纳米二氧化硅包覆有机硅弹性体微球的制备

以亲水性纳米Si O2和少量阳离子表面活性剂为乳化剂制得硅油Pickering乳液,再通过硅氢加成反应制备了表面包覆纳米Si O2的有机硅弹性体微球。研究了实验条件对产物的影响,结果表明,当Si O2质量分数高于0.5%时即可得到稳定的Pickering乳液,当Si O2质量分数为3%、十六烷基三甲基溴化铵浓度为2×10-4mol/L时得到的乳液最稳定。反应前后液滴粒径与微球粒径均无明显变化,纳米Si O2颗粒均匀包覆在有机硅微球表面。单因素实验结果表明,当催化剂用量为20×10-6、反应温度为80℃、反应时间为80 min时,乙烯基硅油的转化率较高。     

2-(4-戊基苯甲酰)苯甲酸在C_6—C_8烷烃中溶解度的测定与关联

2-(4-戊基苯甲酰)苯甲酸(ABB酸)是合成2-戊基蒽醌的重要中间体,简便高效地从反应混合物中分离纯的ABB酸是合成2-戊基蒽醌的关键步骤。文中采用液相色谱仪内标法测试了ABB酸质量浓度范围为0.9×10-9—21×10-9g/L标准液的峰面积,建立了ABB酸质量浓度与峰面积的线性关系。利用该线性关系,采用平衡法实验测定了系列温度下,ABB酸在直链烷烃(正己烷、正庚烷、正辛烷)体积分数为0.750—0.875的直链烷烃/邻二氯苯混合液体系中的溶解度数据。ABB酸在混合溶剂中的溶解度随直链烷烃的体积分数增大而降低,随温度降低而降低。采用溶剂析出法从溶剂中分离ABB酸时,温度应低于283.15 K,直链烷烃的体积分数大于0.84,直链烷烃使用正己烷。使用修正的λ-h方程关联了实验数据,修正项具有普适性。所有结果均取3次测试结果的平均值。     

纳米Al_2O_3/SiO_2混杂填充环氧树脂耐磨材料的制备与研究

本文制备了Al_2O_3/SiO_2混杂颗粒填充的环氧树脂基材料,并通过磨损试验机和扫描电子显微镜研究了材料的摩擦磨损性能和磨损机理。结果表明:采用KH570表面改性的纳米Al_2O_3/SiO_2混杂颗粒填充分散良好;Al_2O_3/SiO_2质量分数为10%时,环氧树脂材料的磨损率为2.71×10~(-6)mm~3/(N·m),摩擦系数为0.25,显著提高了环氧树脂的抗磨损性能,且硬度提高到了85D;环氧树脂基复合材料磨损机理以粘着磨损和磨粒磨损为主。     

改性酪素-聚甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物的制备及在天然胶乳中的应用

以ε-己内酰胺(CPL)改性酪素(CA)为乳化剂,采用无皂乳液聚合法制备了改性酪素-聚甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物(PMMA-CA-CPL),并采用乳液共混法改性天然胶乳(NRL)制得了NRL/PMMA-CA-CPL乳胶膜,表征了PMMA-CA-CPL、NRL/PMMA-CA-CPL乳液及乳胶膜,考察了CPL和PMMA-CA-CPL用量对乳胶膜拉伸性能及耐溶剂性能的影响。结果表明,PMMA-CA-CPL具有明显的核-壳结构,粒子粒径为40~50 nm;随着CPL用量的增加,PMMA-CA-CPL粒子对NRL粒子包覆趋势增大,当CPL用量为1.5 g时,包覆结构最完整;当CPL用量为1.5 g、PMMA-CA-CPL质量分数为8%时,NRL/PMMA-CA-CPL乳胶膜的拉伸强度可达到31.82 MPa,比纯NRL乳胶膜提升了149%,而扯断伸长率仅下降约10%,耐溶剂性能优于纯NRL乳胶膜;随着PMMA-CA-CPL用量的增加,NRL/PMMA-CA-CPL乳胶膜表面的孔洞逐渐消失且变得光滑平整,但用量过大时,乳胶膜表面出现团聚小颗粒,粒径约为1μm;当CPL用量为1.5 g、PMMA-CA-CPL质量分数为8%时,NRL/PMMA-CA-CPL乳胶膜的表面粗糙度由纯NRL乳胶膜的160.82 nm下降至31.46 nm。     

硼酸锌粉体的氧化铝表面改性研究

为扩大硼酸锌的应用领域,采用氧化铝为表面改性剂对适合木材防腐杀菌剂用低水合硼酸锌(2ZnO·3B2O3·3.5H2O)进行表面包覆和改性.考察了氧化铝包覆量和水分等因素对产品流动性能和粒径的影响,确定了最佳工艺条件:氧化铝包覆质量分数为0.8%,水分质量分数为0.12%;并用激光粒度分析仪和热重-差热分析对样品进行了性能测定,改性产品的平均粒径为6.884 μm,脱水温度大于300 ℃;同时还对制备的改性硼酸锌样品和国外同类产品的性能进行了对比测试.实验结果表明,用氧化铝表面改性能减少硼酸锌粉末中粒径＞38 μm的粒子,提高硼酸锌的流动性和分散性.在木材防腐杀菌剂领域,硼酸锌有着广泛的应用前景.     

