纳米介孔MCM-41填充物对聚丙烯基复合材料性能的影响

用熔融共混法制备出聚丙烯基纳米复合材料,研究了形状和大小不同的纳米介孔MCM-41填充物对聚丙烯基纳米复合材料的拉伸性能与热性能的影响.结果表明,对于MCM-41(with template),无论是尺寸为20～40nm的颗粒形填料还是长条形填料,由于延伸到介孔孔口处的混合模板剂与聚丙烯有一定的相互作用,在填充量适当时,都对聚丙烯有明显的增强和增韧的作用.20～40nm的填料和长条形填料填充聚丙烯后复合材料的强度和模量明显优于80～100nm的填料与圆形填料的填充效果.各种介孔填料的加入,虽然并没有改变聚丙烯的晶型,但各种填料与聚丙烯存在着强的相互作用,使链段运动受到束缚,均提高了复合体系的耐热性.     

硅烷修饰对环氧树脂/纳米介孔MCM-41复合材料性能的影响

用偶联剂将纳米介孔MCM-41粉体修饰后与环氧树脂溶液共混,制备出环氧树脂/MCM-41纳米复合材料.研究了偶联剂的含量和不同溶剂的修饰对纳米介孔MCM-41粉体分散性和复合材料力学性能的影响.结果表明,加入适量的偶联剂和在极性较小的介质中修饰,可制备出单分散的纳米介孔MCM-41颗粒增强的新型网络复合材料.偶联剂中的有机基团-(CH2)3-NH2不仅进入孔道、修饰了MCM-41的孔壁,而且使介孔分子筛保持了有序的孔道结构.环氧树脂高分子链与偶联修饰后的MCM-41颗粒的内、外表面以强烈的化学键结合,使MCM-41颗粒均匀分散在聚合物基体中,提高了材料的力学性能,其拉伸强度比基体树脂提高了69%,杨氏模量提高了90%.     

MCM-41介孔分子筛和纳米TiO2/MCM-41的合成与结构表征

以工业水玻璃为硅源,表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为结构模板剂,利用室温晶化法合成出MCM-41介孔分子筛,并以钛酸丁酯为前驱体,通过溶胶凝胶法及液相沉积法对介孔分子筛MCM-41进行纳米TiO2的组装。运用XRD、FT-IR、N2吸附-脱附等表征手段对其结构特征和氧化钛分散状态进行了研究,结果表明：TiO2与MCM-41端基硅氧键反应形成Ti-O-Si键;纳米TiO2不仅进入孔道,较均匀地修饰了介孔分子筛MCM-41的孔壁,而且使介孔分子筛MCM-41仍保持有序的孔道结构。     

超临界CO2方法制备环氧树脂/纳米介孔MCM-41复合材料

采用超临界方法先将环氧树脂低聚物引入介孔MCM-41的一维孔道内,再与基体溶液共混,制备出环氧树脂／MCM-41纳米复合材料．研究了复合材料的拉伸性能与填充复合颗粒含量的关系．结果表明,超临界的方法确实可将环氧树脂低聚物分子链引入到MCM-41的孔道,并占据孔道的绝大多数空间．环氧基团进入介孔的孔道中并使孔口处的环氧基团与基体环氧产生了较强的界面相互作用,增加了两者的相容性．填充含量较低的复合颗粒就能提高复合材料的拉伸性能．     

聚苯胺/MCM-41介孔分子筛导电复合材料的制备及其表征

利用MCM-41介孔分子筛单分散孔道特性作为"纳米反应器",在其孔道内合成聚苯胺.讨论了HCl浓度、(NH4)2SO8浓度和聚合温度对复合材料导电性的影响,得到最佳的聚合条件:HCl:1.5mol/L,(NH4)2SO8:1.0mol/L,聚合温度:15℃,此时的电导率为0.61s/cm.在最佳合成条件下,对聚苯胺/MCM-41介孔分子筛导电复合材料进行SEM、红外光谱分析.     

