温度对杨木木粉表面自由能和表面极性的影响

通过毛细管上升法测定了经过不同温度处理的杨木木粉的表面接触角,依据Washburn方程和Owens-wendt-Kaelble法,求解了经过不同温度处理的杨木木粉的表面自由能及其极性分量和非极性分量。结果表明,杨木木粉的表面自由能为23.43 mN/m,体现分子色散力的非极性分量为4.64 mN/m,在处理时间为2 h的条件下,随着处理温度的上升,杨木木粉的总表面自由能略有下降,体现其分子色散力的非极性表面自由能上升,体现其表面极性值的极性表面自由能下降,并分析了上述结果的原因。     

界面剂与共聚单体对固相接枝聚丙烯表面性质的影响

采用固相接枝方法,研究了以二甲苯为界面剂,以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)为接枝共聚单体对马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)表面性能的影响。研究结果表明,随着二甲苯用量的增加,PP- g-MAH的表面能和极性力分量呈先升后降的趋势,当w(二甲苯)=15%时,表面能(37.52 mN/m)和极性力分量(2.47 mN/m)均达到最大值;共聚单体St、BA的加入可以显著提高PP-g-MAH的表面能和极性力分量,共聚单体St的作用更为有效,其接枝物的极性力分量分别是PP-g-(MAH-co-BA)的2倍,PP- g-MAH的4.8倍。     

聚丙烯/三元乙丙橡胶共混材料表面紫外光接枝聚丙烯酰胺的研究

采用紫外光接枝方法,在聚丙烯（PP）/三元乙丙橡胶（EPDM）共混板材表面接枝聚丙烯酰胺（PAAM）。用衰减全反射傅立叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、接触角测试仪和扫描电子显微镜对接枝改性PP板表面进行了表征,并讨论EPDM含量、辐照时间、单体及引发剂用量对接枝量和接触角的影响。结果表明,在共混板材表面成功接枝了PAAM,当EPDM的含量为共混板材的20%时,改性PP板表面接枝量达到0.75 mg/cm^2;接触角从102.5°下降到72.5°;表面自由能从16.6 mN/m增大到48.7 mN/m。     

花生壳粉表面性能及木塑复合材料界面性能的研究

通过动态法研究了浸润粉层的液体质量的平方随时间的变化规律,测定了不同探测液对花生壳的接触角。采用平衡接触角仪测定了探测液对改性聚乙烯的接触角,进而根据Focks理论推导出花生壳和改性聚乙烯的表面自由能及其极性分量和非极性分量,并计算出花生壳粉/聚乙烯复合材料的界面张力和黏附功。结果表明:相容剂Bondyram 5108的加入,使聚乙烯的极性分量和非极性分量都不同程度地增加,改善了花生壳粉在聚乙烯基体中的分散性,降低了复合材料的界面张力,增大了黏附功。     

新型表面活性剂对酞菁蓝颜料的表面处理及表面性质的研究

本文自行设计并合成出新型颜料分散剂RSJ,用于酞菁蓝颜料的表面改性处理。分别研究在不同RSJ加量条件下酞菁蓝颜料临界润湿表面张力、表面自由能、流动性以及水相中分散稳定性的改善效果,并从中发现:经RSJ0.5％～3.0％添加量改性处理后,颜料临界润湿表面能γ_c由23mN/m变为34.8mN/m,提高了51％;对水的接触角由82.4°变为47°,减小了47％。表面自由能中的色散成分γ_s~d变化不大,可以认为保持不变,但是γ_s~p却由18.9mN/m变大为27.2mN/m,使得γ_s整体提高13％。此外,流动性提高2.5倍,水中分散稳定性提高了29％。     

