微米级聚苯乙烯微球合成过程反应条件的优化

用分散聚合法合成4~8μm的单分散聚苯乙烯微球,实验考察反应温度对体系的黏度、微球分子量及微球密度等结构参数的影响,同时考察反应温度以及单体、引发剂和稳定剂等分散聚合的主要组分对所合成的聚合物微球粒径及粒径分布的影响。结果表明,反应温度为70℃时,制备的单分散聚苯乙烯微球结构最致密,微球产率较高,微球耐有机溶剂的能力较强;随着初始单体浓度、引发剂用量的增加和反应温度的升高,最终得到的聚苯乙烯微球粒径虽有所增大,但微球粒径分布变宽;随着稳定剂用量的增加,最终微球粒径减小,粒径分布变窄。     

碳酸酐酶在地质聚合物微球表面的固定及活性表征

碳酸酐酶(Carbonic anhydrase, CA)是一种广泛存在于各种真核生物以及原核微生物中的含锌金属酶，可以高速催化CO₂的可逆水合反应，但其成本昂贵，且易失活、难回收，因此实际应用受到了限制。酶的固定化技术不仅可以使酶像固体催化剂一样可回收再利用，还能提高酶的稳定性，保持其高催化性能。固定化酶具有一定的机械强度和形状，可置于反应床或连续反应器中生产，且反应过程可控。本研究以绿色环保、来源广泛的矿渣为原料，以NaOH为碱激发剂，通过悬浮分散固化法制备了地质聚合物微球并将其作为载体；以戊二醛为交联剂，使用吸附-交联法成功地将碳酸酐酶(Carbonic anhydrase, CA)固定在地质聚合物微球上。通过酶活回收率和相对酶活来评价碳酸酐酶的固定化效率，同时利用不同的表征手段对载体与固定化酶的微观形貌、结构变化等进行了对比分析。实验结果表明，碳酸酐酶在地质聚合物微球上的最佳固定化条件为pH值8.0、反应温度30℃、固定化时间2 h、载体用量100 mg、交联剂浓度0.2%(质量分数)、交联反应时间1 h。在此条件下的固定化碳酸酐酶的酶活回收率最高可达55....     

玄武岩纤维增韧三元地质聚合物的制备

制备了玄武岩纤维强化增韧的碱激发粒化高炉矿渣-粉煤灰钢渣三元地质聚合物胶凝材料.当矿渣∶粉煤灰∶钢渣为7∶2∶1,玄武岩纤维掺量为0.6％(wt)时,所形成的地质聚合物表现出最佳力学性能,其抗折强度为10.8MPa,抗压强度为95.4MPa； XRD分析结果表明,玄武岩纤维的掺入对地质聚合物的物相无明显影响,SEM微观...     

微纳米材料改性地质聚合物的研究进展

地质聚合物作为新兴的绿色环保、低能耗胶凝材料,具有早期强度高、耐酸碱等优异性能,但脆性大、韧性差等缺陷影响其推广应用;在地质聚合物中掺入微纳米材料可以有效地改善地质聚合物的性能,提高其韧性。微纳米材料在地质聚合物中均匀分散是保证改性后地质聚合物具有优良性能的关键,为此,可在掺入过程中采用外力的方法进行分散,也可对微纳米材料进行表面改性来提高其分散性能,且表面改性后的微纳米材料能够更好地与地质聚合物基体结合。本文综述了纳米颗粒(如纳米二氧化硅、纳米二氧化钛)、碳纳米管、石墨烯、微米颗粒(如粉煤灰微球、硅灰)、微米纤维(如碳化硅晶须)等微纳米材料对地质聚合物的改性研究成果,总结了常见微纳米材料改性地质聚合物的分散方法及作用机理。其分散方法包括机械搅拌、超声分散和分散剂表面修饰。微纳米材料对地质聚合物的作用机理主要有填充作用、成核作用和桥接作用。微纳米材料能够填充地质聚合物的孔隙和裂缝,改善地质聚合物的孔结构;微纳米材料能够作为成核位点加速地质聚合物的缩聚过程,改善地质聚合物的微观结构与宏观性能;纤维状的微纳米材料具有桥接作用,可阻止裂缝的生成及扩展。此外,对于表面有基团(如羟基、羧基等)的...     

