环氧树脂多孔复合材料的制备及性能

以环氧树脂为基体、蓖麻油酸(RA)或二聚蓖麻油酸(DRA)改性的四乙烯五胺(TEPA)(RATEPA/DRATEPA)作为固化剂、水为致孔剂、釉粉为无机填料,通过树脂-水-填料悬浮乳液复合体系聚合法,在室温下合成了环氧树脂多孔材料,采用SEM、压汞仪、电子万能试验机、TGA对多孔材料的形貌、孔径分布、孔隙率、机械性能及热性能进行了表征和测试。结果表明:随着水相质量分数和填料粒径的增大,多孔材料的孔径和孔隙率增大,压缩强度减小;随着固化剂分子量的增大,多孔材料的孔径和孔隙率减小,压缩强度增大。当填料粒径为40μm,固化剂为RATEPA,m(水相)∶m(树脂相)=2∶1时,多孔材料的综合性能最佳,其最可几孔径为3.449μm,孔隙率为21.8%,压缩强度为26.89 MPa。TGA和DTG测试结果表明:环氧树脂多孔材料的热稳定良好,具有耐高温性能,可以在高温条件下应用。     

水性环氧树脂制备及其砂基透水材料应用

由聚乙二醇1000和环氧氯丙烷反应制得聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDGE1000)。PEGDGE1000再与双酚A(BPA)反应得到二缩水甘油醚聚合物(BPA PEGDGE1000)。将以上2种亲水性环氧树脂添加在专用环氧胶粘剂RCZM中,并以此制备了砂基透水材料。通过对胶粘剂固化物接触角及透水材料的压缩强度和透水速率测试研究了2种环氧树脂对透水材料性能的影响。结果发现,添加PEGDGE1000和BPAPEGDGE1000后,胶粘剂与水的接触角更小,亲水性进一步增强。加入BPA PEGDGE1000的透水材料的透水速率增加,在一定范围内压缩强度亦增加,解决了砂基透水材料的压缩强度与透水速率互相制约的问题。由BPA PEGDGE1000添加质量分数10%的RCZM制备的砂基透水材料的透水速率≥3.0 mL/(min·cm2),是行业标准的1倍以上,且压缩强度≥30 MPa。     

铁尾矿砂基环氧树脂透水材料力学性能及界面特性研究

利用固体废弃物制备透水材料是海绵城市发展新方向,而力学性能差成为固废基透水材料应用的难点之一。为解决该问题,设计了一类用铁尾矿砂作为骨料,环氧树脂作为胶凝材料的聚合物透水材料,研究了环氧树脂含量对透水材料力学性能和透水性能的影响,并探讨了纳米SiO₂、TiO₂、Al₂O₃和硅烷偶联剂KH-560等有机-无机材料对透水材料力学性能的影响。结果表明:当环氧树脂质量分数为6%时,可以得到兼顾力学性能和透水性能的透水材料,抗压、抗折强度和透水速率分别为17.5 MPa、5.3 MPa和1.12 mm/s;同时,当纳米SiO₂、TiO₂、Al₂O₃的添加量分别为环氧树脂的3%、4%、4%(质量分数)时,对透水材料力学性能的提升分别为33.1%、30.5%、28.6%,其原因是纳米粒子在透水材料受压过程中会吸收树脂基体中的部分能量,抑制或消除树脂中微裂纹的扩散;当硅烷偶联剂KH-560的添加量为环氧树脂的0.9%(质量分数)时,透水材料的强度可提升36.5%。SEM和FTIR分析表明,硅烷偶联剂KH-560对改善铁尾矿砂与环氧树脂界面具有显著作用。该研究对研发高性能的固废基透水材料具有重要意义。     

离子液体多孔材料的制备及性能研究

本实验采用一步合成法以及等质量浸渍法分别制备离子液体乙酰胺-硫氰酸钠,乙酰胺-硫氰酸铵和乙酰胺-硫氰酸钾以及对应的负载材料,并通过压片法、热重差分析分别研究制备的液体材料的性能,通过研究表明,该方法成功的制备了负载离子液体材料,且材料的热稳定性能有所提高.这为以后该领域的研究奠定了基础.     

环氧树脂/聚氨酯IPNs注浆材料的同步法制备及其性能研究

采用开环合成环氧树脂预聚体接枝聚氨酯,研究制备了开环环氧树脂(EP-OH)/聚氨酯(PU)同步互穿聚合物网络(IPNs)注浆材料。对复合注浆材料的结构、力学性能、蓄热性能进行了表征。结果表明,部分开环的环氧树脂可有效提高材料的力学性能,拉伸强度达到74.3 MPa,冲击强度为10.3 KJ/m~2,粘接强度最高达10.4 MPa。当EP-OH添加量为20%时,复合注浆材料的最高蓄热温度由原样的142℃降至118℃。     

