六甲基二硅胺烷改性纳米二氧化硅工艺

以纳米二氧化硅为原料，乙醇为溶剂，六甲基二硅胺烷为改性剂，采用湿法工艺对纳米二氧化硅表面进行了改性研究，分别探讨了改性剂用量、预处理温度、预处理时间、反应温度、反应时间对纳米二氧化硅表面改性效果的影响.结果表明，纳米二氧化硅经六甲基二硅胺烷改性处理后，表面羟基数明显减少；改性剂用量、预处理时间、预处理温度、反应温度、反应时间对纳米二氧化硅表面改性均有影响.通过对纳米二氧化硅表面羟基数的测定，验证了纳米二氧化硅的改性效果.     

纳米SiO_2接枝聚消旋乳酸的制备和表征

为使聚乳酸/二氧化硅复合材料既有纳米效应又有有机材料的优点,文中使用硅烷偶联剂KH-550对纳米二氧化硅进行表面改性,采用原位聚合法,将D,L-丙交酯在改性二氧化硅表面开环聚合制备聚消旋乳酸/纳米二氧化硅接枝聚合物.使用傅里叶红外变换光谱仪(FTIR)和热重分析仪(TG)对其结构和热性能进行表征.实验结果表明:接枝效果最佳的反应时间为24h,失重率为17%.改性后的纳米二氧化硅的分散稳定性和聚消旋乳酸的热稳定性得到了明显改善,聚消旋乳酸的起始分解温度由100℃提高到130℃,SiO_2-g-PDLLA在丙酮中能稳定分散2个月以上.     

偶联剂与无机纳米粒子之间的相互作用

纳米微粒具有的表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等使纳米微粒具有特殊的物理和化学性质.作为纳米材料的重要成员,纳米二氧化硅也不例外.由于红外光谱技术具有显著优点,使它成为分析分子结构的重要技术之一.而纳米粒子,偶联剂,环氧树脂的作用机理一直是人们感兴趣的课题.偶联剂与纳米粒子的作用对理解三者之间的作用机理具有重要意义.本文通过实验手段,利用红外光谱分析技术较为深入地研究了纳米二氧化硅与偶联剂的作用机理,并对实验结果进行了解释与分析.     

多巴胺仿生修饰及聚乙烯亚胺二次功能化表面改性超高分子量聚乙烯纤维

为提高超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维与环氧树脂之间的界面剪切强度,采用多巴胺仿生修饰及聚乙烯亚胺(PEI)二次功能化对UHMWPE纤维进行表面改性,并通过FTIR、XPS、SEM和单丝拔出实验等方法分析改性前后UHMWPE纤维的表面特征及UHMWPE/环氧树脂复合材料的界面剪切破坏情况.结果表明:经过多巴胺涂覆和PEI二次功能化后的纤维表面产生羟基和氨基等活性官能团;改性后的纤维表面粗糙度增加;改性前后纤维力学性能基本不变;改性后的UHMWPE纤维与环氧树脂之间的界面剪切强度有所增加,当PEI质量浓度为5 mg/m L时,PEI二次功能化后的UHMWPE纤维与环氧树脂之间的界面剪切强度为1.185 MPa,与未改性UHMWPE纤维复合材料相比,提高了65.27%.     

Ag@SiO_2-SiC复合纳米颗粒制备及其荧光增强现象研究

利用银纳米颗粒的表面等离子体共振来增强SiC的发光,成功制备了Ag@SiO2-SiC复合纳米结构并进行了表征,通过控制二氧化硅层厚度和SiC连接方式研究了银纳米颗粒表面等离子体共振对荧光增强效果的影响。结果表明:采用氨基修饰后Ag@SiO2与SiC结合比未修饰氨基得到更强的荧光增强效果。当银纳米颗粒与SiC之间没有间隔时,产生荧光猝灭;当二氧化硅层厚度为10nm时,荧光增强1.51倍;厚度为20nm时荧光增强1.15倍。     

AA/AMPS接枝环氧树脂E-44的水性化改性研究

为改善环氧树脂E-44的水溶性,以丙烯酸（AA）和2-甲基-2-丙烯酰胺基-丙磺酸（AMPS）为接枝共聚的单体对环氧树脂进行水性化改性.研究了引发剂、不同单体及比例和反应条件对接枝共聚物水分散稳定性的影响并通过红外光谱对产物进行了表征.结果表明,以2.71 wt％的BPO为引发剂、以体积比1∶1的无水乙醇-乙二醇单甲醚为混合溶剂,在接枝共聚反应温度110℃,下用质量比为1∶1的AA/AMPS对等质量的环氧树脂E-44进行改性,得到的改性环氧树脂水性化改性效果最好,乳液离心稳定性和贮存稳定性最高.     

