纳米SiO2对聚羧酸减水剂的吸附作用研究

采用红外光谱、紫外-可见分光光度计研究了纳米SiO2对聚羧酸减水剂的吸附作用,并利用纳米粒度zeta电位仪、旋转粘度计研究了纳米SiO2吸附减水剂后对其分散性以及新拌水泥浆体流动性的影响.研究结果表明,纳米SiO2对聚羧酸减水剂存在吸附作用,吸附量随减水剂浓度的增大而增加,当减水剂浓度增加到5g/L时,吸附量趋近饱和.纳米SiO2对聚羧酸减水剂的吸附作用,使其团聚粒径增大,粒径分布曲线整体向大颗粒方向偏移,分散性大大降低.将纳米SiO2溶于拌和水中,先加入水泥搅拌,然后再加入减水剂搅拌,可减小纳米SiO2对减水剂的吸附,增大减水剂的利用效率,提高水泥浆体的流动性.     

粒子分散性对环氧树脂/纳米SiO2材料性能的影响

通过原位分散聚合法制得了环氧树脂／纳米SiO2复合材料。采用超声波和偶联剂改善了纳米SiO2在基体中的分散性，利用拉伸实验、冲击实验、扫描电子显微镜、热重法等方法研究了粒子分散性对复合材料结构和性能的影响。结果表明：超声波和偶联剂都能使纳米SiO2均匀地分散在环氧树脂基体中，有效地增加复合材料的力学强度及韧性，并能提高材料的耐热性。对于提高纳米SiO2在环氧树脂中的分散均匀性，超声波的作用优于偶联剂。     

纳米SiO2在水泥基材料中的应用研究进展

近些年来随着我国科技进步及现代化工程建设的进程加快,人们对水泥基材料的高性能及功能性提出更高的要求.纳米SiO2具有活性高,与水泥基材料匹配性高的特点,在提升水泥基体结构和性能方面的研究进展很快.本文介绍了纳米SiO2对水泥基材料水化、机械性能和耐久性影响,并提出影响机制.纳米SiO2发挥着纳米材料在水泥基材料中的作用机理,并协同作用,相互促进.同时,SiO2前躯体和低聚物尺寸小、粘度低和高活性等特点适合用于水泥基材料的表面处理,外界辅助作用可提升纳米SiO2在水泥基材料表面处理深度.在水泥基材料研究应用过程中,由于纳米SiO2的分散性问题会严重影响水泥基体的强度与耐久性,采用机械和载体作用方式可改善纳米SiO2在水泥基材料分散程度.最后介绍了纳米SiO2与功能性纳米材料协同作用,利用纳米SiO2提高水泥基体性能,同时加入功能性纳米材料赋予水泥基体新功能.     

纳米胶体SiO2在新拌混凝土中的应用进展研究

研究了纳米胶体SiO2对于改性水泥基材料的发展,纳米改性水泥基材料的研究主要集中在纳米改性水泥基材料制备、纳米改性机理和改性水泥基材料性能.根据已有纳米胶体SiO2改性水泥混凝土研究资料,已知纳米胶体SiO2的粒径小,比表面积大,具有高活性等特点.论文综述纳米胶体SiO2改性水泥混凝土研究现状,综合了其制备工艺及其优缺...     

不同配制方法下剪切增稠液体的性能表征

本文用原生粒径20 nm、团聚现象严重的纳米SiO2作为分散相,PEG200作为分散介质,分别用超声波法和行星式球磨法来配制用于个体防护装甲的剪切增稠液体.通过激光粒度分析仪和哈克流变仪测定不同配制方法下纳米SiO2/PEG200分散体系的分散性和流变性能,结果表明:由于行星式球磨的连续细化作用和分散剂A1120的助磨、保护颗粒新表面的作用,用行星式球磨法加入分散剂A1120配制的剪切增稠液体,纳米SiO2在体系中的平均粒径最小,分散性好;分别用行星式球磨法和超声波法加入分散剂A1120配制的剪切增稠液体均具有先剪切变稀后剪切增稠的流变性能,但在整个剪切应力范围内,行星式球磨法配制的剪切增稠液体的粘度比超声波法大.     

