有机累托石在特种涂料中的应用

介绍了一种新材料－有机累托石的制备，特性及其在ＷＴ－７００高温涂料和ＷＨＤ－８４０６重防涂料中的应用。有机累托石是一种新型防沉剂，在涂料工业中很有开发价值。     

有机累托石/不饱和聚酯/玻璃纤维三元复合材料的研究

采用有机累托石(OREC)改性不饱和聚酯(UP)，以改性的UP为基体，以玻璃布为增强材料制备了有机累托石／不饱和聚酯／玻璃纤维三元复合材料(OREC／UP／FIBERS)。通过X射线衍射(XRD)分析了三元复合材料的微观结构，测试了该三元复合材料的力学性能，利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)初步分析了复合材料的增强机理，并研究了三元复合材料的耐湿热性及耐介质性能。结果表明，当OREC添加量为树脂质量分数的2％时，复合材料的综合力学性能较好，且OREC／UP／FIBERS三元体系的耐湿热性及耐碱性较不饱和聚酯／玻璃纤维复合材料的好。     

PVA-壳聚糖/有机累托石复合膜的结构与性能

目的将聚乙烯醇(PVA)引入壳聚糖(CS)/有机累托石(OREC)复合体系制备插层效果、力学性能、抗紫外老化及阻隔性能良好的插层纳米复合膜。方法利用溶液流延法制备PVA-CS/OREC系列复合膜,以XRD及SEM研究复合膜的插层结构及OREC在基体中的分散性,研究复合膜的力学性能、抗紫外辐射性及水蒸气透过性。结果 OREC及PVA添加量较少时可与CS形成良好的插层结构。当OREC质量分数为2%,PVA质量分数为10%时的复合膜(标记为PVA10-CS/OREC2)插层结构最好,OREC在CS及PVA基体中分散性最好,与OREC质量分数为2%且不含PVA的复合膜(标记为CS/OREC2)相比,拉伸强度提高42.2%,断裂伸长率提高30%,水蒸气透过量降低10.2%,复合膜经紫外辐射后拉伸强度保持率、断裂伸长保持率仍达82.5%及68.2%。结论 PVA10-CS/OREC2膜可作为医用膜和药品、食品等的包装材料。     

磁性累托石的制备及其性能

采用化学共沉淀法制备了纳米Fe3O4磁性微粒,将其与累托石复合制得一系列不同Fe3O4,载量的磁性累托石,分别用XRD,SEM,TEM和VSM对样品的物相组成、微观形貌特征、磁学性质等进行了表征;研究了磁性累托石对废水中重金属离子的吸附性能及其磁分离回收效果.结果表明,Fe3O4粒度为10～25nm、结晶良好、具尖晶石...     

有机累托石改性环氧/水性聚氨酯复合膜的制备与性能

以累托石、聚醚二元醇、2,2-二羟甲基丙酸、甲苯-2,4-二异氰酸酯、环氧树脂等为原料,采用原位聚合法制备了有机累托石/环氧/水性聚氨酯(OREC/EP/WPU)复合膜。用XRD、FTIR分析技术对有机累托石和复合膜的结构进行了表征,研究了有机累托石的加入量对OREC/EP/WPU的力学性能和热稳定性影响。加入有机累托石为3%(wt)时,TG-DSC分析表明OREC/EP/WPU的分解温度由286.5℃提高到318.7℃,拉伸试验数据显示拉伸强度和断裂伸长率分别提高33.3%和26.6%。扫描电镜断口形貌分析揭示,OREC/EP/WPU复合膜的断面为韧性断裂。     

累托石/大豆蛋白纳米复合材料的性能研究

利用累托石制备累托石/大豆蛋白纳米复合材料,并对材料的结构和性能进行测试和表征,结果表明,累托石/大豆蛋白复合材料在保持韧性的同时,其力学性能得到了明显的提高;一定量的累托石与大豆蛋白通过溶液插层复合形成了剥离/插层结构。     