快速固化型环氧树脂灌浆材料的制备及性能

利用腰果酚、多聚甲醛、二乙烯三胺曼尼西反应合成的酚醛胺与聚丙二醇二缩水甘油醚反应制备了环氧树脂固化剂,与环氧树脂E-51、F-51、稀释剂692制备了双组分环氧树脂灌浆材料。研究了固化剂的合成工艺以及环氧树脂灌浆材料的固化行为和固结体的性能。结果表明,合成固化剂的最佳投料比为n(醛)∶n(酚)∶n(胺)∶n(醚)=1∶1. 1∶1. 2∶0. 4,固化剂组分与环氧树脂组分的体积比为100∶(80～120)时,浆液的初始黏度为400～500 mPa·s,凝胶时间为25～45 min,固结体性能都符合JC/T 1041-2007的要求;在浆液发生凝胶前,浆液黏度先随着时间逐渐降低后快速上升,凝胶时间随着使用温度的降低逐渐增加。     

酚醛树脂和环氧树脂改性透水混凝土性能演变规律研究

为制备高性能透水混凝土,在透水混凝土中分别掺入不同含量的酚醛树脂和环氧树脂,通过测试透水混凝土的抗压强度、抗折强度、抗冻性能及透水系数来分析其性能的演变规律。结果表明,随着2种树脂掺量的增加,透水混凝土的7、28 d的抗压强度、抗折强度先增加而后逐渐降低;透水混凝土的质量损失率和抗压强度损失率先减小而后逐渐上升;透水混凝土的渗水系数增加。2种树脂均能有效提高透水混凝土的4种性能,并且环氧树脂比酚醛树脂的效果更好。酚醛树脂的最佳掺量为2%,环氧树脂的最佳掺量为3%。     

导热阻燃环氧树脂材料的制备及性能研究

将聚磷酸铵(APP)、氮化碳(g-C3N4)、碳纳米管(CNTs)以质量比为12∶1∶1混合后添加到环氧树脂(EP)中,以间苯二胺(PDA)为固化剂,制备导热阻燃EP材料并对其性能进行了表征.测试结果表明:当APP/g-C3N4/CNTs的总添加量为7wt％时,材料的起始热分解温度为319C,800C时的残炭量为29....     

砂基透水材料的研究

对风积沙进行物理焙烧和化学覆膜表面处理后,采用亲水性的环氧树脂为胶粘剂及自制的反应型环氧表面活性剂将风积沙粘接制成透水材料。通过红外光谱、压缩强度和透水系数测试研究了粘接树脂的组成,风积沙不同表面改性方法,胶粘剂用量,砂粒大小及分布对透水材料性能的影响,并通过扫描电镜对透水材料的微观结构进行了观察。结果表明,风积沙经焙烧处理后,使用同等树脂量粘接的样品,干压缩强度和湿压缩强度分别提高0.5倍和1倍左右;焙烧后的风积沙经覆膜处理后,强度分别提高0.2倍和0.5倍以上。     

水泥掺量对透水材料性能影响的研究

本文研究了水泥掺量对透水材料抗压强度和透水速度的影响。结果表明：当以水泥为代表的胶凝材料掺量低于25％时，能保持快的透水速度，高于30％时表观透水速度急剧下降。     

聚氨酯/环氧树脂泡沫材料的制备及性能研究

采用环己烷、水为共发泡剂制备了聚氨酯、环氧树脂、聚乙二醇为主体成分的硬质泡沫材料,利用热失重仪、光学显微镜等对泡沫材料的热性能、力学性能及泡孔结构进行了研究。结果表明,随着聚乙二醇的加入,泡沫材料的压缩强度和冲击强度均呈现先增大后减小的趋势,当聚乙二醇含量为30份(质量份数,下同)时,泡沫材料的压缩强度和冲击强度均达到较佳水平;加入环氧树脂能够提高泡沫材料的热分解温度,且当其含量为15～20份时,泡沫材料的压缩强度和冲击强度均达到较高水平;泡沫材料的压缩强度、冲击强度在环己烷与水质量比为10/1时达到最大值。     

多孔材料用耐高温软质环氧胶粘剂的制备与性能

为实现有机硅多孔材料的软性粘接,以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(聚硅氧烷)和CTBN(端羧基液体丁腈橡胶)对双酚A型E-44环氧树脂进行化学改性,制备了一种新型的多孔材料用耐高温软质胶粘剂。研究结果表明:当m(聚硅氧烷)∶m(E-44)=1∶8且m(CTBN)∶m(聚硅氧烷改性环氧树脂)=1∶4时,胶粘剂剪切强度可达40.8 MPa,拉伸强度可达0.29 MPa,Td5%高达240℃,耐腐蚀性良好。在保证粘接强度的同时,该胶粘剂可使粘接处达到与基体相似的韧性与硬度,提高了长期使用性。     

二氧化钛多孔材料及其性能研究进展

社会经济的不断发展进步使得环境污染问题日益严重,在光催化的作用下,二氧化钛可以有效分解污染物,且可以借助于光能进行发电。因此,二氧化钛已经成为能源有效利用和环境保护领域研究的热点。多孔材料比表面积较大,且具有微孔结构而在吸附分离、催化氧化、能源储存以及石油化工等领域得到了广泛的应用。基于此,以二氧化钛多孔材料为研究对象,总结了其基本性能,旨在为二氧化钛多孔材料的开发和应用提供参考。     