室温下介孔分子筛MCM-41的合成与表征

在室温下 ,以十六烷基三甲基溴化铵 (CTABr)为模板剂 ,正硅酸乙酯和水玻璃为硅源 ,通过水热法分别合成出了性能优良的介孔分子筛MCM 4 1,并采用XRD、N2 吸附脱附、FTIR、SEM、热重等手段对合成的样品进行了分析表征。其结果表明 ,合成的固体产物具有MCM 4 1特有的六方排列的孔道结构 ,并且具有较高的有序度、比表面积、孔容和热稳定性     

PF/MCM-41纳米复合材料的制备及其耐热性

采用原位聚合结合共混工艺制备了PF／MCM-41纳米复合材料，研究了耐热性．结果表明，当MCM-41粉的含量为20％时，PF／MCM-41纳米复合材料中MCM-41粉的分散性及有机-无机两相间的界面结合良好；与纯PF比较，复合材料的质量损失达到50％（质量分数）时的温度提高约70℃，分解结束时的温度提高约100℃．介孔MCM-41中的纳米级孔道能有效地限制其内树脂分子链的自由运动，是PF／MCM-41复合材料耐热性提高的机理．同时，其纳米级厚度的孔壁具有极好的耐热性和绝热性，在快速升温的条件下能延缓孔内树脂分子的热分解及分解产生的小分子产物的释放．     

不同偶联剂对介孔分子筛MCM-41的表面修饰及对MCM-41/环氧树脂性能的影响

使用2种硅烷偶联剂(KH550和KH792)对介孔分子筛MCM-41进行表面改性,采取氮气吸附-脱附、FTIR和TGA等进行表征,并采用原位聚合法制备了MCM-41/环氧树脂复合材料,研究了偶联剂种类和MCM-41用量等对复合材料固化过程及性能的影响。结果表明:硅烷偶联剂可与MCM-41表面的硅羟基反应,在分子筛内外表面接枝上功能化基团。经表面修饰的MCM-41比表面积下降为原来的1/5,KH550在MCM-41表面接枝率仅为KH792的一半。KH550与MCM-41外表面反应得更充分,KH792对MCM-41孔道内壁的修饰效果更强。固化动力学结果表明:KH792的功能化基团有伯胺和仲胺,与环氧树脂具有更高的反应活性,但不利于环氧大分子进入孔道,仅以球形粒子的形式添加在环氧树脂中;KH550表面修饰的MCM-41可使环氧大分子进入孔道内形成互穿结构。KH550表面修饰体系更多体现出MCM-41多孔的特征,形成了有机-无机互穿结构的复合体系,大幅度提高了储能模量和玻璃化转变温度。KH792表面修饰体系则呈常规球形纳米粒子的特征,其储能模量和玻璃化转变温度较纯环氧树脂有所提高但幅度不大。     

MCM-41 填加量与偶联修饰对复合材料拉伸性能的影响

通过溶液共混法制备出MCM-41/ 环氧树脂、偶联修饰MCM-41/ 环氧树脂纳米复合材料。研究了填充MCM-41 介孔分子筛颗粒的偶联修饰以及不同的填充颗粒含量对分散性和复合材料拉伸性能的影响。结果表明: 在MCM-41/ 环氧树脂纳米复合材料中, MCM-41 仍保持着长程有序的孔道结构。修饰后的MCM-41 变成亲油性, 有利于增强颗粒与环氧树脂间的界面结合和纳米网络结构的形成, 使MCM-41 颗粒更能均匀分散在聚合物基体中, 提高复合材料的拉伸性能。修饰后的MCM-41 填加量为2.5 %(质量分数) 时, 拉伸强度达到最大值,比基体树脂提高99.2 % , 杨氏模量提高了110 %。      

锆掺杂MCM-41介孔分子筛的水热合成与稳定性

水热条件下,以硅酸钠和硫酸锆为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,按照初始的ZrO2与SiO2物质的量之比0.05、0.1、0.2和0.3合成了4种不同锆含量的含锆介孔分子筛(ZrMCM-41).采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)和比表面积孔径测定等方法对样品的结构和形貌进行了表征.考察了不同ZrO2与SiO2物质的量之比、不同焙烧温度以及不同水热处理时间对样品孔结构的影响.结果表明:合成的样品具有典型的MCM-41介孔结构,其比表面积为448.6~891.9 m2/g.随着样品中锆含量的增加、焙烧温度的升高和水热处理时间的延长,所合成样品的介孔有序性下降,BET比表面积降低.     

盐处理对介孔MCM-41结构和稳定性的调变

本文通过考察合成后盐处理对介孔材料MCM-41的结构影响,发现添加铵盐和调节pH值可以提高在碱性合成条件下得到的介孔MCM-41的孔道有序度,并保持相当的稳定性;同时发现换用钠盐处理有相反的破坏作用.利用XRD、TEM、TG-DTA技术对上述现象进行了研究和分析,认为不同离子对于静电环境的改变和对氢键形成的促进作用是造成该影响的主要原因.     