累托石纳米晶层的高压剥离研究

首次采用物理方法高压制备了酚醛树脂(PF)/累托石(REC)粘土和酚醛树脂(PF)/有机改性累托石(OREC)粘土纳米复合材料,以X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及红外光谱(IR)分析了复合材料的物相和显微结构。结果表明,不通过层间高分子聚合反应,在常温高压下,由聚合物分子插入粘土层间,可以形成剥离型树脂/粘土纳米复合材料。在100M Pa和500M Pa下,复合材料中的OREC完全剥离,而REC只有部分被剥离。     

有机累托石/聚脲弹性体纳米复合材料的制备及性能研究

利用有机纳米累托石对聚脲弹性体进行改性,制备了粘土/聚脲纳米复合材料,采用红外光谱(FTIR)分析了改性体系的结构变化,X-射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)分析了粘土在纳米复合材料中的解离情况,研究了有机累托石添加量对聚脲性能的影响。结果表明,有机累托石以物理共混的形式分散在聚脲中,聚脲可以插入粘土层间,使层间距变大;纳米复合材料在有机累托石添加量为5wt%时具有较优的综合性能,拉伸强度和断裂延伸率分别提高了72.9%和8.7%,初始分解温度提高了19.7℃,500℃时重量保持率提高了7.6%。     

有机累托石改性不饱和聚酯/玻璃纤维复合材料的性能

采用有机累托石(OREC)改性不饱和聚酯,制备OREC改性的不饱和聚酯/玻璃纤维三元复合材料,测试其力学性能,研究其耐介质性、耐紫外光老化性及耐热氧老化性能,并利用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)分析复合材料的微观结构,探讨OREC改性不饱和聚酯/玻璃纤维复合材料的增强机理.结果表明,采用OREC能改善不饱和聚酯/玻璃纤维复合材料的力学性能,当OREC的质量含量为2%时,所制备的复合材料的综合性能最佳,与未改性的不饱和聚酯/玻璃纤维复合材料相比,弯曲强度增加了14.0%,弯曲模量增加了22.4%,层间剪切强度增加了8.2%,且改性后复合材料的耐水煮性能、耐碱性、耐紫外光性能及耐热氧老化性能均提高.     

壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料的抗菌性能研究

合成了壳聚糖季铵盐, 并通过溶液插层法将其插层进入有机累托石层间制备纳米复合材料, 研究表明, 当壳聚糖季铵盐与有机累托石的质量比为2∶1时, 其获得了4.8nm的最大层间距. 抗菌结果显示, 在偏酸、中性及偏碱性条件下, 所有的纳米复合材料都具有较好的抗菌性能, 且与有机累托石的含量和层间距成正比. 与壳聚糖季铵盐及有机累托石相比, 纳米复合材料对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌及真菌的抗菌性能大大提高, 对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的最小抑制浓度仅为0.00313% (W/V), 且能在30min内杀死90%以上的金黄色葡萄球菌, 80%以上的大肠杆菌. 最后, 通过TEM和SEM结果探讨了其抗菌机理.     

累托石/海藻酸钠插层纳米复合膜的制备与性能

采用水溶液法制备了钠化累托石(Na+REC)与海藻酸钠(SA)插层纳米复合膜(Na+REC/SA)。以红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)分析了复合膜的分子结构,通过电镜扫描(SEM)及原子力显微镜(AFM)观察了复合膜的相貌结构,研究了复合膜的热性能及力学性能。结果表明,Na+REC在添加量较少时可与SA形成插层型纳米复合膜,该复合膜与纯SA膜相比,具有较高的拉伸强度、断裂伸长率及热稳定性。在Na+REC添加2%时,复合膜的拉伸强度、断裂伸长率及热稳定性最高,与纯SA膜相比,拉伸强度提高58.7%,断裂伸长率提高100%,10%失重率时对应的热分解温度提高了115℃,40%失重率时提高了185℃。     