偏高岭土基地质聚合物的制备

以偏高岭土为主要固体原料,掺加少量粉煤灰和矿渣,以硅酸钠水玻璃为碱激发剂,制备了偏高岭土基地质聚合物.研究了粉煤灰含量、水玻璃模数、养护方式和矿渣掺量对样品抗压强度的影响.结果表明,在粉煤灰含量为35%、硅酸钠水玻璃模数为l.2、矿渣含量为10%时样品具有较高的抗压强度,养护温度为常温时,28天强度为72MPa,80℃时可达80MPa;通过XRD和MAS-NMR微观分析表明制备的地质聚合物具有类沸石结构,其微观结构形态为无定形态;-Si-O-Al-的键接方式主要为SiQ4(4Al)、SiQ4(2Al)和SiQ4(4Si).     

热致相分离法制备聚甲醛多孔微球

以聚甲醛(POM)为聚合物,六氟异丙醇为溶剂,通过热致相分离法制备POM多孔微球。研究淬火温度、淬火时间和聚合物浓度等因素对形成POM多孔微球形貌的影响。结果表明:淬火温度为15℃和10℃得到直径为4.3~7.2μm不均一、不规整微球。淬火温度降低到5℃和0℃,得到直径为6.3~11.0μm规整均一微球。随着淬火时间延长,微球越均一规整。低浓度(质量含量2%)有利于形成叶片状,而高浓度(质量含量4%~5%)主要形成多孔微球。POM多孔微球比表面积和孔隙率分别为6.7m2/g和95.9%。     

聚丙烯酸酯微球塑性溶胶的流变性能

采用旋转流变仪研究了三种不同粒径的聚丙烯酸酯微球在增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)中的流变性能和凝胶固化行为,并用原子力显微镜和透射电子显微镜表征了聚合物粒子的表面形貌和大小。流变测试结果表明,聚合物微球粒子尺寸越大,与DINP混合后体系黏度越小;并且混合体系随剪切速率增大黏度减小,呈假塑性流体行为;混合流体测定温度越高,体系黏度越小;增加聚合物所占的比例,体系黏度上升。振荡温度扫描显示,聚合物含量增加会使混合体系凝胶固化温度降低。     

沉淀聚合法制备(甲基丙烯酸缩水甘油酯-co-二乙烯基苯)功能聚合物微球

以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和二乙烯基苯(DVB)为共聚单体,采用沉淀聚合法制备了Poly(GMA-co-DVB)聚合物微球。考察了振荡方式和配比对聚合物微球形貌和产率的影响,采用扫描电镜(SEM)和红外光谱对微球进行表征,并测定了聚合物微球的环氧基含量。结果表明:在功能单体GMA为20%～60%(摩尔分数)时,合成了稳定、表面光滑、粒径为2.49～3.67μm的单分散功能微球;随着GMA投料比增加,C=O峰面积与C=C峰面积之比逐渐增加,环氧基的特征吸收峰逐渐增强。微球表面环氧基含量从0.9266mmol/g增至2.9122mmol/g。聚合物微球的水解进一步证明在微球表面有反应性的环氧基。     

羧基功能化聚甲基丙烯酸甲酯微球的制备与表征

采用分散聚合、无皂乳液聚合,经皂化水解,分别制备出羧基含量不同的4种单分散功能化聚甲基丙烯酸甲酯微球。利用FT-IR、SEM、电导率等手段研究了不同制备方法,皂化过程等对微球的形态、表面羧基含量的影响,结果显示:通过改变反应原料配比、皂化时间等能可控制备出0.25μm、0.45μm、0.8μm等粒径不同的羧基功能化微球;利用丙烯酸修饰的聚甲基丙烯酸甲酯微球经皂化水解可显著提升微球表面的羧基含量至0.26mmol/g。     

微米级单分散聚苯乙烯微球的制备

用分散聚合法合成2～6μm单分散好的聚苯乙烯微球,分别考察单体、稳定剂的两步加料方式,以及初始单体浓度、引发剂用量、反应温度等对所合成的聚合物微球粒径及粒径分布的影响。结果表明:两步加料方式可以显著改善微球的单分散性;随着初始单体浓度、引发剂用量增加和反应温度的升高,最终得到的聚苯乙烯微球粒径虽有所增加,但微球粒径分布变宽。将反应液体积放大、单次合成聚苯乙烯微球量不低于250g时制备出的2～6μm系列的聚苯乙烯微球,用扫描电镜等进行表征可知,所制备的聚苯乙烯微球球形度均大于0.95,相对标准偏差均小于5%。     

Fabrication of ammonium persulfate coated silica microsphere via chemical grafting and its electrorheology

Silica/ammonium persulfate (APS) microspheres were fabricated by coating APS on the surface of ~2 μm sized silica particles and applied as a candidate for electrorheological (ER) materials. The morphologies of these particles were observed by SEM. Chemical compositions and structure of the particles were confirmed by EDS and FT-IR. Thermogravimetric analysis was used to examine the amount of APS coating on the silica particles. A 10 vol% ER fluid based on the fabricated particles was prepared by dispersing them into hydroxyl group-terminated silicone oil. Typical ER properties were obtained using a rotational rheometer under an applied electric field at a controlled shear rate test. These properties were also correlated with its dielectric spectra.     

