KH-570改性碳微球

碳微球(CMSs)是非常重要的碳功能材料之一,具有独特的结构和优异的物化性能,是材料科学领域的一个研究热点.用正硅酸乙酯作为前驱体对碳微球进行表面改性,利用改性后CMSs表面的羟基官能团与硅烷偶联剂KH-570进行反应,制备硅烷化修饰的CMSs,以期进一步合成温敏性聚合物.用扫描电子显微镜、红外光谱仪和热重分析仪对样品形貌和结构进行了表征.结果表明,硅烷化后的CMSs表面已接枝上双键,为CMSs的进一步功能化奠定了基础.     

硅烷改性聚羧酸减水剂对水泥-硅灰浆体分散性能影响及机理?

硅灰是超高强混凝土(UHSC)中最难被分散的组分,超高强混凝土性能提升需要硅灰的有效分散.通过自由基反应,将乙烯基三乙氧基硅烷接枝引入了主链结构中,合成了一种含有硅烷基团的聚羧酸减水剂(PCES).采用微坍落度法研究了 PCES 对水泥-硅灰浆体流动性的影响规律.用有机碳分析仪研究了PCES在水泥净浆和硅灰表面的吸附性能.研究结果表明,聚羧酸减水剂分子结构中引入硅烷基团后,分散水泥-硅灰浆体的能力明显提高,在水泥颗粒表面吸附量增加幅度不大,而在硅灰表面的吸附量有较大幅度增加.PCES能够在含有羟基的硅灰表面同时发生物理吸附和化学吸附,硅灰表面吸附更多的减水剂分子后,其空间排斥能增加,这可能是PCES分散能力提升一个机理.相较普通聚羧酸减水剂,硅烷改性的聚羧酸减水剂更适宜配制超高强混凝土.     

环氧改性聚硅氧烷的合成与研究

环氧改性聚硅氧烷不仅具有普通聚硅氧烷的各种优异性能,还具有环氧基团的高强度粘接性、低收缩率、加工性能好等优点。另外,环氧改性聚硅氧烷可以利用环氧基多种多样的固化剂来丰富其固化方式、扩大其应用范围。本文重点介绍了合成环氧改性聚硅氧烷的五种方法:(1)硅氢加成法;(2)开环聚合法;(3)环氧基开环反应法;(4)双键氧化成环法;(5)缩聚法。概述了各种方法的特点及该领域的最新研究成果,最后展望了环氧改性聚硅氧烷未来发展方向。     

改性金刚石膜的形貌、结构和附着性能

为了提高金刚石膜/基附着力,通过氧辅助使高温钨丝蒸发,在基底表面与碳氢基团反应生成纳米碳化钨,从而得到金刚石和纳米碳化钨混合的改性金刚石膜.用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和压痕法研究了改性金刚石膜的形貌、结构和附着力性能.结果表明,碳钨化合物以纳米相存在于改性金刚石膜中.碳钨化合物的存在使改性金刚石膜的硬度下降,但是适当的碳钨化合物能使膜/基附着力性能得到较大提高.当氧气通入量为1.2sccm时,膜/基附着力性能最好.     

聚丙烯酸酯材料改性技术概况

聚丙烯酸酯是一类由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯为主要原料合成的高分子聚合物,它具有良好的力学性能、耐候性能和耐酸碱性能,其制备工艺简单,成本低廉,被广泛用作皮革涂饰、建筑涂料和木材的成膜材料.但由于纯聚丙烯酸酯的抗菌性能、力学性能和热稳定性能较差,限制了其应用范围,因此,可通过化学改性和结构设计改善其性能.利用环氧树脂改性丙烯酸酯得到的环氧丙烯酸酯兼具两者的优点,拥有良好的耐候性和热稳定性.目前环氧树脂改性丙烯酸酯主要有三种方法:物理共混法、酯化改性法、接枝共聚法.聚氨酯一般由异氰酸酯和含活泼氢的化合物聚合而成,可分为聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯.聚氨酯丙烯酸酯复合乳液固化涂膜具有优异的耐高温性能和机械加工性能,已被广泛应用于油墨、涂料、胶粘剂等领域.聚氨酯改性的方法有:物理共混法、复合共聚法、核壳共聚法、互穿聚合物网络法.氟聚合物材料具有很多优异的性能,如极低的表面能、优异的稳定性.将含氟基团引入丙烯酸酯乳液中,在固化成膜过程中,含氟基团会向膜表面富集,保护其内部结构,从而获得了性能优异的丙烯酸酯树脂.有机硅是一类无机有机高分子,可以用来连接无机物与有机物.有机硅改性丙烯酸酯的主要方法有:缩聚法、自由基聚合法、硅氢加成法、互穿网络法等.纳米材料的发展也对聚丙烯酸酯的改性起到了积极的作用,纳米材料改性聚丙烯酸酯既可以弥补乳液本身的不足,也具有纳米粒子的优良特性,目前常用的纳米粒子主要有ZnO、Fe3 O4、Al2 O3、TiO2等.本文介绍了采用环氧树脂、聚氨酯、有机氟、有机硅和纳米粒子对聚丙烯酸酯进行改性的研究进展,综述了近年来这些改性物质的结构特点、改性方法、改性性能等方面的研究成果,并对其发展方向进行了分析和展望.     

