硅溶胶/苯丙乳液复合涂膜动态流变性能研究

研究硅溶胶/苯丙乳液复合膜的动态力学性能。以苯丙乳液与硅溶胶复配得到一组稳定的复合体系,分别浇注干燥制备出系列复合膜,通过动态力学温度扫描及蠕变实验研究了复合膜的玻璃化转变温度、弹性模量及抗蠕变性与硅溶胶用量的关系,发现随体系中硅溶胶含量的增加,复合膜的玻璃化转变温度依次提高,其在高温区的弹性模量也逐步增加,抗蠕变性也得到很大的提高。     

聚酰亚胺复合杂化环氧树脂基增强浆料的制备与性能研究

采用溶胶-凝胶技术,在合成的聚酰胺酸(PAA)中对纳米SiO2/TiO2前驱体进行原位改性,添加硅烷偶联剂(WD-50),利用超声空化及复配技术制备了环氧树脂基-SiO2.TiO2复合杂化聚酰亚胺增强浆料,并采用FTIR、DSC、粒径分析仪、力学测试、STM等手段对所制备增强浆料的性能及其在碳纤维上浆膜铺展的显微形貌进行了分析.结果表明:SiO2.TiO2以纳米粒度分布于浆膜中;上浆后碳纤维轴向界面有一层纳米级粒状突起,表面较为粗糙,改善了碳纤维的界面性能,杂化浆料处理后碳纤维的抗拉强度及层间剪切强度显著提高.     

Si02／醋丙核壳复合物的合成及其对木材的改性

以醋丙共聚物（VAc-MMA-AA）包覆硅溶胶纳米Si02粒子，形成Si02／VAc-MMA-AA核壳乳液，将该核壳复合乳液与杨木木材复合，制成无机／聚合物核壳复合物复合木材．利用EM、SEM及FT-IR红外光谱表征该核壳粒子及改性后复合木材的结构和形态，研究了经Si02／VAc-MMA-AA核壳复合物改性后复合木材的性能，结果表明。用该核壳复合物改性的木材WPG为45％时，氧指数为40．1％，并且该复合木材在顺纹和径向方向的抗压强度分别提高了86．9％、83．3％，抗弯曲强度提高了42．2％，弹性模量提高了58．9％．     

SiO_2／醋丙核壳复合物的合成及其对木材的改性

以醋丙共聚物(VAc-MMA-AA)包覆硅溶胶纳米SiO_2粒子,形成SiO_2/VAc-MMA-AA核壳乳液,将该核壳复合乳液与杨木木材复合,制成无机/聚合物核壳复合物复合木材.利用EM、SEM及FT-IR红外光谱表征该核壳粒子及改性后复合木材的结构和形态,研究了经SiO_2/VAc-MMA-AA核壳复合物改性后复合木材的性能,结果表明,用该核壳复合物改性的木材WPG为45%时,氧指数为40.1%,并且该复合木材在顺纹和径向方向的抗压强度分别提高了86.9%、83.3%,抗弯曲强度提高了42.2%,弹性模量提高了58.9%.     

苯丙乳液/纳米ATO隔热涂料的制备与性能

为了提高建筑玻璃的隔热效果,将半连续滴加法合成的苯丙乳液与纳米氧化锡锑(ATO)复合,制备了苯丙乳液/纳米ATO隔热涂料.研究了乳化剂和丙烯酸用量对涂膜附着力和吸水率的影响,测定了涂膜的透光率和隔热效果.结果表明,乳化剂用量(质量分数)为1.5%,丙烯酸用量从1.5%增加到2.4%时,附着力由2级提高到1级,吸水率由11.4%升高到12.7%.纳米ATO用量为7.0%(质量分数),近红外光的屏蔽率可达66.3%,可见光透过率为70.5%,隔热效果明显.     

前驱体对Pt/C催化剂性能的影响

采用浸渍热还原法制备了以Pt(NH3)2(NO2)2和Pt(NH3)4C l2为前驱体的两种聚合物电解质燃料电池用Pt/C催化剂:Pt/C-Pt(NH3)2(NO2)2和Pt/C-Pt(NH3)4C l2.以HRSEM、XRD、循环伏安(CV)和旋转圆盘电极(RDE)等方法研究了前驱体对催化剂的影响.结果表明,Pt/C-Pt(NH3)4C l2晶粒团聚,分布不均,电化学活性较低;而Pt/C-Pt(NH3)2(NO2)2晶粒细小,分布均匀,具有更高的电化学催化活性,是浸渍法制备Pt/C催化剂的有效前驱体材料.而且,Pt/C-Pt(NH3)2(NO2)2对CO氧化和O2还原的高活性主要来自于催化剂比表面积的提高,而对甲醇氧化活性的提高,表面存在更多的(110)晶面也是重要因素.     

