硅藻土复合调湿材料的调湿性能研究

利用改进淀粉对硅藻土/白水泥进行复合改性后获得5种调湿材料,通过设定不同工况,并与间歇空调配合,对改性后的调湿材料的主要性能指标进行了测试.通过对比,确定了一种高效且经济的调湿材料配方,并对其中的调湿机理进行了初步分析.     

聚丙烯酰胺/膨润土复合水凝胶的结构及粘弹性

用丙烯酰胺和膨润土制备聚丙烯酰胺/膨润土（PAM/Bent）复合材料,再用差热分析（DTA）、扫描电子显微镜（SEM）、动态粘弹谱（DMA）对PAM/Bent复合水凝胶进行表征.结果显示,PAM与膨润土之间有强的相互作用;PAM/Bent复合水凝胶有完善的网络结构和高的强度。     

琼脂改性膨润土/聚丙烯酸钠-丙烯酰胺高吸水复合材料的合成及性能

采用水溶液聚合法制备了琼脂改性的膨润土/聚丙烯酸钠-丙烯酰胺高吸水性复合材料。考察了琼脂、交联剂、引发剂、中和度、膨润土及两单体质量比等因素对复合材料吸液倍率的影响。结果表明,天然高分子琼脂的适量加入提高了材料的吸液倍率。当反应温度为85℃,膨润土含量为30%,琼脂含量为1.0%,交联剂用量为0.01%,中和度为65%,引发剂用量为0.3%,丙烯酸与丙烯酰胺单体质量比分别为3/1和2/1时制备的复合材料的吸水倍率及吸0.9%N aC l溶液分别达到1400 g/g与95 g/g。     

凹凸棒粘土/聚丙烯酸复合材料的制备与调湿性能

用反相悬浮聚合法制备凹凸棒粘土/聚丙烯酸复合材料,研究了凹凸棒含量、中和度和交联剂含量对其形貌、结构和吸放湿性能的影响。结果表明,凹凸棒粘土/聚丙烯酸材料的表面疏松多孔;随着凹凸棒含量的增加,在聚丙烯酸吸湿组分减少和材料疏松程度增大的综合作用下复合材料的吸放湿率先提高后降低;随着溶液中和度的提高,丙烯酸中的-COOH转化为亲水性更高的-COONa,使材料的吸湿率显著提高,但放湿率略有降低;凹凸棒粘土/聚丙烯酸复合材料的最佳组分为凹凸棒含量10%、溶液中和度60%-80%、交联剂含量0.10%-0.50%。     

Ce掺杂ZnO/膨润土复合光催化材料的制备及其性能

以膨润土为载体,硝酸锌、硝酸铈和氢氧化钠为原料,采用沉淀法制备了Ce掺杂ZnO/膨润土复合光催化材料.利用X射线衍射(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、氮气吸附仪等对其进行表征,并通过对亚甲基蓝(MB)溶液脱色反应,考察紫外光照射下复合材料的光催化性能.结果表明,复合光催化材料中由于Ce掺杂ZnO的光催化作用与膨润土的吸附性相互协同,显示出优良的光催化活性和稳定性.当Ce的掺杂量为3.0%,同时复合光催化材料的加入量为20 mg/L,MB溶液的pH值为6时,复合光催化材料的性能最优,在紫外灯下照射2 h后,MB溶液的脱色率达到98.6%.     

溶液插层复合法制备PEO/LixMoO3纳米复合材料的插层过程机理研究

利用溶液插层制备了环氧乙烷（PEO）／LixMoO3纳米复合材料,并对PEO插层过程的机理作了初步探讨。结果说明,PEO插入到LixMoO3片层间的动力一方面来自PEO与Li^ 间的配位能力,另一方面可能与熵的补偿机理有关。     

壳聚糖插层有机膨润土的制备及吸附性能研究

采用微波辅助法,以十六烷基二甲基苄基溴化铵及壳聚糖对膨润土进行改性,制备了一种新型的壳聚糖插层有机膨润土材料。通过红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)对膨润土及插层膨润土进行了表征。结果表明壳聚糖已经进入膨润土层间,层间距由1.41nm增大至2.04nm。对该材料吸附水中苯酚的性能进行了研究,结果显示在25℃,pH=6的条件下,最大理论吸附量为73.25mg/g,最大理论吸附量随温度升高而降低。用不同模型对等温线进行了拟合,结果表明等温吸附平衡更符合Langmuir模型。     