球磨法制备高导电聚酰亚胺/石墨烯复合材料

分别采用球磨和超声混合两种分散方法,制备聚酰亚胺(PI)/石墨烯(GNPs)复合材料。利用原子力显微镜、拉曼光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对其微观结构和形貌进行表征,研究了复合材料的电导率。结果表明,与超声混合法相比,球磨法制备的复合材料,GNPs均匀地包覆在PI颗粒表面,热压成型后形成更为完整的导电网络结构。GNPs质量分数为0.5%时就达到逾渗阈值;当GNPs质量分数为3%时,电导率到达最优值为1.94×10–2S/m。     

聚苯乙烯包覆硝酸铵改善吸湿性的研究

采用相分离法制备了聚苯乙烯(PS)包覆硝酸铵(AN),研究了甲苯和正己烷体积比、聚苯乙烯与硝酸铵质量比、混合溶剂与硝酸铵配比、沉淀剂加入速度等因素对聚苯乙烯包覆硝酸铵性能的影响。用吸湿降低率评价聚苯乙烯对硝酸铵包覆程度。结果表明,聚苯乙烯包覆硝酸铵的较佳工艺条件为甲苯与正己烷体积比为1∶3,混合溶剂/AN=3.5 mL/g,室温,沉淀剂滴速10滴/min。包覆60目硝酸铵,PS质量分数为1.54%,包覆AN吸湿降低率75%。硝酸铵目数增大,达到相同吸湿降低率,PS用量显著增大。     

添加高能纳米硼颗粒的高密度液体碳氢燃料研究

高能颗粒已用于固体推进剂中,但用于液体燃料则面临颗粒沉积等问题。通过表面改性可使纳米颗粒分散在液体碳氢燃料中。采用三正辛基氧膦对硼颗粒进行表面改性,考察了改性颗粒在燃料中的分散稳定性以及对燃料密度、能量和黏度的影响。结果表明,表面改性能够减少硼颗粒的团聚和沉降,使其较稳定地分散在高密度燃料(HD-03,密度为1.03 g/m L)中;燃料的密度和体积热值显著提高,保持液体状态并具有良好流动性。当添加质量分数为10%和60%颗粒时,燃料密度分别为1.12 g/m L和1.33 g/m L,体积能量分别为49.7 MJ/L和69.8 MJ/L,动力粘度为33 m Pa·s和87 m Pa·s。     

（AEO-9/SAS60）/石油醚/醇/水微乳液相行为的研究

以AEO-9和SAS60为表面活性剂,醇(无水乙醇、正丁醇、正戊醇、正辛醇)为助表面活性剂对水和石油醚进行了微乳化实验,考察了表面活性剂和醇的种类、含量,盐的含量,醇与表面活性剂的质量比对微乳液相行为的影响。结果表明,当AEO-9与SAS60质量比为7∶3时,协同效应最好;正戊醇做助表面活性剂时,拟三元相图中微乳区的面积最大;当正戊醇与表面活性剂的质量比值为0.8时,体系的溶油量最大;当微乳液质量浓度为1.824 g/L时,表面张力为24.49 m N/m;微乳液的质量分数为0.3%时,界面张力可以降至9.25×10-4m N/m。     

添加剂对铝酸钠溶液种分产物质量的影响

研究了由脂肪酸类表面活性剂与脂肪烷烃按一定比例复配而成的复合型添加剂对铝酸钠溶液二段法分解过程及最终产品氧化铝性能的影响及其作用机理。结果表明,当添加量为60×10-6g·L-1时,添加剂能够有效强化铝酸钠种分过程、改善分解产物质量,使溶液分解率提高大于2％;氢氧化铝颗粒小于45 μm的质量分数降低约7％;氧化铝颗粒小于45 μm的质量分数降低约6.7％。晶体形貌表明,添加剂的加入有效促进了氢氧化铝颗粒的附聚、长大过程,颗粒多呈球状,结晶比较完善。     