乙烯基硅氧烷改性苯丙乳液的制备及性能

为提高苯丙复合乳液的耐水性和耐侯性,以苯乙烯、丙烯酸为核单体,丙烯酸丁酯、丙烯酸、乙烯基三乙氧基硅烷为壳单体,采用半连续核壳乳液聚合工艺制备苯丙复合乳液;研究了乳化剂用量、单体配比、有机硅用量等因素对乳液及涤膜性能的影响．制备了性能优良的苯丙乳液,可用于竹制品和木制品．     

滑石粉/苯丙乳液水性阻尼涂料的制备与研究

采用高速剪切分散的方法,以苯乙烯/丙烯酸酯乳液为基体,改性滑石粉为填料,改性玻璃纤维粉为增强体制备了水性阻尼涂料。通过动态热机械分析仪(DMA)研究了宽温域(-10~80℃)、宽频(1 Hz、100 Hz、500 Hz、900 Hz)条件下的阻尼性能,场发射扫描电镜(SEM)观察力学测试后断面微观形貌等。结果表明:加入偶联剂KH570改性的滑石粉,涂料"损耗因子-温度"曲线峰值增至0.7~0.9,阻尼性能相对改性前大幅提升。当改性滑石粉与改性玻璃纤维粉质量比为10∶1时,不锈钢涂层附着力和拉伸剪切强度最大,分别为0.45 MPa和0.55 MPa,观察断面微观形貌,改性玻璃纤维粉作为增强体在一定范围内与连续相基体紧密结合。     

苯丙乳液/石圭溶胶复合体系的流变性研究

为了了解聚合物乳液与硅溶胶复合后流变性能的变化,以苯丙乳液与硅溶胶复配得到一组稳定的复合体系,测定了该体系的粒径及粒径分布.通过研究复合体系的流变性能,发现随复合体系中乳液含量的增加,复合体系的表观粘度依次增加.在一定的σ范围内,复合体系表现出牛顿流体的特性.随温度的升高,复合体系的表观粘度呈逐步降低趋势.复合体系的流变行为与乳液的流变行为差异明显,与硅溶胶的流变行为较为接近.     

壳聚糖/PVA/CuS杂化纤维的制备与性能

通过湿法纺丝法制备了壳聚糖(CS)/聚乙烯醇(PVA)/硫化铜(CuS)杂化纤维,并使用戊二醛和三聚磷酸钠作为交联剂对纤维交联处理,研究了杂化纤维的基本性能。结果表明,在共混体系中,PVA的加入提高了复合溶液的黏度;红外光谱显示在交联剂的处理下成功制备了交联的杂化纤维;纤维的结晶度随着牵伸倍数的增加而提高;PVA质量分数为10%的CS/PVA/CuS杂化纤维的断裂强度最高,达到1.54 cN/dtex,比CS纤维提高了55.6%。扫描电镜观察到CS/PVA/CuS杂化纤维表面光滑。使用980 nm的近红外激光器测试了杂化纤维的光热转换效应,CS/PVA/CuS杂化纤维在90 s内升温达39.8℃,比CS纤维提高了28.8%。     

纳米聚乙烯／二氧化硅复合微球的制备

通过使用熔融乳液法将聚乙烯（PE）用表面活性剂聚乙烯-b-聚乙二醇嵌段共聚物（PE～b—PEG）乳化成纳米级胶束,同时采用溶胶-凝胶法将硅源水解并自组装到纳米PE胶束表面上,制备了纳米聚乙烯／二氧化硅复合微球．产物分别用纳米激光粒度仪、扫描电子显微镜（SEM）进行表征．实验结果表明：在适量的表面活性剂PE-b—PEG存在的条件下,复合微球的可控尺寸在30～190nm范围内,平均粒径为94nm．     

SiO_2凝胶/木材复合材料制备

以正硅酸乙酯为前驱液,通过水解获得溶胶,其固体质量分数为23.6%,常温下48 h后测定黏度为20 s,所得凝胶经过红外光谱分析,在1087.8 cm-1处出现强烈的Si—O—Si的反对称伸缩振动吸收峰,X线衍射表明,该凝胶为非晶态SiO2无定型结构.采用先制取溶胶,然后利用自制减压-加压设备,将溶胶灌注入木材内获得的SiO2凝胶/木材复合材料增重率平均为81.3%,比前人制备方法提高了125.2%,而且克服了以往方法水解、缩聚过程缓慢,反应不完全的缺点.     