微波接枝CPVC改性秸秆纤维/HDPE复合材料的界面性能

利用微波接枝CPVC复配偶联剂处理秸秆纤维表面,采用光学法液滴形态分析系统测定处理前后秸秆微粉的动态接触角及表面能变化,并制备相应的复合材料进行力学性能测试.研究结果表明:微波接枝CPVC复配偶联剂界面改性方法对秸秆纤维有较好的改性效果,改性后秸秆纤维的平衡接触角θe由74.65.上升至98.96.,从明显的亲水性转变为疏水性;而表面能则有不同程度减小,改性后秸秆纤维表面能(23.68 mJ/m2)低于HDPE基体(28.61 mJ/m2);经微波接枝CPVC改性后秸秆纤维复合材料保持了良好的力学性能.较透彻地了解秸秆纤维复合材料的复合界面特性及其复合机理,设计和制造不同性能、满足不同应用领域要求的纤维复合材料产品,是秸秆纤维复合材料研究工作者至今仍在继续探索的重要研究领域.     

硅氧烷接枝马来酸酐聚丁二烯的制备及表面能研究

以氯铂酸为催化剂,通过七甲基三硅氧烷与马来酸酐化聚丁二烯的硅氢加成反应,合成了以聚丁二烯为主链、侧链含硅氧烷和马来酸酐的改性聚丁二烯.红外光谱和1H NMR表征结果表明,聚丁二烯的双键几乎完全实现硅氧烷化;硅氧烷化树脂对水的接触角为106.3°,比改性前的83.5°提高了22.8°;树脂的表面能由接枝前的22.6 mN/m降低到10.5 mN/m,降低了54%.     

氧化钙的机械力化学活化

本文研究了振动磨中粉磨氧化钙(于1450℃分解碳酸钙得到)时发生的机械力化学变化及对氧化钙活性的影响。用反气相色谱技术测定了粉磨试样表面自由能的变化。发现表面自由能极性分量随粉磨的进行,开始时增大,继而减小,直至消失;表面自由能伦敦色散分量则一直增加。 将经1450℃煅烧、后经200h粉磨的氧化钙再于不同温度下加热,由于晶格应变的恢复和无定形物的再结晶,氧化钙反应活性降低。氧化钙的表面自由能下降,但表面自由能的极性分量又出现。     

含碳纳米管上浆剂上浆改性碳纤维及其界面研究

碳纤维(CF)是一种高强度、高模量的高性能纤维,被广泛应用于复合材料中,但是纤维表面的活性官能团含量低,与基体之间的界面结合性能较差。本文利用含氨基化碳纳米管(NH_2-CNTs)上浆剂对光威GQ4922/12K型碳纤维表面进行改性,改善碳纤维与环氧树脂之间的界面结合性能。通过傅里叶红外光谱、扫描电镜、X射线光电子能谱、接触角和微脱粘对改性后的纤维表面组成、表面形貌、表面自由能和界面剪切强度进行分析,发现NH_2-CNTs可成功接枝到碳纤维表面,改性后纤维表面的氧(氮)元素含量增加,与水接触角从67.1°降低到50.5°,表面自由能从32.2 mN/m增加到了41.1 mN/m;界面剪切强度在氨基化碳纳米管质量浓度为0.6%时达到最大,相比未改性纤维从62.3 MPa提高到76.8 MPa,提高了23.3%。结果表明通过在上浆剂中引入氨基化碳纳米管,可以增加碳纤维表面活性,提高碳纤维与基体树脂的界面结合性能。     

聚氯代对二甲苯表面原位引发接枝聚合提升膜表面能的研究

通过钠-萘络合物的处理,在聚氯代对二甲苯膜表面形成自由基,通过表面自由基原位引发甲基丙烯酸甲酯聚合,在薄膜表面引入极性基团以提高膜表面黏结性能。利用红外光谱、X射线衍射和显微镜对接枝改性后薄膜的化学组成和表面形貌进行了表征,运用聚合物膜表面接触角的变化表征了其改性效果。结果表明,甲基丙烯酸甲酯单体由聚氯代对二甲苯膜表面自由基引发,从Cl位置接入,接枝链以共价键的形式与聚氯代对二甲苯膜连接;接枝改性后聚氯代对二甲苯膜表面出现-C=O的特征吸收峰,-CH2的吸收峰随接枝时间的延长而逐渐增大;接枝后薄膜的表面能由28.6 mJ/m2提高到54.1 mJ/m2,拉伸强度由150.5 kPa提高到222.5 kPa。     

