工业水玻璃制备SiO2/NR复合材料的研究

将超微细SiO2的制备工艺与天然橡胶（NR）的制备工艺相结合，以工业水玻璃为原料，采用溶胶-凝胶法制备SiO2溶胶和凝胶，再以天然鲜胶乳共沉-共凝制备SiO2／NR复合材料。实验结果表明：共沉-共凝法制备的SiO2／NR复合材料的综合力学性能明显优于机械共混法制备的复合材料；当SiO2质量分数为10％时，硫化胶的拉伸强度和撕裂强度分别比机械共混法制备的硫化胶提高了51％和49％，比纯NR硫化胶提高了88％和62％。复合材料拉伸断面电子扫描显微镜（SEM）观察表明，采用溶胶-凝胶法制备的超微细SiO2在NR硫化胶中的分散性较好，界面结合紧密，体现了超微细SiO2对NR具有较强的补强效果。     

杂化聚酰亚胺薄膜耐电晕性能的研究

用均苯四甲酸二酐和4,4＇-二氨基二苯醚合成聚酰亚胺（PI）树脂,以甲基三乙氧基硅烷为无机前驱体原位产生二氧化硅（SiO2）粒子,并以3-氨丙基三乙氧基硅烷为偶联剂制备了PI／SiO2杂化薄膜。分析和讨论了无机成分的含量和两相间界面形态的变化对PI／SiO2薄膜耐电晕性能的影响结果表明,无机组分的引入对杂化PI／SiO2薄膜的耐电晕性能产生很大的影响,薄膜的耐电晕性能随SiO含量的增加而提高;偶联刑的引入对无机粒子的分散、两相相容性,以及界面形态具有明显的改善作用,对薄膜耐电晕性能的改善更为明显：并提出了一个耐电晕模型。     

聚酰亚胺/蒙脱土-二氧化硅复合薄膜的制备和性能

采用溶胶凝胶法制备出蒙脱土与二氧化硅的杂化体系(MMT-SiO_2),然后将聚酰胺酸(PAA)和MMT-SiO_2通过物理共混的方法制得PAA/MMT-SiO_2复合材料,最后亚胺化制得聚酰亚胺/蒙脱土-二氧化硅(PI/MMTSiO_2)复合薄膜。扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析结果表明,SiO_2颗粒很好地包覆并剥离纳米MMT片层;热重分析(TGA)和电性能测试结果表明,MMT-SiO_2形成了良好的致密无机网络结构,协同改善了PI薄膜的耐热性和电性能。     

溶胶-凝胶法制备聚酰亚胺/纳米SiO_2复合材料的研究进展

综述了国内外聚酰亚胺(PI)/纳米SiO2复合材料的最新研究进展,重点阐述了溶胶-凝胶法制备PI/纳米SiO2复合材料的机理,详细讨论了该复合材料的性能(微观结构、物理机械性能、耐热性、耐化学性和成型加工性等)及其在各领域中的应用,总结了PI/纳米SiO2复合材料存在的具体问题和未来的发展趋势。     

可溶性PI/SiO2纳米复合材料的研究

通过正硅酸四乙酯(TEOS)在PAA/NMP溶液中的溶胶-凝胶反应,制备出新型聚酰亚胺/二氧化硅(PI/SiO2)纳米复合材料.用UV-VIS、SEM、FT-IR、TGA、Instron等手段对其光学透明性、微相结构、热稳定性、力学性能、溶解性能等进行了研究.并讨论了偶联剂的应用对纳米复合材料宏观性能的影响.     

聚酰亚胺/无机纳米复合材料的制备、结构与性能

综述了国内外聚酰亚胺(PI)/无机纳米复合材料的最新研究进展,重点阐述PI/无机纳米复合材料的制备、结构、性能及应用,并展望了它的发展趋势。列举了几种常用无机纳米粉体的特性,介绍了PI/无机纳米复合材料的3种制备方法,即溶胶-凝胶法、插层复合法、直接分散法。     