蚀变岩型金尾矿制备多孔材料的微观特征及其性能研究

本文采用河北某蚀变岩型金尾矿制备多孔陶瓷材料。金尾矿按照不同的参量与页岩和珍珠岩混合作为原料,在1130~1150℃高温范围烧制得到轻型多孔陶瓷材料。运用现代观测技术,系统观测了不同的尾矿参量、不同的烧成温度得到的多孔材料的微观结构和性能。结果表明:所获的多孔陶瓷材料均为闭孔,孔径范围0.02~2mm。吸水率17.81%~102.42%,比重0.2918~0.5609。结果显示:蚀变岩型金尾矿制备多孔陶瓷材料可行,通过添加页岩和珍珠岩等材料,尾矿用量达到60%,可以制备出孔径均匀的闭孔材料。分析讨论了材料微观结构与性能的关系,认为原料中尾矿的含量、物质组成和温度条件,烧成时间等是影响多孔陶瓷材料性能的重要因素,烧成温度越高,孔隙越发育。孔壁格架上存在的微孔,对多孔材料的抗压性能和稳定性会产生重要影响,进一步研究孔径分布规律和成因机制,及其与材料宏观性能的响应机制,对于开发优质轻型多孔材料,有效控制多孔材料性能,有重要科学意义和实际价值。     

胶凝材料体系对透水混凝土性能的影响

选取了水泥(Cement,C)、水泥-粉煤灰(Cement-Fly ash,C-FA)、水泥-硅灰(Cement-Silica fume,C-SF)和碱激发粉煤灰矿渣胶凝材料(Alkali-activated Fly ash-Slag,AA-FA-SL)四种胶凝材料体系制备了透水混凝土,并研究了不同胶凝材料体系对透水混凝土抗压强度、透水性能及耐酸雨侵蚀性能的影响.结果 表明:C体系透水混凝土透水性能较好,但抗压强度和耐酸雨侵蚀性需进一步提高;C-FA体系透水混凝土具有较好的耐酸雨侵蚀性能,但抗压强度偏低;C-SF体系和AA-FA-SL体系透水混凝土均有合适的抗压强度和耐酸雨侵蚀性能,虽然透水性能略低于C体系透水混凝土但仍能满足工程排水需求;综合考虑使用性能、经济成本以及社会环境效益,制备高性能透水混凝土可优先选用AA-FA-SL胶凝体系.     

木粉/环氧树脂木材陶瓷的制备与研究

以香杉木粉和环氧树脂为原料制备了木材陶瓷,利用TGA对木粉、环氧树脂的热分解过程进行了研究,通过扫描电镜、X射线衍射技术对木材陶瓷的微观结构和物相进行表征,研究了碳化温度对木材陶瓷得碳率、体积收缩率、耐磨性的影响.实验结果证明通过该工艺制备木材陶瓷的可行性,木材陶瓷是一种由木粉生成的无定形碳和环氧树脂生成的玻璃态碳组成的多孔碳素材料.随着碳化温度的升高,木材陶瓷结构越趋于有序化,得碳率降低,体积收缩率增大,耐磨性略有升高.     

透水材料研究综述

介绍了透水砖的概念、分类、特性以及国内外各种透水砖的发展现状,制备方法。研究发现利用工业固体废弃物制备的低温陶瓷透水材料减少了固体废弃物对环境的污染,使资源得以再利用,且该技术工艺简单,能耗小,经济、社会和环境效益显著,是今后透水材料的发展方向。     

FeCrAl多孔材料的制备及研究现状

FeCrAl是一种广泛应用的铁基电热合金,一般Cr的质量分数为18%～25%,Al的质量分数为4.5%～5.5%,并含有少量的稀土元素。FeCrAl合金具有良好的高温抗氧化性、耐蚀性、良好的热稳定性,且易加工,因此FeCrAl作为加热元件和耐蚀材料被广泛应用于航天航空、石油化工、核电等行业。FeCrAl多孔材料除了具有FeCrAl本身的优点外,还具有大的比表面积,可以用作过滤载体、表面燃烧载体、汽车尾气催化剂载体、吸声材料。本文介绍了多种FeCrAl多孔材料的制备方法,可以为实际生产提供理论依据。     

生石油焦制备的多孔炭材料吸附性能及电热性能研究

以挥发分含量较高的未煅烧生石油焦为原料,以KCl为主要活化剂,采用模压成型,化学活化的方法制备出块状多孔炭材料。考察了活化剂用量与成型压力对多孔炭材料吸附性能和电热性能的影响及多孔炭材料电热性能在解吸附中的应用。当活化剂与生石油焦用量比为5,成型压力为20MPa时制得的块状多孔炭材料的吸附性能和电热性能最理想,通电加热1min后该多孔炭材料解析吸附物的效果显著。