聚乙烯基硅氧烷功能微球的制备研究

采用水解-缩聚两步法以乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)为原料,制备超细聚乙烯基硅氧烷微球,粒径为1~6μm,粒径分布较窄;就反应体系氨水浓度、油水比、反应温度等条件对微球形态、粒径大小及其分布的影响进行了研究。结果表明较优的反应条件为:氨水浓度在0.01%~0.16%之间,投料油水比(VTMS与去离子水的体积比)应小于1∶3;随着油水比的增大和反应体系中氨水浓度的降低,微球的粒径增大,分布变宽。     

烯丙基COPNA-BMI树脂微球的制备及表征

以烯丙基缩合多核芳烃-双马来酰亚胺(COPNA-BMI)预聚树脂为原料、以硅油为分散和导热介质,通过悬浮聚合法制备烯丙基COPNA-BMI树脂微球。采用SEM研究树脂微球的形态;采用FT-IR研究树脂微球悬浮聚合前后官能团的变化;采用TG-DTG和SEM研究树脂微球的耐热性和炭化形态。研究表明,烯丙基COPNA-BMI树脂微球具有很好的球形和表面光洁度,其粒径主要分布在10μm～20μm之间;经过悬浮聚合后,烯丙基COPNA-BMI树脂碳碳双键的特征吸收峰消失;该树脂微球具有优良的耐热性,其炭化产物是具有很好球形度的炭微球。     

Synthesis of Flower-like Zinc Oxalate Microspheres in Ether-water Bilayer Refluxing Systems and Their Conversion to Zinc Oxide Microspheres

Flower-like zinc oxalate with a mean diameter of 50 μm was synthesized via the reaction of zinc acetate and dimethyl oxalate in ether-water bilayer refluxing systems at low temperature.Flower-like zinc oxalate microspheres can be further transformed into the similar morphology to zinc oxide by the decomposition of zinc oxalate at 500℃.Scanning electron microscopy(SEM),X-ray diffraction(XRD),thermogravimetric analysisdifferential scanning calorimetric(TG-DSC),energy dispersive X-ray spectrum(EDX) and Fourier transforminfrared spectroscopy(FT-IR) were used to characterize the structure features and chemical compositions of the as-synthesized products.The UV-Vis and photoluminescence spectrum of flower-like zinc oxide microspheres were studied.The experimental results showed that flower-like zinc oxalate microspheres may be self-assembled by the zinc oxalate flakes.The ether-water volume ratio of 4:1 and refluxing temperature of 40℃ were considered to favor the preparation of flower-like zinc oxalate microspheres.     

矿物掺合料对地聚合物抗冻性能的影响

以碱激发偏高岭土制备地聚合物混凝土,分别研究了掺入15%的钢渣、矿渣或粉煤灰的地聚合物混凝土的力学抗压强度和抗冻性能,测试了地聚合物混凝土的真空饱水体积吸液率,运用XRD、SEM和DSC-TG等测试方法分析了矿物掺合料对地聚合物微观结构和水化产物的影响。结果表明:钢渣或矿渣能有效提高地聚合物混凝土的抗压强度,而粉煤灰的掺入使其强度稍有降低;地聚合物表观形貌中存在较多的孔洞和微裂缝导致其抗冻性能较差,掺入钢渣或者矿渣后地聚合物形成了新的产物C-S-H凝胶、C-A-S-H凝胶等并填充在结构中形成更加密实的板状结构,降低了地聚合物混凝土冻融破坏速率,五次冻融循环后地聚合物的相对强度均在90%以上,抗冻性能得到提高;粉煤灰降低了制备地聚合物混凝土的用水量且未水化的粉煤灰颗粒镶嵌在结构中增加了其密实性和抗冻性能,五次冻融循环后相对强度为86.9%,基准组的相对强度仅为79.7%。     