木粉/聚氯乙烯复合材料的研制

目的利用质轻价廉、来源广泛的木粉与通用型聚氯乙烯（PVC）复合,制备出新型木塑复合材料.方法将不同粒径、碱处理和碱处理后偶联剂处理的木粉填充到聚氯乙烯中,经混合、塑炼、成型后测试其性能;加入导电性组分聚苯胺（PAn）,考察其对木塑复合材料性能的影响.结果较小粒径的木粉对复合材料拉伸性能、弯曲性能和冲击性能贡献较大.木粉预处理方法对复合材料性能影响较大,碱处理后的木粉,使复合材料拉伸性能下降,偶联剂处理的木粉使复合材料拉伸性能明显提高;加入导电性PAn,提高了复合材料的强度,并赋予复合材料一定的导电性,电阻率达1GΩcm.结论木粉粒径、木粉的处理方法、导电聚苯胺的加入都对木塑复合材料性能有显著影响,在材料强度要求不很高的场合,木粉与聚氯乙烯复合会大大降低复合材料的成本,加入导电聚苯胺,可做成抗静电木塑复合材料.达到节约能源,保护环境的作用.     

中和度对水性硅溶胶/聚氨酯杂化树脂交联性能的影响

水性聚氨酯/无机复合材料兼具有机物和无机物的优点,是一类非常有发展前景的复合材料。然而,有机物与无机物之间的差异使两相相容性不好,不仅限制了无机材料在聚合物基体中的作用而且导致复合材料结构不均,综合性能下降。因此,保证无机粒子在聚氨酯基体中的均匀分散是制备性能优异的水性聚氨酯/无机复合材料的关键。本文将高支化度的水性硅溶胶（KS560）添加到3–氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）封端的WPU乳液中,通过sol-gel反应制备了均一的水性聚氨酯/SiO₂复合乳液（WPU/SiO₂）。体系的中和度（DN）由三乙胺/2,2–二羟甲基丙酸（TEA/DMPA）的摩尔比控制。研究了体系DN值对复合乳液结构和性能的影响。通过²⁹Si NMR及流变实验证实WPU与KS560之间的化学交联结构。随着DN值增加,这种化学交联程度增大,使得流变的储能模量值降低。SEM照片发现KS560的加入可分散转移成膜过程中产生的应力,并阻止裂纹的形成。而DN值增加有利于改善复合胶膜表面的平整度。同时,KS560为WPU引入了聚硅氧烷网络结构,使复合材料热稳定性,耐水性及力学性能均得到提高。当DN为80%时,复合材料的吸水率达到最低值4%。另外,随DN值增加,KS560与WPU之间的界面强度,KS560之间的缩合程度增加,这使复合材料的拉伸强度及模量值均增加。因此,DN值为80%时可制备综合性能优异的WPU/SiO₂复合材料。     

国产轻型木结构墙体的稳态热量传递性质

木结构墙体稳态热量传递性质是评价其节能保温的重要指标。为了在引进国外木结构住宅先进技术基础上,推进轻型木结构住宅国产化进程,该研究使用国产材料制备了13块不同构造的轻型木结构墙体,采用热箱一热流计法检测了稳态时墙体的有效传热系数,并通过理论计算,得到了各墙体的理论计算预测值。结果表明,墙体有效传热系数在0．226～0．529w／（m^2·K）之间,除热工级别为IIt级的1、2、3、6号墙体外,其它墙体均为It级,完全适用于中国严寒地区,并满足中国节能65％的墙体传热系数限值要求。通过理论计算预测传热系数设计值与检测值基本相当,可采用理论计算对木结构复合墙体保温性能进行设计。     

KOH活化杨木制备活性炭的特性研究

通过热重法对杨木颗粒以及用KOH浸渍后的杨木颗粒进行热解实验,通过TG、DTG、DSC曲线的变化规律,分析在主要失重阶段发生的物理变化、化学变化以及炭得率．结果表明：活化剂KOH中的K^＋对木材的热解具有催化作用．形成活性炭的温度基本为600℃,温度高于800℃时,活性炭发生烧失反应;升温速率对炭得率几乎没有影响;加入活化剂KOH后,提高了炭得率,但是炭得率与活化剂／杨木颗粒的质量比值成反比．