水性聚氨酯包覆RDX的影响因素研究

以环氧有机硅复合改性的水性聚氨酯(WPU)作为黑索今(RDX)包覆剂,研究了包覆温度、WPU用量、RDX粒度及表面活性剂种类和用量对包覆后RDX机械感度、热感度和流散性的影响,并通过撞击感度测试、5s延滞期爆发点测试和金相显微镜晶型观测分析确定了较佳的包覆工艺条件。结果表明,包覆温度40℃、WPU质量分数2.0%、RDX粒度200～300目和阳离子表面活性剂质量分数0.5%～1.0%时,包覆后的RDX颗粒形状圆滑,感度较低,颗粒间包覆剂残留较少,流散性良好。     

人造骨料表面改性改善混凝土界面过渡区性能研究

针对混凝土用人造骨料表面疏松多孔和水泥浆体结合能力不足的问题，提出包覆和表面疏水特性修饰的新方法处理人造骨料。试验将不同质量分数的硅烷偶联剂溶液与有机硅树脂联合改性应用于碳化养护的人造骨料，研究改性方法对人造骨料吸水率、颗粒强度、骨料-水泥砂浆黏结强度等性能的影响规律，利用细观/微观测试分析方法表征改性前后人造骨料的微观结构以及人造骨料与水泥砂浆的界面形貌。结果表明，较单一使用化学溶液改性人造骨料，联合改性方法可显著优化人造骨料的表面微观结构，提升骨料性能，骨料吸水率可降低至1.74%。当硅烷偶联剂质量分数为5%时，人造骨料表面形成厚度合适的改性层，人造骨料与水泥砂浆的结合程度显著提升。     

N,N’-双棕榈酰基对苯二胺二乙基磺酸钠的合成及性能研究

以对苯二胺、棕榈酰氯、2-氯乙基磺酸钠为主要原料,经取代和酰化等反应合成了一种磺酸盐型双子表面活性剂——N,N'-双棕榈酰基对苯二胺二乙基磺酸钠(DS16-P-16),用FTIR、~1HNMR对中间体和目标产物进行了结构表征,并测定了其水溶性、表&界面活性、泡沫性能和乳化性能。结果表明:在25℃时,DS16-P-16的临界胶束浓度(CMC为5.01×10~(-4) mol/L)是传统表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的6.26%,pC20(水的表面张力降低20 mN/m时所需溶液浓度的负对数)为3.61,表现出更好的降低水表面张力的效率;随着温度和溶液浓度的增大,DS16-P-16溶液与吉林油田原油的界面张力逐渐降低,且均低于1×10~(-2) mN/m,在45℃下,质量分数为0.5%的该溶液可将油水界面张力降低至1.46×10~(-2) mN/m;在质量分数为0.1%时,DS16-P-16溶液的初始起泡高度为28 cm,稳泡率可达93%,乳状液稳定时间为437 s。相同条件下,质量分数为0.1%的十二烷基硫酸钠的初始起泡高度为15 cm,稳泡率为60%,乳化时间为128 s。     

辛酸咪唑啉表面活性剂的合成及性能研究

以正辛酸、羟乙基乙二胺和氯乙酸钠为原料,合成了辛酸咪唑啉表面活性剂,用傅里叶变换红外光谱对咪唑啉中间体进行了表征,并研究了辛酸咪唑啉物化性能。结果表明,该表面活性剂cmc为6×10-4 mol·L~(-1),γcmc为29.5 m N·m~(-1);质量分数为0.3%时,在质量分数8%HCl溶液体系中对45#碳钢片缓蚀率为91%;发泡和稳泡能力较差,润湿性能较好     

乙二胺反应型包覆硝酸铵及其在叠氮聚醚推进剂中的应用

为改善含相稳定硝酸铵(PSAN)推进剂的力学性能,用乙二胺与PSAN颗粒表面反应,制备了乙二胺反应型包覆PSAN。FTIR证实乙二胺与AN之间发生了化学反应。通过吸湿性、接触角测量,对包覆效果进行了表征。结果表明,包覆后PSAN的表面极性明显降低,吸湿性也有一定程度改善。将包覆后的PSAN应用到BAMO-THF推进剂中,发现乙二胺包覆量为0.2%时对推进剂力学性能的改善效果最好,σm提高约46%,εm提高约83%。     

一种星型苯磺酸盐表面活性剂的合成及性能评价

以三乙醇胺为原料,通过氯化反应、烷基化反应和磺化反应合成了一种具有3条疏水碳链和3个磺酸盐亲水基团的星型表面活性剂。对其进行了临界胶束浓度(CMC)考察,结果表明:在25℃下,该表面活性剂的临界胶束浓度为4.93×10~(-5)mol/L,此时的表面张力为32.5 m N/m。同时,考察了星型表面活性剂和NaOH质量浓度对原油/水界面张力的影响。结果表明:当表面活性剂质量浓度为0.1 g/L、NaOH质量浓度为0.5 g/L、温度为50℃时,原油/水体系的界面张力由4.0×10~(-2)m N/m降至1.1×10~(-4)m N/m。自乳化实验表明:该表面活性剂质量浓度在0.1 g/L时就能将原油乳化成粒径为5~20μm的O/W乳状液。     