硅铝纳米杂化聚酰亚胺薄膜的制备及性能分析

以聚酰胺酸(PAA)为基体,通过正硅酸乙酯(TEOS)和异丙醇铝的水解缩合反应制得硅氧铝溶胶;然后采用加热聚合法将硅氧铝溶胶和PAA聚合,制备出纳米杂化PI(聚酰亚胺)薄膜。着重探讨了无机纳米粒子中n(Al)∶n(Si)比例对不同纳米杂化PI薄膜的结构、微观形貌、热稳定性、电击穿性能和耐电晕性能等影响。研究结果表明:当w(总纳米粒子)=12%(相对于PI质量而言)、n(Al)∶n(Si)=1∶4时,纳米杂化PI薄膜的综合性能相对较好,此时其热稳定性和电绝缘性能优异。     

γ-Al_2O_3/聚酰亚胺纳米复合薄膜的制备与表征

采用水热工艺,以异丙醇铝为原料,制备出虫孔状形貌的γ-Al2O3溶胶,采用原位生成法合成了网状结构的γ-Al2O3/聚酰亚胺(polyimide,PI)纳米复合薄膜.用透射电镜、X射线衍射仪及Fourier红外光谱仪表征了溶胶的形貌及结构.用扫描电镜表征了复合薄膜的形貌.用耐电晕测试装置测试了复合薄膜的耐电晕时间.结果表明:所制备的溶胶呈虫孔状分子筛形貌,其结构中含有氢键;当掺杂质量(下同)高于12%时,复合薄膜中的无机相明显形成连续的网状结构;随着掺量的增加,复合薄膜的耐电晕时间增加,掺杂质量为25%的复合薄膜耐电晕时间是纯PI薄膜的25.4倍.分析了溶胶的形貌、结构对复合薄膜形貌及耐电晕性能的影响.     

聚酰亚胺(PI)/无机纳米复合材料的制备、结构与性能

依据国内外聚酰亚胺（PI）／纳米复合材料的最新研究进展，重点阐述PI复合材料的制备、结构、性能及应用，展望了PI复合材料的发展趋势。列举了几种常用纳米粉体的特性，介绍了聚酰亚胺（PI）纳米复合材料的3种制备方法：溶胶一凝胶法、插层复合法、直接分散法，由于纳米粉体在PI材料中的分散性良好，使整个聚合物基体形成新的网络结构，利用纳米粉体改变了PI材料的性能，如力学性能、热学性能、加工流动性等，插层剂的加入对PI纳米复合材料的复合体系有明显改善作用。     

共混方法对PP/纳米Si02复合材料性能的影响

分别采用溶液共混法、熔融共混法以及二阶共混法来制备PP纳米SiO2复合材料,探讨了不同共混方法时,纳米SiO2含量对复合材料力学性能及微观结构的影响。结果表明,从纳米SiO2的分散来说,溶液共混最好、二阶共混次之、熔融共混最差;当纳米SiO2含量超过3%时,二阶共混法制备的复合材料具有复相结构;而纳米SiO2用量超过5%时,3种共混方法制备的复合材料都出现层状结构;因此,纳米SiO2含量为3%时的二阶共混法制备的复合材料既形成了复相结构又还未出现层状结构,其综合力学性能优异,拉伸强度提高了21. 3%,断裂伸长率增加了27.6%,冲击强度提高了131. 1%。     

无卤阻燃聚烯烃弹性体的研究

采用无机阻燃剂Mg（OH）2制备了阻燃聚烯烃弹性体POE,着重考察了Mg（OH）2用量对复合材料力学性能、阻燃性能、耐热性能、结晶性能和加工性能的影响。结果表明：Mg（OH）2用量的增加能够提高复合材料的氧指数,改善其水平燃烧和垂直燃烧效果,但仅在Mg（OH）：质量分数为65％时才能达到最佳的阻燃效果。大量填充未改性Mg（OH）2会导致复合材料力学性能的急剧恶化,适当的表面改性可提高其力学性能。Mg（OH）2能够显著提高复合材料的耐热性能,Mg（OH）2对POE具有异相成核作用。Mg（OH）2用量较大时,复合材料的储能模量和黏度都显著提高。     

CE/nano-SiO_2复合材料的RTM工艺条件

以CE(氰酸酯)树脂为基体,以硅烷偶联剂(KH-560)表面处理过的纳米二氧化硅(nano-SiO2)为改性剂,采用高速均质剪切法制备CE/nano-SiO2复合材料;然后以该复合材料体系的黏度、凝胶化时间、弯曲强度和玻璃化转变温度(Tg)为考核指标,采用单因素试验法优选出满足树脂传递模塑(RTM)工艺用复合材料体系的最佳工艺条件。结果表明:当w(nano-SiO2)=3%、工作温度为(90±10)℃、工作时间≤10 h、固化温度为110～200℃和后处理工艺条件为220℃/4 h时,复合材料在低温时具有良好的稳定性,在高温时具有良好的反应性,完全满足RTM工艺的基本要求。     