表面疏水修饰增强改性硅藻土调湿性能及其对聚氨酯膜透湿性的影响

水性聚氨酯(PU)是一种环保绿色的涂层材料,广泛应用于皮革、纺织、建筑涂层等领域。作为皮革、纺织涂层时,聚氨酯的透湿性决定服装的穿着舒适性,而常规水性聚氨酯的透湿性较差,需要对其进行改性获得透湿性优异的涂层。本文采用CaCl₂和十七氟癸基三甲氧基硅烷(FAS-17)对硅藻土进行改性,研究了改性条件对硅藻土结构和性能的影响,将调湿性能较好的改性硅藻土(FAS-17-CaCl₂-D)与PU复合,研究复合膜的透湿性。结果表明：采用质量浓度为30wt%CaCl₂和0.8wt%FAS-17改性的硅藻土综合性能最好,改性后硅藻土的比表面积、孔隙结构增大,调湿性能提高,FAS-17表面疏水修饰进一步强化了其调湿作用。将性能最好的FAS-17-CaCl₂-D与PU复合后,FAS-17-CaCl₂-D/PU透湿性随着FAS-17-CaCl₂-D用量的增加先增大后减小,复合膜的疏水性提高。1%FAS-17-CaCl₂-D与PU复合制备的复合膜透湿率最大,较纯PU膜提高了16.3%,SEM-EDS显示该复合膜表面和截面有Si、Ca和F等FAS-17-CaCl₂-D的特征元素,PU与FAS-17-CaCl₂-D相界面出现了孔隙,为水蒸气的透过提供通道,从而使透湿性增强。本文制备的透湿聚氨酯材料,有望用于纺织品和皮革涂层,改善湿热舒适性。     

CTAB/聚合物复合插层膨润土降滤失剂的制备与表征

以膨润土为原料,十六烷基三甲基溴化铵、单体丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为插层剂,通过离子交换法,在过硫酸钾的引发下,合成了一种新型的复合材料P(AMPS-AM)/CTAB/Na-T,并对其结构进行了红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和电子扫描电镜(SEM)表征.考察了单体配比、十六烷基三甲基溴化铵的加量以及膨润土加量对该复合材料降滤失量的影响.实验结果表明,在丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的比为6∶1,十六烷基三甲基溴化铵的加量为5%,膨润土加量为15%时该复合材料的性能最好;检测结果显示,膨润土表面的羟基参与了反应,P(AMPS-AM)/CTAB进入到膨润土夹层,其层间距增大了0.711nm,而改性前后膨润土的形貌并没有发生大的变化.     

环氧树脂/有机膨润土复合体系的性能研究

以双酚A型环氧树脂(CYD-128)为基体,有机膨润土为增韧改性剂,选用自行合成的固化剂,固化不同质量比的环氧树脂/有机膨润土复合体系的共混物,测定了共混固化复合体系的冲击强度、拉伸强度和热分解温度,并用扫描电镜(SEM)观察了环氧树脂/有机膨润土复合体系的微观结构.结果表明:随着有机膨润土含量的增加,冲击强度逐渐增加,当有机膨润土含量达3%～4%时冲击强度出现了极大值;随着有机膨润土含量的进一步增加,冲击强度减小.当共混复合体系的质量比为(3～4):100时,复合体系增韧的效果非常明显,把冲击强度从20.4kJ/m2提高到25.0kJ/m2;拉伸强度和热分解初始温度均有较大程度的改善;并且随着有机膨润土的加入,复合体系的断裂面逐渐呈韧性断裂.     

原位插层聚合制备PVC/膨润土复合材料及性能初步研究

以新疆夏子街钠基膨润土为原矿制备的有机膨润土,通过原位插层聚合法制备了PVC/膨润土复合材料.通过对该复合材料的力学性能分析,复合材料的断裂伸长率为42%,比原PVC基体提高51.5%;复合材料的抗冲击强度为15.58 kJ/m2,比原PVC基体提高2.1倍;复合材料的拉伸强度为42.82 MPa,比原PVC基体提高14.6%.由此表明,复合材料的综合性能明显提高.SEM分析表明,PVC/膨润土复合材料具有明显的韧性特征;XRD分析表明,该复合材料是一种剥离型的复合材料.     

