共聚高吸水性树脂。研究了单体组成、单体浓度、引发剂用量、交联剂用量、反应温度等因素对产物性能的影响。以自制的高分子吸水树脂（SAP）作为水泥基材料自养护外加剂，利用吸水树脂优良的保水性能，为水泥水化提供较长时间及持续、稳定的水分供应和充分的内部相对湿度，保证水化反应的顺利进行，达到自养护的目的。考察了影响吸水树脂吸水性能的因素以及掺加吸水树脂的水泥试样的强度、流动度等性能。     

纤维素纳米纤丝-还原氧化石墨烯/聚苯胺气凝胶柔性电极复合材料的制备与性能

利用高长径比的纤维素纳米纤丝（CNF）与片层结构的氧化石墨烯（GO）形成的CNF-GO复合水凝胶经抗坏血酸还原制备出CNF-还原氧化石墨烯（rGO）复合水凝胶材料。通过冷冻干燥法得到CNF-rGO复合气凝胶,并进一步通过苯胺单体在CNF-rGO复合气凝胶的孔道内原位聚合制备出CNF-rGO/聚苯胺（PANI）气凝胶柔性电极复合材料。研究了不同苯胺、CNF和GO的质量比对CNF-rGO/PANI气凝胶柔性电极复合材料的结构形貌和电化学性能的影响。结果表明,苯胺原位聚合后所得CNF-rGO/PANI复合气凝胶仍具有紧密的三维多孔网络结构。与rGO/PANI气凝胶电极复合材料相比,CNF-rGO/PANI气凝胶电极复合材料具有更理想的电容行为。当CNF与GO质量比为60∶40,PANI添加量为0.1 mol时,CNF-rGO/PANI气凝胶电极复合材料比电容可达85.9 Fg-1,且其电化学性能几乎不受弯曲程度的影响,展现出了良好的柔韧性和电化学性能。      

铁镍合金对复合电磁屏蔽材料性能的影响

在导电组分中添加磁性合金粉末,利用复合效应增加电磁屏蔽材料的吸收损耗,以获得较好的屏蔽效能。通过在12%体积分数的金属镍粉中添加不同体积分数的FeNi合金,研究了复合材料中FeNi合金对电磁屏蔽效能的影响。实验结果表明,当加入4%体积分数的FeNi合金时,屏蔽效能最好。分析得出FeNi合金粉末的加入能够增加材料的磁导率,增加材料对电磁波的吸收,在提升屏蔽效能的同时达到低二次污染的目的。     

SiO2-乙酰胺复合储热相变材料的制备

采用溶胶-凝胶法将有机相变材料乙酰胺嵌入到SiO2网络空间内,制备了复合储热相变材料.通过对比实验,研究了相变材料的种类、相变材料的加入量及催化剂种类对复合材料性能的影响.研究结果表明:采用氨水作催化剂,乙酰胺作相变材料,可制备出储热能力高、疏松多孔的复合材料,复合材料的相变温度为69.1℃,相变潜热高达124.2J/g;且复合材料中包含相变材料的质量分数越高,其储热能力越高.     

羰基铁粉作为微波吸收材料的研究进展

目的 介电损耗低、吸收带宽较窄、密度高等缺点制约着羰基铁粉（Carbonyl Iron Powder,CIP）在吸波领域中的应用。在CIP材料的基础上，使用不同的改性方法，开发“轻、宽、强、薄”的CIP微波吸收材料，实现对微波的高效吸收。方法 综述近年来羰基铁粉作为吸波材料的研究现状，介绍和分析不同改性方法，如形貌改性、涂覆改性、复合改性等对羰基铁复合材料吸波性能的影响。结论 CIP作为微波吸收材料，可以通过不同改性方法来改善缺点，制备的复合材料更符合当下社会对吸波材料的需求，与传统CIP材料相比，CIP复合材料作为微波吸收剂，具有更大的潜力。     

CMS-g-PAA高吸水性复合材料的制备及性能研究

以废弃全棉面膜基布(CMS)和丙烯酸(AA)为原料,采用自由基溶液聚合法制备CMS-g-PAA复合高吸水性材料,并用红外光谱(FTIR)进行表征。研究了吸水性、保水性及反复吸放液性能,采用准一级、二级动力学模型对其吸水溶胀过程进行模拟研究。结果表明,全棉面膜基布和丙烯酸单体之间发生了接枝共聚反应,所合成的CMS-g-PAA复合材料在去离子水和0.9%(质量分数)NaCl溶液的吸水倍率分别可达211.3g/g和45.5g/g,且溶胀过程符合准二级动力学吸附模型。在较高温度和一定压力下,CMS-g-PAA均具有良好的保水性能。反复吸放液性能测试表明循环8次后,去离子水和0.9%(质量分数)NaCl溶液的吸水倍率分别保持了最大吸水倍率的64.9%和44.4%。     

镁合金表面TaC/TaC-Mg/Mg梯度涂层的 残余热应力分析

采用间歇式挤出发泡工艺制备淀粉/PVA复合发泡材料。在淀粉含量固定、甘油作为增塑剂的情况下,研究偶氮二甲酰胺（AC发泡剂）与聚乙烯醇（PVA）的含量对发泡材料的表观密度、发泡倍率、相对硬度、吸水性能、回弹性能以及压缩性能等的影响。结果表明：随着PVA含量的升高,复合材料的表观密度和压缩模量减小,回弹性能变好。PVA含量对吸水率影响不明显,吸水率稳定在20%左右。吸水至饱和状态后,相对硬度随着PVA含量的增加而不断增加。随AC发泡剂含量的升高,复合材料的表观密度减小,相对硬度降低,发泡倍率和回弹率增加,材料的泡孔孔径逐渐增大但是发泡孔径的均匀性变差。当PVA、AC发泡剂的添加质量分数分别为30%, 1%时,复合材料性能最优。     

相变材料的复合及其调温性能研究

为了进一步拓宽相变材料的应用范围和使用价值，开发新型储能材料，采用“溶胶-凝胶”工艺制备出不同相变材料A质量分数的复合相变材料。运用DSC、TG、DTG、IR以及偏关显微镜等手段对复合材料的热性能及结构进行了测试和分析。结果表明，复合相变材料的相变焓及相变温度随相变材料A质量分数不断增加而增大，复合后材料的相变焓及相变温度均低于纯相变材料的相变焓及相变温度。红外显示二氧化硅和相变材料之间仅仅是嵌合关系。偏光照片显示复合材料表面有多孔结构，材料被嵌入二氧化硅网络结构中，从而改善了固．液材料相变过程泄漏问题，提高了材料稳定性。