PP粉的粒径对纳米粒子分散性能影响研究

利用凝胶渗透色谱仪对不同粒径PP粉的相对分子质量及其分布和平均表面积进行测试,通过透射电子显微镜对硅溶胶纳米SiO2粒子在不同粒径PP粉中的分散性能进行了表征,并讨论了PP粉的粒径大小对硅溶胶纳米SiO2粒子分散性能的影响。结果表明,PP粉粒径大小对硅溶胶纳米SiO2粒子在基体中的分散性能有显著影响,聚合物黏度对纳米SiO2粒子的分散性能并无太大影响。     

聚氨酯弹性体/纳米SiO2复合材料的力学性能研究

采用预聚体的方法制备了聚氨酯弹性体(PUE)/纳米SiO2复合材料,通过AJ(OH)3对纳米SiO2表面改性以及超声波分散的方法来提高纳米SiO2在PUE基体中的分散性,并考查了表面处理前后的纳米SiO2对PUE/纳米SiO2复合材料力学性能的影响.结果表明:改性后的纳米SiO2能均匀分散于PUE基体中,复合材料的力学性能明显提高;纳米SiO2的用量对PUE/纳米SiO2复合材料的力学性能影响较大,并且当纳米SiO2的质量分数为2%和3%时,复合材料的拉伸强度和撕裂强度分别达到最大.     

基于欠膨胀射流的SiO2/环氧树脂纳米复合材料制备方法研究

为实现在不添加分散剂的情况下将纳米粒子均匀分散在液相物料中,提出了一种基于欠膨胀射流的液相物料纳米粉添加分散方法.该方法利用欠膨胀射流将纳米粒子以气-粉微气泡的形式分散到液相物料内部,并利用微气泡受高频挤压爆破释放的能量,以及气泡膨胀过程产生的超声波效应和高拉伸场效应来实现纳米粉在液相物料中以纳米尺度粒子分散.设计了相应的分散系统,进行了无分散剂下纳米SiO2/环氧树脂添加分散实验.通过TEM和Tg测试对实验样品进行了表征,结果表明,分散相粒径在15～30nm之间,SiO2纳米颗粒均匀地分散在环氧树脂中.Tg温度比只经过一般高速机械搅拌得到的复合材料提高了约18℃.该方法解决了SiO2纳米粉颗粒在环氧树脂中的团聚问题.     

PP粉粒径对纳米粒子分散性能影响的研究

利用凝胶渗透色谱仪对不同粒径聚丙烯(PP)粉的相对分子质量及其分布和平均表面积进行测试,通过透射电子显微镜对硅溶胶纳米SiO2粒子在不同粒径PP粉中的分散性能进行了表征,并讨论了PP粉的粒径大小对硅溶胶纳米SiO2粒子分散性能的影响。结果表明,PP粉粒径大小对硅溶胶纳米SiO2粒子在基体中的分散性能有显著影响,聚合物黏度对纳米SiO2粒子的分散性能并无太大影响。     

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。     

磷石膏粒径对湿拌砂浆性能及微观结构的影响研究

选取四种不同粒径磷石膏,分别与机制砂、水泥及外加剂混合制备了湿拌砂浆,考察了磷石膏粒径对砂浆工作性及力学性能的影响,并通过XRD、TG-DSC、MIP以及SEM测试探究了磷石膏粒径对湿拌砂浆水化产物及微观结构的影响机理。结果表明,随着磷石膏粒径增大,湿拌砂浆工作性及力学性能呈先增大后减小的趋势,当掺入30%(质量分数)粒径为53~106 μm的磷石膏时,湿拌砂浆稠度损失19%,保水率为90%,28 d抗压强度为10.7 MPa,14 d拉伸黏结强度为0.25 MPa,可满足抗压强度大于10 MPa的技术指标要求。随着磷石膏粒径增大,磷石膏中的共晶磷含量减少,水泥水化过程受抑制程度减弱,砂浆中水化硅酸钙(C-S-H)生成量增多,且在远离CaSO₄·2H₂O颗粒的区域有大量C-S-H出现。然而,砂浆硬化体的孔体积却呈先减小后增大的趋势,当掺入30%(质量分数)粒径为53~106 μm的磷石膏时,砂浆的孔体积最小,仅为0.130 9 mL/g。磷石膏粒径范围适宜控制在53~106 μm,此时湿拌砂浆具有良好的工作性及力学性能。     

