硼改性酚醛树脂的合成及其复合材料的性能

从催化剂用量、反应时间和温度等方面研究了合成工艺条件对硼改性酚醛树脂(BPR)性能的影响,研究了碳纤维/硼改性酚醛树脂(CF/BPR)复合材料性能与碳纤维含量及其表面处理的关系.结果表明:在特定的反应温度、时间和催化剂条件下,可以合成出性能良好的BPR.随着碳纤维含量的增加,CF/BPR复合材料弯曲强度、弯曲模量和冲击强度均逐渐增加;当碳纤维含量达到30%(质量分数)时,CF/BPR复合材料弯曲强度、弯曲模量和冲击强度达到最大值.CF/BPR复合材料弯曲强度和弯曲模量因碳纤维的表面处理而提高,但冲击强度却略有下降.     

聚硅氧烷改性氧化石墨烯/PMMA复合乳液的合成及性能研究

利用强氧化剂对石墨进行氧化,再通过氨基封端聚二乙烯基硅氧烷(AP)改性,得到表面带有碳碳双键以及含氧官能团的改性氧化石墨烯。采用乳液聚合法,将改性氧化石墨烯与甲基丙烯酸甲酯(MMA)进行聚合,并对影响复合乳液性能的因素进行了探讨。通过FT-IR、TEM等对氧化石墨烯的分子结构、微观形貌进行表征,并考察氧化石墨烯在水中的分散稳定性;分析了复合乳液体系的综合性能。结果表明:以高锰酸钾等强氧化剂对石墨进行氧化,可制备出表面含有大量羟基、羧基等官能团的氧化石墨烯,且所制的氧化石墨烯能在水中稳定分散;AP改性氧化石墨烯与MMA单体聚合制备出稳定的复合乳液体系,随着改性剂AP用量的增加,导热系数先增大后减小,当用量为3%时达到最大值[0.108 W/(m·K)],同时AP用量增加有利于提高乳液的最低成膜温度和体系黏度。     

非开挖管用改性聚丙烯复合材料制备及性能

非开挖改性聚丙烯(MPP)塑料顶管广泛应用于城镇电力电缆、建筑给排水敷设等领域。采用钛酸酯偶联剂(NDZ-105)对轻质碳酸钙和高岭土进行表面改性处理,成功制备高填充量的PP复合材料和非开挖用MPP管材。SEM分析显示,改性无机填料与聚丙烯基体的界面结合较好。无机填料在30%填充量下能显著提高复合材料的拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度和热性能,降低PP复合材料的生产成本,同时不影响复合材料的加工性能,扩大了其应用领域。     

马来酸酐聚乙二醇双酯-丙烯酸共聚物分散剂对碳酸钙在尼龙-6树脂中的分散效果研究

采用自行合成的聚羧酸类分散剂马来酸酐聚乙二醇双酯-丙烯酸共聚物处理碳酸钙填料表面,将处理后的填料与尼龙-6共混复合制备复合材料。通过扫描电镜分析了碳酸钙在尼龙-6树脂基体中的分散形貌,考察了共聚物添加量及共聚物分子结构对填料分散性及复合材料力学性能的影响。研究表明马来酸酐聚乙二醇双酯-丙烯酸共聚物可显著改善碳酸钙填料在树脂基体中的分散性,可使尼龙-6／碳酸钙复合材料的的拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度大幅提高。     

石墨烯/水泥复合材料的制备及电学、压敏性能研究

采用Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),并经过1 000℃高温还原制备了还原氧化石墨烯(RGO)。采用红外光谱、拉曼光谱、透射电子显微镜等分析测试方法对GO与RGO的结构进行了表征。进一步将RGO引入水泥中,制备了石墨烯水泥复合材料,并研究了该类复合材料的电学性能和压力敏感性能。结果表明:石墨烯可以作为导电桥梁填充到水泥基体的空隙之中,因而可以显著提高复合材料的电学性能,并且石墨烯水泥复合材料具有典型的压力敏感性能,有望用于材料结构监测。     