环氧树脂E-51的水性化研究

利用化学改性法将亲水基团引入到环氧树脂分子链上,制备出水性环氧树脂体系.用红外光谱对改性树脂的结构进行表征,并研究反应温度、反应时间、反应物配比、加水量及加水方式对环氧树脂水性体系的影响.结果表明,对氨基苯磺酸改性环氧树脂能够制备出稳定的水性环氧树脂体系.     

水溶性聚合物改性二氧化硅的研究及应用

在自制共聚物所设定的化学环境中原位生成二氧化硅并实现对其表面改性.通过红外光谱、TEM、XPS、TGA等测试手段表征二氧化硅表面改性状态、颗粒形态及对含-COOH的马来酸酐-丙烯酸二元共聚物,含-COOH,-CONH2的马来酸酐-丙烯酸-丙烯酰胺三元共聚物的吸附能力.结果表明:二氧化硅通过氢键吸附聚合物,实现自身的表面改性,其吸附行为与聚合物的浓度、分子量及体系的pH值等因素有关.改性后二氧化硅有一定的再分散性,能够应用在洗涤助剂中.     

纳米颗粒增强聚合物基复合材料的性能研究

以聚苯乙烯为基体,纳米二氧化硅颗粒为填料构建界面双层结构模型与聚苯乙烯基纳米复合材料结构模型。对二氧化硅表面使用硅烷偶联剂与碳链进行改性修饰,探究界面影响材料性能的机理与不同改性程度纳米颗粒增强聚苯乙烯的作用机理,观察计算聚合物基纳米复合材料之间的相互作用与相容性。通过改变纳米二氧化硅颗粒的粒径和质量分数,来计算不同复合材料的相容性、介电性能和力学性能。试验中以聚苯乙烯为基体树脂,纳米颗粒为填料,构建了聚合物复合片材。通过控制填料含量与颗粒表面改性,观察并分析了复合材料片的介电常数。加入纳米颗粒,复合材料片的介电常数增加;增大颗粒尺寸或改性无机颗粒表面,会削减介电常数的增加。     

玄武岩纤维增强双酚F型环氧树脂的性能研究

采用甲基四氢邻苯二甲酸酐为固化剂,2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30)为促进剂,并通过KH550修饰的玄武岩纤维(BF)对双酚F型环氧树脂进行改性。利用电子万能试验机、冲击试验箱、静态热机械检测仪(TMA)等设备对环氧树脂复合材料进行性能分析,对表面修饰前后的玄武岩纤维改性的双酚F型环氧树脂复合材料性能进行对比,结果显示:总体上拉伸强度,断裂伸长率和冲击强度呈现递增的趋势;玻璃化转变温度和热膨胀系数呈现递减的趋势。与原始BF改性环氧树脂复合材料相比,经表面修饰的BF改性双酚F型环氧树脂复合材料的各项性能均有所提高,表明BF对双酚F型环氧树脂同时兼有增强和增韧的作用。     

新型改性水性聚苯胺-环氧树脂涂料的制备

通过化学结构改性法分别在环氧树脂E-44的一端引入双键,另一端引入羟基,用不饱和有机酸中和,得到水性环氧树脂.研究了单体配比、反应温度对反应转化率的影响,确定了水性环氧树脂制备的最佳条件为：n（N-甲基烯丙基胺）∶n（二乙醇胺）∶n（E-44）=1.00∶1.05∶1.00;反应温度60℃;反应时间4 h.同时研究了水性环氧树脂及固化剂不同配比对涂层性能的影响,确定了水性环氧树脂乳液和固化剂的最佳质量比为2∶1.     