壳聚糖基调湿材料的制备及性能

在壳聚糖的分子链上接枝丙烯酸后添加无机盐,制得调湿材料.研究了实验因素,如无机盐的种类、无机盐用量对调湿材料的调湿性能影响.结果表明:无机盐选用K2CO3,用量占总量的25%时,调湿材料在相对湿度为30%、50%、70%下吸湿量分别可达11.1%、29.1%和47.6%,同时具有较好的放湿能力.     

一种光响应SP-COOH/PAN纤维膜材料的制备及调节湿度的研究

通过物理掺杂将N-羧基螺吡喃(SP-COOH)与聚丙烯腈(PAN)混合,并利用静电纺丝技术制备了一种新型光响应调节湿度的SP-COOH/PAN纤维膜材料。利用螺吡喃的光致异构化的特性,使电纺薄膜的润湿性和周围湿度可以通过紫外-可见光的交替照射来可逆地调节。在紫外光照射下,会使螺C-O键断裂,此时螺吡喃分子呈现开环的、有颜色的极性分子,与水分子容易形成静电吸引;而在可见光照射下,螺C-O键重新结合,此时呈现了一种闭环的、无色的非极性分子,与水分子的吸引减弱。通过这种功能分子极性的变化可以可逆的操纵材料表面的润湿性,进而应用于周围环境湿度的调节。研究结果表明,在紫外-可见光交替照射下纤维膜表面的润湿性的变化范围和对周围湿度的调节范围呈现正向关系,并均随着SP-COOH的掺杂量增多而变大,当SP-COOH的掺杂量为10%时,材料表面润湿性可变化约16°,湿度调节范围约为±6%。另外,静电纺丝技术是一种简单、易操作、可实现大面积生产的制备膜的方法,这些优点有利于该类膜材料应用于实际生活。     

GO/膨润土/PVDF复合膜的制备及性能研究

为了提高聚偏氟乙烯(PVDF)膜的疏水性和抗生物污染性能,以氧化石墨烯(GO)和膨润土为改性材料制备PVDF复合膜,并对其进行膜通量、截留率、拉伸强度、亲水性、孔隙率及抗生物污染性能研究。结果表明,当GO添加量为0.6%,复合膜的各项性能达到最佳;添加膨润土可以提高复合膜亲水性、拉伸强度、膜通量和截留率,但会导致孔隙率有所下降。此外,还以铜绿假单胞菌为研究对象,研究了复合膜的抗生物污染和抑菌性能,结果表明,复合膜的生物污染过程明显降低,且细菌生长缓慢,说明复合膜具有减缓生物污染的作用,具有一定的抑菌性。     

Zn_2SnO_4-LiZnVO_4系厚膜湿敏元件的制备和性能研究

采用溶胶凝胶法制备 Zn2SnO4-LiZnVO4系陶瓷纳米粉体,用平面丝网印刷工艺在氧化铝基片上制备厚膜湿敏元件。与普通陶瓷粉体制备的元件相比,该元件低湿电阻小,长期稳定性较好。 测量不同工作频率时的湿敏特性表明,元件在 1kHz频率范围感湿线性最佳。复阻抗分析表明,采用溶胶凝胶法制备纳米粉体并控制烧结温度,可获得良好的微结构,是改善元件感湿特性的原因。     