一种驱油用表面活性剂GY-9的制备及性能评价

通过阴离子表面活性剂(ME-3)、非离子表面活性剂(SM-2)、两性表面活性剂(AO-3)制备驱油用耐高温表面活性剂GY-9。在不同矿化度、温度下,对GY-9体系进行了油水界面张力、乳化性能、吸附性能等测试,并用长庆城95岩心进行模拟驱替实验。结果表明:体系具有较宽的温度和矿化度适用范围。在质量浓度为4.0 g/L,50 000 mg/L矿化水,模拟原油比为6∶4时,油水界面张力达到2.754×10-3m N/m数量级;当质量浓度为5.0 g/L时,界面张力可达6.7×10-4m N/m数量级,远高于行业标准。GY-9溶液的稳定性、耐温性均良好;驱替实验表明,可有效提高采收率约11.3%,在三次采油中具有极大的应用价值。     

木质素/TiO2复合纳米颗粒的制备及其防晒应用

采用一步水热酯化反应将不同来源的木质素紧密包覆在二氧化钛表面,得到木质素改性二氧化钛复合纳米颗粒。DLS分析显示经木质素包覆改性后,二氧化钛粒径增大8～12 nm;TG分析测得复合纳米颗粒中木质素包覆量(质量分数)为7.6%～9.0%;TEM及XPS测试结果证实:木质素的羧基与二氧化钛表面羟基之间发生了酯化反应,从而使木质素紧密包覆在二氧化钛表面。在此基础上,将木质素改性二氧化钛复合纳米颗粒作为唯一防晒组分制备了防晒霜,测定了防晒指数SPF值并与只含二氧化钛的防晒霜进行了性能对比。结果显示:添加质量分数为10%和20%的溶剂型木质素改性二氧化钛后防晒霜的SPF值分别为43.88和72.83,明显高于添加二氧化钛的防晒霜,且肤感更优,达到日常防晒的要求。在此基础上探讨了木质素改性强化二氧化钛紫外防护性能的机理。     

N,N'-双棕榈酰基对苯二胺二乙基磺酸钠的合成及性能

以对苯二胺、棕榈酰氯、2-氯乙基磺酸钠为主要原料,经取代和酰化等反应合成了一种磺酸盐型双子表面活性剂——N,N'-双棕榈酰基对苯二胺二乙基磺酸钠(DS16-P-16),用FTIR、~1HNMR对中间体和目标产物进行了结构表征,并测定了其水溶性、表界面活性、泡沫性能和乳化性能。结果表明:在25℃时,DS16-P-16的临界胶束浓度(CMC为5.01×10~(-4) mol/L)是传统表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的6.26%,pC20(水的表面张力降低20 mN/m时所需溶液浓度的负对数)为3.61,表现出更好的降低水表面张力的效率;随着温度和溶液浓度的增大,DS16-P-16溶液与吉林油田原油的界面张力逐渐降低,且均低于1×10~(-2) mN/m,在45℃下,质量分数为0.5%的该溶液可将油水界面张力降低至1.46×10~(-2) mN/m;在质量分数为0.1%时,DS16-P-16溶液的初始起泡高度为28 cm,稳泡率可达93%,乳状液稳定时间为437 s。相同条件下,质量分数为0.1%的十二烷基硫酸钠的初始起泡高度为15 cm,稳泡率为60%,乳化时间为128 s。     

纳米氧化铝浆料制备及用于改性锂电池正极材料

为了开发更为简单、高效制备氧化铝改性正极材料的方法，提升锂电池正极材料的倍率和循环性能，以聚丙烯酸铵(PAANH₄)为分散剂制备纳米氧化铝浆料，并在锂离子电池正极材料LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂表面包覆纳米氧化铝。通过实验发现，PAANH₄添加量为4%(PAANH₄占氧化铝的质量分数)、球磨时间为8 h，所得纳米氧化铝粒径较小且均匀。将此纳米氧化铝浆料应用于锂离子电池正极材料改性，氧化铝的加入不改变正极材料的表面形貌、颗粒尺寸和晶体结构。在电化学性能测试中，发现在氧化铝包覆量为0.3%(质量分数，下同)时，获得较优倍率性能，在氧化铝包覆量为0.5%时，获得较优的循环稳定性能。1C倍率下，未包覆和氧化铝包覆量为0.5%的正极材料循环100次，其容量保持率分别为75.61%和84.93%。