PE基聚硅氧烷/改性SiO2超疏水薄膜的构筑

使用十八烷基三甲氧基硅烷(OTMS)对纳米SiO2进行表面疏水改性,将得到的改性纳米SiO2(OTMS-SiO2)添加到有机硅树脂(SI)中,然后采用两步法在聚乙烯(PE)薄膜表面固化制备了复合涂层SI/OTMS-SiO2.通过FTIR、1HNMR、29SiNMR、TGA对OTMS-SiO2及复合涂层进行了表征,采用接触角测量仪、SEM、AFM对复合涂层疏水特性和形貌进行了测试和观察,最后对复合涂层的耐磨性和附着力进行了分析.结果表明,SiO2表面成功引入了OTMS,且OTMS-SiO2均匀附着在硅树脂涂层上,增加了表面粗糙度,得到了PE基固化超疏水复合涂层.当OTMS-SiO2添加量为正己烷质量的8％时,制得的复合涂层的水接触角为154°,滚动角为7°,并具有良好的耐磨性,其附着力可达4A等级.     

纳米氧化亚镍包覆Al复合粒子的制备

为了获得具有良好红外吸收特性及低发射率复合颜料,通过将纳米NiO复合于片状金属铝粉表面的方法,获得了复合效果好的纳米NiO/Al复合粒子.为了保证复合物的红外伪装性能,通过对复合前驱体Ni₂CO₃(OH)₂/Al的热分析,确定了对复合物的热处理温度.通过对复合物热处理前后的电镜照片分析,发现热处理前复合物表面是由线状的Ni₂CO₃(OH)₂交织而成的,而热处理后则变成了由纳米球状NiO粒子连接而成的球链.这种现象在同类研究中尚未见报道.对比所制备的纳米NiO/Al和NiO的XRD图谱,发现纳米NiO/Al中的NiO衍射峰宽化,表现出纳米粒子的特征,由半高宽计算出其晶粒粒径为12 nm.     

PVDF／多巴胺改性二氧化钛复合膜光阻隔性研究

制备了表面包覆聚多巴胺层的二氧化钛(TiO2@PDA)复合粒子,并采用溶液刮涂法制备了聚偏氟乙烯(PVDF)／TiO2和PVDF／TiO2@PDA复合膜。利用傅立叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、透射电子显微镜表征了复合粒子的结构,利用紫外–可见光分光光度计、对比率仪表征了复合膜的紫外–可见光阻隔性。结果表明, PVDF／TiO2复合膜对紫外光具有优异的阻隔性,但对可见光的阻隔性(即不透明度)随TiO2含量增加而先增加后不变,PVDF／TiO2@PDA复合膜的不透明度则随TiO2@PDA含量的增加而单调增大。当薄膜厚度为20μm,TiO2体积分数为10％时,PVDF／TiO2复合膜对比率(CR)值为92.8％,小于完全不透明临界值98％,而PVDF／TiO2@PDA (多巴胺处理20 min)复合膜CR值为98.39％。一定TiO2浓度下,随着多巴胺处理TiO2时间的增大,复合膜达到完全不透明所需的薄膜厚度逐渐减小。     

火焰喷涂PA1010/nano-ZrO2复合涂层的非等温结晶动力学

利用火焰喷涂法制备了聚酰胺1010 (PA1010)/纳米氧化锆（nano-ZrO₂）复合涂层。采用示差扫描量热法（DSC）研究其非等温结晶行为,对所得的数据分别用Jeziorny法、Ozawa法和Mo法进行处理。结果表明,用Jeziorny法和Mo法处理非等温结晶过程比较理想,而Ozawa法不适用。用Jeziorny法求出的参数Z_c(结晶速率常数）和n（Avrami指数)均随降温速率的增加而增加;nano-ZrO₂的加入使复合涂层的Z_c和n略大于纯PA1010涂层;并使复合涂层结晶半衰期降低、结晶速率及结晶度增大。表明nano-ZrO₂具有明显的成核剂作用,加快PA1010的结晶速率,提高涂层的结晶度。     