聚晶金刚石的高温高压制备及其性能研究进展

聚晶金刚石(PCD)刀具在加工非铁基材料时,尤其是一些超硬、耐磨材料时,其寿命和加工精度远高于传统刀具。聚晶金刚石的性能与原材料和烧结条件密切相关。概述了不同因素对以陶瓷为粘结剂的聚晶金刚石和无粘结剂的纳米聚晶金刚石的硬度、断裂韧性的影响并比较了不同种类PCD的热稳定性能。分析得到以过渡金属硼化物和碳化硅为粘结剂所制备的PCD的热稳定性能较好,优于以钴为粘结剂制备的PCD;在Hall-Petch定律作用下,以纳米尺寸陶瓷为粘结剂的PCD硬度更高,韧性更强;无粘接剂的纳米聚晶金刚石的力学、热学性能最为优异。最后,结合实际应用对聚晶金刚石的制备提出了参考性的建议。     

Ti50Ni25Cu25合金／Ti高温氮化制备TiN复合陶瓷研究

将Ｔｉ５０Ｎｉ２５Ｃｕ２５形状记忆合金粒子与Ｔｉ粒子均匀混合压制后高温氮化，样品经１３００℃，１０ｈ氮化处理后，样品完全氮化，粘结相Ｔｉ５０Ｎｉ２１５Ｃｕ２５与ＴｉＮ陶闪瓷浸润性好，孔隙率低，硬度为ＨＶ１４５０；增大Ｔｉｋ５０Ｎｉ２５Ｃｕ２５粒尺寸，提高氮化温度使孔隙率增加，硬度降低。     

磁性累托石的制备及其对含有机染料废水的吸附性能

采用共沉淀法制备了纳米Fe3O4磁性微粒,将其与累托石复合制得一系列不同Fe3O4载量的磁性累托石,用XRD、SEM、TEM和VSM对样品的性质进行了表征,研究了样品对含有机染料废水的吸附性能与磁分离回收率。结果表明,Fe3O4粒度为10~25nm,结晶良好,具有尖晶石结构;制得的磁性累托石均具有良好的超顺磁性,当Fe3O4载量为25%时,Ms、Mr、Hci分别为12.867emu/g、0.355emu/g、15.524G;当吸附剂添加量为0.4%时,Fe3O4载量为16%的磁性累托石对含甲基橙及亚甲基蓝染料废水的脱色率分别达76.9%、99.4%;Fe3O4载量分别为10%~25%的磁性累托石,其磁分离回收率为95.6%~98.4%。     

固化温度对环氧树脂／累托土纳米复合材料的性能及微结构的影响

利用X衍射、动态力学分析（DMA）研究了不同的固化温度对环氧树脂／累托土纳米复合结构的性能及微结构的影响。实验表明，固化温度对纳米结构的形成有重要影响，在110℃以上固化时均能生成剥离型纳米复合材料；在140℃附近固化时，材料在玻璃态的储能模量最高，玻璃化转变温度也较高，此时能得到综合性能较好的复合材料。随着固化温度的提高，材料的Tg也随之提高，较高温度（高于140℃）固化时，材料的内外结构不均匀，导致力学性能变差。     

高温节能熔烧涂料的研制与应用

１前言我国工业和民用能源消耗巨大,几十万台工业窑炉,热效率仅为０．４左右,现有的民用燃气灶火焰裸露在空气中,由于冷热空气的对流,热效率也很低。我们研制的高温节能熔烧涂料,涂覆于金属表面,形成高辐射涂层,将热源与周围环境基本隔开,能有效地阻止冷热空气的...     