橡胶分子链接枝对导电炭黑/天然橡胶复合材料电磁性能的影响

采用乳液法制备了聚甲基丙烯酸甲酯接枝改性的天然橡胶(MNR),并通过机械共混法制备了其与导电炭黑(CCB)的复合材料,研究了橡胶分子链接枝改性对复合材料微观结构和电磁性能的影响。研究结果表明,与天然橡胶(NR)相比,CCB会在MNR中选择性偏聚,形成更完善的填料损耗网络,进而改善复合材料的电磁性能。复合材料电磁性能随着CCB含量的增加而增加,当CCB含量为30phr时,复合材料的电导率、介电损耗因子、反射损耗达到峰值,分别为0.75S/m、0.34、-22.38dB,依次为CCB/NR复合材料的2.18倍、1.48倍和2.15倍;基于微相分离,讨论了复合材料对电磁波的衰减机理。     

MoO3在介孔分子筛MCM-41上分散和存在状态的研究

在773K加热MoO3和MCM－41的机械混合物，可以实现MoO3分散在介孔分子筛MCM－41表面，用透射电镜和选区电子衍射，配合XRD和液氮温度下氮吸附－脱附曲线和BJH孔径分布，研究了活性组分MoO3在有序介 材料MCM－41上的存在状态，以及MoO3分散到MCM－41表面后MCM－41的结构变化情况。结果表明：当MoO3的含量小于单层分散阈值，加热后MoO3的XRD衍射峰彻底消失，用HRTEM观察不到分散在MCM－41表面或孔道中的MoO3颗粒，而EDS能谱证明在MCM－41的孔道中有呈分散态的MoO3存在。MoO3的含量大于单层分散阈值，通过加热不能使MoO3完全分散在MCM－41表面，而且XRD、HRTEM、氮吸附－脱附等温线和孔径分布都表明由于MoO3的分散量较大，载体MCM－41的有序介孔结构遭到破坏。     

稀土配合物/改性MCM-41杂化发光材料的合成研究

采用水热法合成了改性MCM-41中孔分子筛;采用液相沉淀法合成了Eu(Phen)2(Pht)2Cl.H2O和Eu(Phen)2(Sal)(Pht)Cl.H2O两种稀土有机配合物。并将所制备的稀土有机配合物组装到改性MCM-41中,合成了稀土配合物(铕)/改性MCM-41杂化发光材料,采用小角XRD、红外光谱、荧光光谱和TEM、N2吸附-脱附对其结构和荧光性质进行了研究。结果表明,组装体具有MCM-41典型结构并且在组装之后仍保留了MCM-41的孔道结构;其荧光光谱具有Eu3+的特征荧光发射,发光强度大于纯配合物,更有利于实际应用。     

表面活性剂对纳米MCM-41分子筛分散性的影响

采用聚乙二醇为分散剂,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,在室温碱性条件下合成了粒径为40～60 nm的单分散纳米球形MCM-41分子筛.利用XRD、TEM和N2吸附脱附等手段研究了聚乙二醇用量对纳米球形MCM-41的分散性和介孔结构的影响.结果表明,表面活性剂PEG的加入,可以明显改善纳米颗粒的分散性并且对颗粒形貌影响不大;表面活性剂PEG的加入,样品的六方结构有序性和孔尺寸发生变化.PEG量在1%～20%范围内,样品仍具有较高的六方孔道有序性;PEG量过大(60%)有序性明显下降.随着PEG加入量的增加,纳米MCM-41的晶面间距增大,孔尺寸增大.适量的聚乙二醇可以得到有序性好、比表面积大、孔径均一和孔隙率大的单分散纳米球形MCM-41分子筛.     

钛掺杂对介孔硅材料结构性能的影响

在室温碱性条件下合成了Ｔｉ掺杂的介孔硅材料ＭＣＭ－４１,借助ＸＲＤ,ＩＲ、ＨＲＥＭ和Ｎ２吸附等分析手段,探讨了Ｔｉ掺杂量对介孔材料结构和性能的影响。结果表明：掺杂的Ｔｉ离子可以进行Ｓｉ骨架,并生成Ｓｉ－Ｏ－Ｔｉ键。     

不同改性白炭黑填充天然橡胶的流变性能EI北大核心CSCD

通过橡胶加工分析仪和毛细管流变仪分别研究了添加偶联剂KH560、Si69、NXT和不加偶联剂的白炭黑填充天然橡胶的填料网络结构,考察了不同偶联剂对白炭黑填充NR的流变形为的影响。结果表明,3种偶联剂均改善了白炭黑的表面特性,使白炭黑填料网络化程度减轻,储能模量和损耗模量变小,Payne效应大大减弱,改善了加工性能。其中偶联剂NXT的改性综合效果最佳。