改性纳米SiO2对苯并恶嗪树脂摩擦性能的影响

用超支化聚硅氧烷修饰纳米SiO2粒子(HBPSi-SiO2),将其加入到苯并恶嗪(BOZ)树脂中制备了BOZ/HBPSi-SiO2复合材料,并与普通处理的纳米SiO2(Nano-SiO2)进行比较,研究了该复合材料的摩擦性能。结果表明,HBPSi-SiO2具有比Nano-SiO2更优异的减摩抗磨效果。相对于纯BOZ树脂,BOZ/Nano-SiO2复合材料的磨损率降低了59.4%,而BOZ/HBPSi-SiO2复合材料的磨损率降低了87.2%,摩擦系数也有所降低。     

Ti/SnO_2/ZnO复合薄膜的制备及其光催化性能研究

以Ti/SnO2为基体,从Zn(NO3)2水溶液中阴极电沉积ZnO,制备了Ti/SnO2/ZnO复合薄膜,用X-射线衍射、扫描电子显微镜和紫外可见漫反射吸收光谱对其进行了表征,以甲基橙为目标有机物,考察了其光催化活性.实验结果表明,Ti/SnO2/ZnO复合薄膜的光催化活性明显高于Ti/ZnO薄膜,且其催化活性随ZnO的沉积时间而变化.对复合薄膜催化活性提高的原因进行了讨论.     

PAA-g-ZrO2复合膜过滤牛血清蛋白过程的污染阻力分析

通过对PAA-g-ZrO₂复合膜过滤牛血清蛋白过程的污染阻力及其分布分析揭示接枝聚丙烯酸（PAA）对ZrO₂膜抗污染性能的影响规律。结果表明：PAA-g-ZrO₂复合膜和ZrO₂膜的总阻力均随着过滤时间的延长而增加,但是PAA-g-ZrO₂复合膜总阻力的增加趋势明显低于原ZrO₂膜,同时,PAA-g-ZrO₂复合膜的内部污染阻力R_if所占比例下降为原ZrO₂膜的一半,这表明PAA接枝到ZrO₂膜表面明显降低了膜孔内堵塞的内部污染,提高了膜的抗污染和易清洗性能。此外,溶液的pH值对PAA-g-ZrO₂复合膜的污染阻力及其分布有着明显影响,当溶液pH值为8.0时,PAA-g-ZrO₂复合膜几乎不存在膜孔堵塞污染。     

Preparation,characterization and photocatalytic activity of a novel nanostructure composite film derived from nanopowder TiO2 and sol–gel process using organic dispersant

A novel sol–gel-derived titanium dioxide nanostructure composite has been prepared by spin-coating and investigated for the purpose of producing films. The processing of the composite sol–gel photocatalysts involved utilizing of precalcinated nanopowder titanium dioxide as filler mixed with sol and heat treated. The sol solution was prepared by adding titanium tetra isopropoxide (Ti(OPr)₄ or TTP) to a mixture of ethanol and HCl 35.5% (mole ratio TTP:HCl:EtOH:H₂O = 1:1.1:10:10), then a solution of 2 wt% methylcellulose was added and stirred at room temperature. Precalcinated TiO₂ nanopowder was dispersed in the sol and the prepared mixture was deposited on the microscope glass slide by spin-coating. The inhomogeneity problem in preparation of composite film which causes peeling off and cracking after calcination due to the shrinkage of the films with thermal treatment were overcome by using methylcellulose (MC) as a dispersant. The composite heat treated at approximately 500 °C has the greatest hardness value. Surface morphology of composite deposits by scanning electron microscopy (SEM) showed remarkable increase in the composite surface area. Evaluation of the adhesion and bonding strength between the coating and substrate was carried out by the scratch test technique. The minimum load which caused the complete coating removal, for composite thick film was 200 g/mm² which indicates a strong bond to the substrate. Photocatalytic activity of the composite film was evaluated through the degradation of a textile dye, Light Yellow X6G (C.I. Reactive Yellow 2) as a model pollutant and were compared with those of similar composite thick film without MC, thin film of TiO₂ and TiO₂ nanopowder. The results show that the photocatalytic activity and stability of the composite films are higher than those of nanopowder TiO₂. However, a remarkable increase in the composite surface and good mechanical integrity make this composite film a viable alternative for commercial applications.