柔性有机硅气凝胶的制备及其高温无机化转变研究

二氧化硅气凝胶以其低密度、高孔隙率等特性在高温隔热领域显示出广阔的应用前景, 但其脆性和高成本的超临界干燥方式限制了其应用。本研究以乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)和乙烯基甲基二甲氧基硅烷(VMDMS)为前驱体, 通过溶胶凝胶、常压干燥制备了具有高柔性的海绵状有机硅气凝胶, 并研究了前驱体摩尔比对气凝胶微观结构和压缩回弹性能的影响, 以及气凝胶分别在高温有氧和无氧环境中的无机化转变过程。结果表明, 随着前驱体中VTMS/VMDMS比例增加, 气凝胶颗粒变小且堆积更紧密, 其压缩回弹性能也随之降低; 在800 ℃空气氛围中, 气凝胶通过侧基的氧化和主链Si-O-Si的断裂、重排转化为无机SiO₂; 在800 ℃ N₂氛围中, 气凝胶通过裂解反应转化为无机SiO₂和游离碳的混合体, 1000~1400 ℃进一步处理后SiO₂和游离碳经碳热还原反应生成SiO₄、SiCO₃、SiC₂O₂和SiC₃O等无定形的Si-O-C结构和少量β-SiC纳米线; 经1200 ℃碳热还原反应生成的Si-O-C结构具有最优的耐高温氧化性能, 可为制备耐高温氧化Si-O-C气凝胶提供参考。     

先驱体转化法制备耐高温Si-Al-C-O纤维

以聚硅碳硅烷(PSCS)与乙酰丙酮铝为原料,在常压高温条件下反应制备出聚铝碳硅烷(PACS),经过熔融纺丝、空气预氧化、烧成等工艺,制备出性能优异的耐高温Si-Al-C-O(KD-A)纤维.研究了PACS纤维组成,预氧化过程中的质量增加、Si-H反应程度、凝胶含量,探讨了氧对KD-A纤维性能的影响;通过元素分析、AES和SEM等一系列分析,研究了KD-A纤维的结构组成以及耐高温性能.研究表明,PACS纤维空气预氧化过程中,主要是Si-H键与氧发生反应生成Si-O-Si交联结构;KD-A纤维的组成SiC1.51O0.31Al0.013耐高温性能明显优于普通SiC纤维,在空气中1000℃下加热100h后,强度保留率达到60%左右.     

耐高温二氧化硅气凝胶复合材料制备及其导热研究

以二氧化硅溶胶为前驱体,利用树脂转移模塑成型(Resin transfer molding,RTM)工艺制备了二氧化硅气凝胶复合材料.对制备的气凝胶复合材料进行了结构表征;对气凝胶复合材料的隔热性能和耐高温性能进行了试验考核,结果显示,20 mm厚材料经过900℃、1000 s的石英灯考核后背温为186℃,材料经过1100℃、1000 s的马弗炉试验后线收缩率为1.2％,该气凝胶复合材料具有优良的隔热性能和耐高温性能.研究了温度对气凝胶复合材料导热的影响,结果表明,气凝胶复合材料的导热系数随温度的升高逐渐增大,900℃导热系数为室温的5倍.研究了气体环境对气凝胶复合材料导热的影响,发现氮气环境下气凝胶复合材料的导热系数随温度的变化与空气环境基本相同.     

高温烧制导电掺锑二氧化锡纳米晶体

掺锑SnO2超细粉,特别是纳米晶体,用于透明导电膜和导电涂料具有广泛的应用前景.以SnCl4 *5H2O和SbCl3为原料,提出在有机相中控制pH值沉淀反应合成掺杂氢氧化锡后,结合阴离子交换树脂进行非水相离子交换除氯的方法,制得掺锑均匀的SnO2纳米晶体.运用X射线衍射、透射电镜等手段对其进行了表征,研究了热处理温度和掺锑浓度对粉末颗粒尺寸和电导的影响规律.结果表明,制得掺锑纳米晶体颗粒均匀,分散性好,非水相阴离子交换除氯离子的方法彻底除去了氯离子,提高了沉淀的稳定性,在缩短制备时间和减少溶剂用量的同时,使产物的回收率达到95%以上.