聚丙烯化学改性与表征

本文简单介绍了聚丙烯的化学改性的实施方法,讨论了适合聚丙烯接枝单体的种类和目前比较流行共单体选择方法,较详细地概括了聚丙烯化学改性后的表征方法,测定聚丙烯接枝率、接触角和表面自由能,并指出聚丙烯固体表面自由能可以更直接有效地反应出聚丙烯改性前后的极性。     

十三氟辛醇接枝改性三聚氰胺树脂的合成及其疏水性能

以1H,1H,2H,2H-十三氟-1-辛醇（PF-OH）为改性剂，三聚氰胺和多聚甲醛为原料，二甲基乙酰胺为反应介质，合成了一系列PF-OH接枝改性三聚氰胺树脂（MF-F）。FT-IR和固体¹³C NMR结果表明PF-OH与三聚氰胺树脂（MF树脂）成功接枝。采用XPS、接触角测定仪和TG对材料进行测定，结果表明：PF-OH的接枝提升MF-F材料的疏水性能，氟元素向材料的表面迁移并发生富集；当PF-OH的摩尔分数为3.0%（以三聚氰胺物质的量计），其水接触角由67.83°增至103.50°，表面自由能由44.5 mN/m降至21.1 mN/m。PF-OH的引入提高MF-F材料的热稳定性，其T_d,5%（失重5%温度）、T_d,80%（失重80%温度）和790℃时的残留率均提高。     

固体材料性质对生物垢形成的影响

从固体材料表面性质入手 ,探讨了材料的表面粗糙度、表面自由能、界面能以及材料与生物垢之间的界面能对生物垢形成的影响。实验结果表明 :在 0 2 9～ 1 82 μm内 ,材料的表面粗糙度越大越有利于生物垢的形成 ;在 11 7～ 38 3mN/m内 ,材料的表面自由能和固 -液界面能与生物垢形成之间没有简单、直接的关系 ;在 1 3～ 18 0mN/m内 ,固体材料与生物垢之间的界面能对生物垢的形成存在一个极大值 ,此时的界面能约为 3 4mN/m。     

一种全氟辛基两性磷酸酯氟碳表面活性剂的复配研究

对一种全氟辛基两性磷酸酯氟碳表面活性剂协同作用进行了研究,考察了该表面活性剂与无机盐、阴离子碳氢表面活性剂、阴离子氟碳表面活性剂和非离子氟碳表面活性剂的复配性能,并对结果进行了讨论。研究表明:该两性磷酸酯氟碳表面活性剂自身表面张力为24.0 mN/m;电解质氯化钠对该两性磷酸酯氟碳表面活性剂影响显著,可使表面张力下降到22.4 mN/m;阴离子碳氢表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)可使表面张力降至21.4 mN/m;阴离子氟碳表面活性剂全氟丁基磺酸钾和四乙基全氟辛基磺酸铵分别使表面张力降至20.9 mN/m和20.2 mN/m;而非离子氟碳表面活性剂N-乙基-N-聚氧乙烯(9)醚-全氟辛基磺酰胺能使表面张力降至20.9 mN/m。     

碳纤维/聚芳基乙炔复合材料界面改性方法的研究

为了改善碳纤维/聚芳基乙炔复合材料的界面性能,采用表面氧化、表面接枝、偶联剂、表面涂层等方法对碳纤维进行表面处理,探讨了各种方法对非极性聚芳基乙炔树脂基复合材料的界面改性效果。研究表明,纤维表面氧化处理后有利于碳纤维/聚芳基乙炔复合材料界面性能的改善,在此基础上通过表面接枝及表面偶联剂处理在纤维表面引入可与基体树脂发生反应的基团,可以达到非极性树脂基复合材料界面改性的目的。极性的高碳酚醛树脂可以更好地浸润氧化后的纤维表面,并且与聚芳基乙炔树脂在结构上相似,因此作为涂层处理纤维表面后可以明显提高材料的界面性能,该方法适于进行3D织物的改性处理,是较为理想的处理方案。     