聚氨酯胶粘剂热稳定性研究进展

聚氨酯胶粘剂具有化学粘合力强、耐超低温、耐磨、耐溶剂等优点,在航天、建筑、电子工业等领域应用广泛。但是聚氨酯胶粘剂存在热稳定性差的缺陷,通过改性方法可以提高其热稳定性。围绕交联改性(与丙烯酸酯类单体、环氧类树脂及异氰酸酯三聚体共聚)、引入耐热基团(引入苯环、硅氧键、酰亚胺及碳硼烷)、与无机纳米材料(纳米二氧化硅、纳米黏土及纳米碳材料)复合这3种改性方法,综述了近年来国内外聚氨酯胶粘剂热稳定性的研究进展,并对提高聚氨酯胶粘剂热稳定性的研究方向进行了展望。     

重油残渣基新型碳功能材料的研究进展

综述了以重油残渣为原料,采用化学气相沉积法、共炭化法和微波等离子体法可控制备气相生长碳纤维、碳微球、内包铁洋葱状富勒烯、纳米碳管、内包金属碳微米颗粒及定向碳纳米薄膜等各种高附加值碳材料;采用等离子体氧化法、酸处理法、化学还原法等方法对气相生长碳纤维和碳微球进行表面修饰,在产物表面引入含氧官能团,解决了可溶性碳材料的制备问题;在碳微球表面引入Pt纳米颗粒,使重油残渣基新型碳材料在表面修饰和功能化后可望成为性能优异的吸附和催化材料.     

氰基功能化介孔二氧化硅的制备与表征

以2-氰乙基三乙氧基硅烷(CTES)和正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,聚氧乙烯聚氧丙烯聚氧乙烯三嵌段共聚物(P123)为模板剂,采用共缩聚法在酸性条件下合成了氰基功能化的介孔二氧化硅.通过XRD、SEM、氮气吸附脱附、FT-IR和元素分析等技术对样品的结构、形貌、孔性质和官能团等进行了表征.研究结果表明,硅源的混合方式对氰基的引入量和分布有一定影响,其中以直接混合方式所得样品中基团含量最高,其分布也最均匀.另外,随着氰基引入量的增加,样品的形貌与孔结构略有变化.当CTES加入量超过20mol%时,材料的介孔由圆柱形的直孔道向瓶颈型的孔道结构发生转变.同时随着材料中氰基含量增大,样品的孔容由0.70 cm3/g降到0.22 cm3/g、表面积从666 m2/g降到312 m2/g,孔径由4.2 nm减小到2.7 nm,表明氰基分子占据了部分孔道空间.     

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.     

无机掺杂纳米粒子/天然乳胶纳米复合材料的制备及耐热老化性能研究

目前,有关纳米碳酸钙和纳米二氧化硅共同填充并协同增强天然乳胶(NRL)的研究鲜有报道。利用十二烷基三甲氧基硅烷(DDES)分别对纳米碳酸钙和纳米二氧化硅2种颗粒状无机纳米粒子进行表面改性,采用乳胶共混法制备改性无机纳米粒子/天然乳胶纳米复合材料,并对制备所得的复合材料进行不同时间的热氧老化。通过红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、接触角测定仪(CAMI)研究了改性前后纳米颗粒的结构和性能变化。采用橡胶加工分析仪(RPA)和扫描电镜(SEM)对天然乳胶复合材料的力学性能和微观结构进行了测试分析。结果表明:DDES的硅氧烷基团与颗粒状无机纳米粒子表面的羟基反应,在M-CaCO_3、M-SiO_2表面形成DDES接枝改性层,修饰后的纳米颗粒均匀地分散在天然乳胶中,并形成填料-乳胶交联网络结构;其中2种改性无机纳米粒子共同填充制备的CaCO_3/SiO_2/NRL样品性能较优,断面形貌均匀,储能模量(G')大;经70℃,480 h热氧老化后拉伸强度及撕裂强度保持率分别为81.45%、38.54%,表现出优异的耐热氧老化性能。