氧化石墨烯对再生混凝土改性试验研究

氧化石墨烯具有高强度、高导电性、高导热性等优点,将其用于水泥基复合材料中,可以提高其强度,改善其耐久性能。为研究氧化石墨烯对再生混凝土改性作用,对氧化石墨烯掺量为0%、0.02%、0.04%、0.06%的再生混凝土力学性能和抗冻性能进行了试验研究。结果表明:随着氧化石墨烯掺量的增加,再生混凝土的力学性能和抗冻性能得到有效改善;为研究氧化石墨烯对再生混凝土改性机理,通过电镜扫描试验观察再生砂浆的微观结构,掺入0.06%的氧化石墨烯后再生砂浆的微观结构得到了改善。     

氧化锌/石墨烯复合材料的水热制备及其光催化性能

基于石墨烯优异的电子传输特点,本文以石墨烯为载体,醋酸锌为半导体前驱体,通过水热法制备了氧化锌/石墨烯复合材料。对所合成的复合材料进行了X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、氮气吸脱附等温曲线及光催化性能测试。结果表明:氧化锌均匀复合在石墨烯表面,两者形成了有效的界面耦合。得益于氧化锌在水热反应过程中形成的高结晶度及与石墨烯之间的界面耦合作用,电子可从氧化锌的价带直接传向石墨烯,因此该复合材料的光降解效率达到了89.84%,相比于商用二氧化钛有了显著提高(47.68%),其光降解一级反应速率常数达到0.012min-1。这种新颖的、具有优异光催化性能的氧化锌/石墨烯复合材料在光催化领域具有较高的潜在应用价值,为构筑其他石墨烯基半导体复合材料提供了新的思路。     

改性GO芳香族聚酰胺复合纳滤膜制备及分离性能

为提高纳滤膜分离特性、拓展其在水处理中的适用性，以聚砜(PSf)为膜基材，以由4,4’-二氨基二苯醚(4,4’-ODA)改性的聚对苯二甲酰对苯二胺(m-PPTA)和氧化石墨烯(GO)为共混材料，采用相转化法制得基膜后，再通过界面聚合法制备改性氧化石墨烯芳香族聚酰胺复合纳滤膜(m-PPTA/PSf-GO)，研究改性材料占比对膜表面形貌、内部结构及其分离性能的影响。结果表明：当m-PPTA占比为6%并均匀分布时，膜表面出现明显凸起，有助于支撑层与聚酰胺层紧密结合；引入GO可使膜亲水性增强、内部海绵状空隙增多，有利于水分子的转移；当GO占比为0.005%时，m-PPTA/PSf-GO对分别含MgSO₄、Na₂SO₄水样的水通量和截留率最佳，依次为68.7、71.0 L/(m²·h·MPa)和91.3%、94.8%。该共混改性方法简便，m-PPTA和GO的引入可有效提高复合纳滤膜的分离性能。     

光雕法制备石墨烯薄膜及其特性研究

石墨烯是一种性能优良的电极材料,如何将石墨烯应用于柔性电子器件中是目前研究的热点之一。本文采用滴涂法制备了柔性氧化石墨烯薄膜,通过光雕法对其进行照射,在还原氧化石墨烯的同时完成了电极的图形化。再通过调整激光强度,在不同激光强度下制备了多种叉指电极,并对其结构和导电性能性能进行了表征。结果发现:当激光强度为25时,氧化石墨烯的还原及图形化效果最好。     

石墨烯建筑材料的研究应用现状及前景展望

将石墨烯或氧化石墨烯应用于建筑材料的研究越来越细致、深入且已有技术成功应用。文章综述了石墨烯改性环氧树脂、石墨烯改性沥青、石墨烯改性涂料、石墨烯陶瓷复合材料、石墨烯玻璃、石墨烯混凝土等建筑材料的研究现状,从建筑行业对建筑材料的要求入手,展望了石墨烯复合建筑材料的应用前景。