热解沉积结合PAMAM接枝改性碳纤维表面

采用热解沉积结合聚酰胺-胺型树枝状高分子(PAMAM)接枝的改性方式对碳纤维进行表面处理,对比了碳纤维原丝(CFs)、只经热解沉积处理碳纤维(PD-CFs)和沉积结合接枝处理碳纤维(PD-PG-CFs)的表面形貌、表面元素组成和质量分数、与极性液体和非极性液体的接触角、表面自由能的变化;制备了不同处理条件下碳纤维/环氧微复合材料,与未处理的碳纤维原丝相比,经热解沉积处理的碳纤维/环氧复合材料的界面剪切强度(IFSS)提高了26.87%,而经沉积结合PAMAM接枝处理碳纤维/环氧复合材料的IFSS则提高了38.81%。通过纳米压痕测试定量的表征了复合材料中碳纤维、热解碳层和树脂基体3者的模量,结果表明,热解碳层的模量介于碳纤维和树脂之间,它所起到的过渡层效应是复合材料界面性能得到改善的重要原因。     

表面自由能对陶瓷釉面易洁性的影响

用接触角测试法研究表面自由能对陶瓷釉面易洁性的影响.用Dataphysics OCA-30接触角测试系统中的动态接触角记录功能测试水中模拟污物油酸在陶瓷釉面上的动态行为.用座滴法测试不同陶瓷釉面的表面自由能及其组成.用悬滴法测试油酸的表面张力及其组成.结果表明:陶瓷制品表面自由能极性分量所占比例越大,表面自由能越高,水中油酸在陶瓷釉面上的黏附趋势也越小,陶瓷釉面的易洁性越好.当陶瓷釉面极性分量达到46.17mJ/m2,占表面自由能85.91%时,水中油酸在此釉面上的黏附功为2.11 mJ/m2,油酸在98 s后可自动浮起.     

一种高极性改性聚丙烯的制备与性能研究

研究了一种高极性改性聚丙烯材料的组成及制备方法,通过酸酐和含胺基的低聚物反应产生极性基团提高聚丙烯改性材料的极性。该法制备的材料表面张力36.9mN/m,与涂料的粘结强度高。     

马来酸酐接枝天然橡胶的研究进展

近年来,马来酸酐(MA)广泛用于聚烯烃的接枝改性,将MA引入聚烯烃的非极性主链,不仅可以克服聚烯烃的低表面能,而且能够提高聚烯烃与极性聚合物的粘合力。本文综述了国内外MA接枝改性天然橡胶的近况,主要包括反应机理、制备方法、表征手段及其应用现状。     

基于氟烷基接枝密度调控的不同抗润湿需求表面的研究

以1H, 1H, 2H, 2H-全氟癸基三乙氧基硅烷改性纳米Ti O2,通过TGA表征氟硅烷浓度与接枝密度的关系。将不同接枝密度的Ti O2颗粒分散液喷涂于玻片上,获得具有不同抗润湿性能的表面（FMTS）。利用液滴形状分析仪测定不同表面能的水、乙二醇、正十六烷、正十二烷和正癸烷在FMTS表面的接触角（Contact angle, CA）和滑动角（Sliding angle, SA）,并考察液滴撞击表面时的形态变化。结果表明：FMTS表面对液滴的黏附力随氟烷基接枝密度的增大而减弱,而抗润湿性能随接枝密度的增大而增强;当接枝密度达到2.3301、7.5871和11.3730μmol/m2时,表面分别可阻止表面能大于47.7、25.4和23.8mN/m的液体润湿。因此,利用简便的氟烷基功能化反应,可在较大范围内调控纳米Ti O2表面氟烷基的接枝密度,协同调节表面能和表面形貌,进而构建不同抗润湿需求的表面。