轻骨料对砂浆力学与毛细吸水性能的影响

采用等体积取代法制备了5种不同体积取代率的轻骨料水泥砂浆,借助抗压、抗折试验和称重法,研究了内掺轻骨料对水泥砂浆力学和毛细吸水性能的影响规律,并基于低场核磁共振技术和扫描电镜技术分析了内掺轻骨料砂浆微观结构特征。结果表明:内掺力学强度较低的轻骨料可对水泥砂浆整体力学性能产生影响,随着轻骨料取代率的增加,砂浆抗压、抗折强度相应降低;毛细吸水率随轻骨料取代率、养护龄期的增加而降低。核磁共振试验数据表明:小孔孔隙体积占比随着轻骨料取代率的增多而降低,中孔和大孔孔隙体积占比则与取代率呈正相关;随着龄期的增长,小孔信号弛豫幅值降低。利用扫描电镜对轻骨料砂浆界面过渡区观察,发现轻骨料砂浆界面区结构较致密。同时,由于水化产物堵塞轻骨料表面微孔,形成不透水边界和内部封闭孔,在毛细吸水过程中内掺轻骨料砂浆表现出高孔隙度低渗透性的特征。     

m-LLDPE/nano-SiO2复合材料的性能和形态结构研究

采用沉降法对纳米SiO2进行表面处理,用熔融共混法制备了m-LLDPE/纳米SiO2复合材料.研究了该复合材料的力学性能和光学性能.结果表明：随着纳米SiO2的加入,其复合材料的缺口冲击强度和拉伸强度呈峰形变化,断裂伸长率略有下降.当加入少量的纳米SiO2后,复合材料的红外线吸收能力较m-LLDPE明显提高;此外,m-LLDPE/纳米SiO2复合材料的可见光透过率有所降低,雾度却有明显的先上升后下降趋势     

m-LLDPE/nano-SiO_2复合材料的性能和形态结构研究

采用沉降法对纳米SiO2进行表面处理,用熔融共混法制备了m-LLDPE/纳米SiO2复合材料。研究了该复合材料的力学性能和光学性能。结果表明:随着纳米SiO2的加入,其复合材料的缺口冲击强度和拉伸强度呈峰形变化,断裂伸长率略有下降。当加入少量的纳米SiO2后,复合材料的红外线吸收能力较m-LLDPE明显提高;此外,m-LLDPE/纳米SiO2复合材料的可见光透过率有所降低,雾度却有明显的先上升后下降趋势。通过SEM得出,表面处理对纳米SiO2在基体中的分散性有显著的改善。     