非均相悬浮法制备多孔羟基磷灰石微球

为了获得具有吸附和生物学功能的多孔羟基磷灰石(HA)微球,以自制的纳米羟基磷灰石(HA)粉体为原料,用非均相悬浮法制备了HA/明胶微球,将微球在1 250℃下焙烧,成功制备了直径100~500μm的多孔HA微球.采用光学显微镜、SEM分析、XRD分析和BET氮吸附法研究了微球形貌、尺寸、物相组成、比表面积和孔径,测定了微球对水中F-离子的吸附性能.结果表明:微球具有良好球形形貌和相互贯通的纳米微孔;尺寸比较均匀,分散性良好;微球的主要结晶相为羟基磷灰石;BET表面积为1.867 0~2.089 5 m~2/g,孔径6.53~6.85 nm;对氟离子的平衡吸附容量为1.909~1.940 mg/g.通过控制m(HA)/m(明胶)比例、油温、搅拌速度和搅拌时间,可以在一定范围内控制微球直径和比表面积.     

高温短期养护对低钙粉煤灰地质聚合物性能的影响

以低钙粉煤灰为硅铝原料,NaOH和钠水玻璃为激发剂,粉煤灰和NaOH混合后加水玻璃并在50℃、60℃、70℃、80℃和90℃的烘箱内养护6h、12h和18h制备地质聚合物。探讨了高温短期养护对地质聚合物力学性能的影响,并对在80℃下养护18 h的地质聚合物进行了XRD和TG分析,表明形成了具有耐高温性能的低钙粉煤灰地质聚合物。在较低温度下只有经较长时间养护才能获得较高抗压强度的地质聚合物;而在较高温度下可以在较短时间内获得较高抗压强度。     

Synthesis of molybdenum oxide hollow microspheres by ethanol and PEG assisting hydrothermal process

Molybdenum oxide hollow microspheres were successfully synthesized via a combination of a hydrothermal method with ethanol and PEG assisting technique. The as-obtained products were characterized by SEM, XRD. The SEM results showed that the sizes of molybdenum oxide hollow spheres were 1-2 μm, and the spherical shape of the hollow microsphere products remained almost unaltered after calcination at 500 °C for 2 h. The XRD results showed that a purity phase of α-MoO₃ could be obtained after calcination. It was also found that the reaction temperature played a key role in the formation of hollow microshphere structure.     

Preparation of microstructured hydroxyapatite microspheres using oil in water emulsions

Hydroxyapatite (HAP) microspheres with peculiar spheres-in-sphere morphology were prepared by using oil-in-water emulsions and solvent evaporation technique. Ethylene vinyl acetate co-polymer (EVA) was used as the binder material. Preparation of HAP/EVA microspheres was followed by the thermal debinding and sintering at 1150°C for 3 h to obtain HAP microspheres. Each microsphere of 100–1000 μm was in turn composed of spherical hydroxyapatite granules of 2–15 (μm size which were obtained by spray drying the precipitated HAP. The parameters such as percentage of initial HAP loading, type of stabilizer, concentration of stabilizer, stirring speed and temperature of microsphere preparation were varied to study their effect on the particle size and geometry of the microspheres obtained. It was observed that these parameters do have an effect on the size and shape of the microspheres obtained, which in turn will affect the sintered HAP microstructure. Of the three stabilizers used viz. polyoxyethylene(20) sorbitan monopalmitate (Tween-40), sodium laurate and polyvinyl alcohol (PVA), only PVA with a concentration not less than 0.1 wt% showed controlled stabilization of HAP granules resulting in spherical microspheres of required size. Morphologically better spherical microspheres were obtained at 20°C. Increasing the stirring speed produced smaller microspheres. Smaller microspheres having size < 50 μm were obtained at a stirring speed of 1500 ±50 rpm. A gradual decrease in pore size was observed in the sintered microspheres with increase in HAP loading.     

基液黏度对草酸氧钛电流变液性能的影响

以草酸氧钛纳米颗粒为分散相,以不同黏度的二甲基硅油(运动学黏度为10 cSt、50 cSt、100 cSt、500 cSt和1000 cSt)为基液制备电流变液,测试其剪切屈服强度、零场黏度、电流变效率、响应时间及沉降稳定性,研究了基液黏度对草酸氧钛电流变液性能的影响。结果表明,以50 cSt二甲基硅油为基液的电流变液具有最佳的电流变效率,以100 cSt二甲基硅油为基液的电流变液具有最短的响应时间和较高的沉降稳定性。其机制是,较高的基液黏度可提供较大的黏滞阻力,但易引起颗粒的团聚。