多壁碳纳米管/氧化石墨烯/硅橡胶复合薄膜湿敏性能研究

采用化学修饰的多壁碳纳米管(o-MWCNTs)与Hummers法制备的氧化石墨烯(GO)超声混合,加入室温硫化硅橡胶(RTV),利用溶液共混法制备具有湿敏特性的o-MWCNTs/GO/RTV复合薄膜。借助于透射电子显微镜(TEM)、红外吸收光谱(FT-IR)等分析手段分别对化学修饰的多壁碳纳米管及氧化石墨烯进行表征,并对基于o-MWCNTs/GO/RTV的复合薄膜的湿敏性能及湿敏机理进行了探讨。结果表明,混酸处理后的碳纳米管端口打开,侧壁和开端处产生羧基和羟基等官能团,有利于水分子的吸附,同时也有利于与GO表面的基团作用,形成三维的纳微米结构,提高了碳纳米管与硅橡胶基体的相容性,使所制备的o-MWCNTs/GO/RTV复合薄膜灵敏度提高。当相对湿度在23%~87%的范围,m(GO)∶m(o-MWCNTs)=1∶3时,o-MWCNTs/GO/RTV复合薄膜的湿滞为5%RH,灵敏度为0.3152/%RH,响应时间和恢复时间分别为4和27 s。     

温度和湿度对聚四氟乙烯多孔驻极体膜压电活性稳定性的影响

研究了具有开放性孔洞的聚四氟乙烯(voided polytetrafluoroethylene,PTFE)多孔膜和PP蜂窝膜(polypropylene cellular)的驻极体行为和压电活性的温度效应。研究结果指出：和PP蜂窝膜驻极体相比．PTFE多孔膜驻极体呈现出突出的电荷储存和压电活性的温度稳定性;研究了这类稳定性的驻极体和材料的结构根源。PTFE多孔薄膜驻板体这种压电活性的温度稳定性主要依赖于这类驻极体材料电荷储存及材料的本征性能(如力学性质等)的温度稳定性。实验结果还说明：PTFE多孔膜突出的压电系数温度稳定性使它大大扩展了以包括PP在内的空间电荷型多孔膜研制的压电功能元器件的耐温要求。本文还讨论了环境因素(如相对湿度)对这类功能膜压电活性的影响,分析了环境湿度对压电活性影响的结构根源。     

石墨烯/环氧树脂复合材料的介电性能研究

通过Staudenmaier法制备了完全氧化的氧化石墨（GO）,并通过高温热膨胀制备了单层石墨烯（graphene）。用FT-IR和TG对GO的氧化程度、含氧官能团进行了表征,用SEM和TEM对天然石墨（NG）、GO和graphene的微观结构进行了分析。利用超声共混法制备了graphene/环氧树脂介电纳米复合材料,介电性能的测试表明,graphene的加入使环氧树脂介电常数大幅提高,当graphene添加量为0.25%（质量分数）时,材料介电常数达到25,是纯环氧树脂的4倍,介电损耗0.11。这为石墨烯在介电储能方面的应用和低成本介电复合材料的制备提供了新思路。     

膨润土/丙烯酸聚合物保水保肥材料制备及性能

采用溶液聚合法制备保水保肥剂,并对其保水保肥性能进行研究。结果表明,制备保水保肥剂的最佳条件为交联剂、膨润土、引发剂用量分别占单体质量的0.05%、15%、0.45%,反应温度为75℃,中和度为90%;其吸蒸馏水倍率为796g/g;保水剂在室温下24h的水分蒸发率9%,60℃的水浴锅中10h为99.72%;在4000r/min下离心10min保水率为57.4%。对浓度为10.0g/L的尿素溶液的吸附倍率为500g/g,由0.1g保水剂饱和吸附了浓度为20%的尿素溶液后制备的溶胶肥,用50ml蒸馏水动态淋滤后尿素残留为31.78%。     

Influence of cooling rate on interlaminar fracture properties of unidirectional commingled CF/PEEK composites

The influence of cooling rates on the mechanical property profile (transverse flexure properties and modes-I and -II interlaminar fracture toughness) has been investigated for unidirectional commingled CF/PEEK composites. A laboratory hot press with a steel mould was used to process the composites at 400°C for 60 min, at an applied pressure of 1 MPa. Cooling rates from fast (quenching in oil) to slow (hot press cooling) were achieved at ambient pressure. The results indicate that different matrix morphology was found at different cooling conditions, although deconsolidation occurred in the CF/PEEK composites during cooling. When the cooling rate was shifted from slow to fast, consolidation quality of the CF/PEEK composites was improved. The resulting effect of the consolidation quality and cooling rates on the mechanical property profile of commingled CF/PEEK composites is presented. It was found that the effect of the cooling rate on the mechanical property profile of the commingled CF/PEEK composites could not be isolated from the consolidation quality.