吐温⁃80对PB⁃g⁃PSG乳液改性水泥砂浆性能的影响及作用机理

以聚丁二烯（PB）接枝苯乙烯（St）和甲基丙烯酸环氧丙酯（GMA）为主要原料制备了水泥砂浆改性剂PB?g?PSG乳液,将吐温?80作为稳定剂加入至PB?g?PSG乳液,再将乳液与水泥、标准砂混合制备了改性水泥砂浆;通过扫描电子显微镜（SEM）、水泥胶砂流动度测定仪和激光粒度分析仪等仪器观察了改性水泥砂浆的微观形貌,并研究了吐温?80及PB?g?PSG乳液含量对改性水泥砂浆流动性、力学性能、保水率以及吸水性的影响,同时探讨了吐温?80对PB?g?PSG乳液的作用机理。结果表明,改性水泥砂浆的保水效果优异,保水率的最大值为99.3 %;改性水泥砂浆的吸水质量随吐温?80含量的增加先降后增;改性水泥砂浆的流动性增强,其抗压强度随PB?g?PSG乳液含量的增加而逐渐降低,且小于未改性的水泥砂浆,其抗折强度随PB?g?PSG乳液含量的增加先增后降,且基本高于未改性的水泥砂浆,当PB?g?PSG乳液含量为10 %（质量分数,下同）时,抗折强度最高,为9.52 MPa;PB?g?PSG乳液对水泥水化物具有黏合及桥接作用,二者能够形成互穿网络结构;吐温?80分子结构中的亲水基团能够将水吸附在PB?g?PSG乳液粒子的表面并形成一层很厚的水化层,使乳胶粒子之间被隔离而避免了凝聚的发生。     

聚苯乙烯接枝聚丙烯酸丁酯乳液改性水泥砂浆的性能及微观结构分析

合成了聚苯乙烯(PS)接枝聚丙烯酸丁酯(PBA)乳液(PS-g-PBA),并将其用于改性水泥砂浆,考察了PS-g-PBA乳液含量及PS与PBA的质量比对改性水泥砂浆的减水率、流动度、力学性能以及毛细孔吸水率的影响.结果表明,3种水泥改性剂的减水效果优异,减水率的极大值为56.7％,改性水泥砂浆的毛细孔吸水率下降明显,其...     

反应体系组成对纳米SiO2/PS复合粒子粒径及分布的影响

研究了在纳米SiO2粒子表面的苯乙烯原位聚合反应中,反应体系的组成(单体、引发剂、稳定剂及纳米SiO2粒子用量)对纳米SiO2/PS复合粒子的形态、粒径大小及分布的影响。结果表明,当纳米SiO2粒子与单体质量比为5%,苯乙烯质量分数为25%,引发剂及稳定剂用量分别为单体用量(质量比)的0.15%和1.5%时,制备出的纳米SiO2/PS复合粒子呈球形,表面光滑无明显缺陷,颗粒之间分散性很好,粒径为0.923μm,分散系数为0.108。     

预湿水泥浆颗粒内养护材料对混凝土早期自收缩及抗压强度的影响

制备不同粒径和水灰比的水泥浆颗粒作为低水灰比混凝土内养护材料.以最佳内养护水灰比原则,设计了使用三种水灰比分别为0.6、0.7和0.8的同粒径水泥浆颗粒等体积取代砂子的混凝土.研究了不同水灰比水泥浆颗粒对混凝土早期自收缩、抗压强度和内部微结构的影响.结果表明:颗粒吸水率与其水灰比正相关、与其粒径负相关;预湿水泥浆颗粒可显著降低混凝土早期的自收缩,颗粒水灰比越大,自收缩降低效果越明显;但是掺入水泥浆颗粒也会降低混凝土的抗压强度,颗粒水灰比越高抗压强度降低越多,应用中应优化选择预湿颗粒的水灰比;水泥浆颗粒作为高性能混凝土内养护材料,可改善微观界面的孔隙结构,提高界面的密实性,减少混凝土早期的收缩和开裂.     

水泥颗粒粒度分布分形维与其胶砂抗压强度的关系研究

为研究水泥颗粒粒度分布分形维与其胶砂抗压强度的关系,利用粒度分布分形维的计算模型分析了有关文献报道的10种水泥颗粒粒度分布分形维值,结果表明:定量表征其分形特征的分形维值在2.325～2.435之间,各水泥颗粒粒度分布具有分形特征;分析了水泥颗粒粒度分布分形维值与水泥3d抗压强度、28d抗压强度的关系,分析表明:化学组成和矿物组成基本相同的条件下,水泥颗粒粒度分布分形维与水泥胶砂的3d、28d抗压强度具有较好的正线性相关关系。