环氧树脂E-51的水性化研究

利用化学改性法将亲水基团引入到环氧树脂分子链上，制备出水性环氧树脂体系．用红外光谱对改性树脂的结构进行表征，并研究反应温度、反应时间、反应物配比、加水量及加水方式对环氧树脂水性体系的影响．结果表明，对氨基苯磺酸改性环氧树脂能够制备出稳定的水性环氧树脂体系．     

丙烯酸在碳纤维表面的电聚合改性

为了提高碳纤维与树脂基体之间的粘结性能,采用循环伏安法,以丙烯酸为聚合单体对碳纤维进行了电聚合改性.利用傅里叶红外光谱仪和扫描电子显微镜研究了改性前后碳纤维表面的结构变化,并利用电脑伺服控制材料试验机对复合材料进行了力学性能测试.结果表明:当丙烯酸浓度为0.3 mol/L、循环次数为10次时,碳纤维的改性效果最佳;改性后的碳纤维在红外光谱的2 680 cm-1附近出现了—OH特征吸收峰;复合材料的层间剪切强度由10.50 MPa增加到了23.44 MPa,提高了123.21%;改性后碳纤维表面出现了圆片状丙烯酸聚合物层,且可与环氧树脂基体紧密结合.     

基于桐油的环氧沥青增容剂的合成与表征

以桐油和环氧树脂为原料,通过皂化、酯化和环氧化三步反应制备了环氧沥青增容剂。研究了反应温度、反应时间、催化剂用量和反应物投料比等对各步反应的影响。结果表明:当皂化温度为70 ℃,回流时间为2 h,桐油与氢氧化钠的摩尔比为1∶3.6时,桐油反应转化率为76.3%;当反应温度为100 ℃,反应时间为5 h,环氧树脂与桐油酸的摩尔比为1∶2,环氧树脂与甲苯的质量比为1∶2时,四正丁基溴化铵用量为反应物质量的2.5%时,酯化产物具有较低的环氧值0.544 mol/100 g;环氧化反应的最优工艺条件为:反应温度 60 ℃,反应时间45 min,双氧水与甲酸、桐油酸酯树脂的摩尔比为3∶1∶1,硫酸的用量为桐油酸酯质量分数的1.5%。通过傅立叶变换红外光谱分析并确认了各步目标产物的结构。     

桐油改性酚醛环氧树脂合成及室温固化物性能

以桐油与苯酚在酸催化下反应生成桐油-苯酚取代物,并进一步在酸性条件下与甲醛反应生成桐油改性二阶酚醛树脂。利用FTIR,GPC等对其结构进行了表征。FTIR分析证明,桐油与苯酚的反应破坏了桐油的共轭双键,形成了新的取代产物。当该产物在酸性条件下与甲醛反应并进一步进行环氧化后,形成桐油改性酚醛环氧树脂。GPC研究表明,所形成的树脂是桐油改性环氧树脂与普通二阶酚醛环氧树脂的复合物。其中桐油改性环氧树脂的数均相对分子质量为3 482,二阶酚醛环氧树脂的数均相对分子质量为619。选用了不同的室温固化剂对所合成的桐油改性酚醛环氧树脂和E-44环氧树脂复配物进行固化性能研究。研究表明,所合成的桐油改性酚醛环氧树脂与E-44质量比在0.5~2.0进行复配,固化后可获得较好的力学性能。     

硼酚醛-环氧树脂涂料的研制

以环氧树脂和硼酚醛树脂作为基料研制一种高性能涂料.利用硼酚醛树脂优异的耐高温性、良好的柔顺性和防腐性,来弥补环氧树脂在性能上的一些不足,此种涂料不仅具有耐高温、耐磨、重防腐等特性,同时可长期存在于原油中.实验表明:当使用15 g环氧树脂、6 g硼酚醛树脂、7 g液体端羟基丁腈橡胶、1 g纳米钛浆、6 g钛白粉、6 g滑石粉、0.5 g白炭黑、1 g膨润土、4 g碳化硅、7 g硫酸钡、3 g石墨,固化剂为双氰胺时,涂膜的机械性能与耐高温性能较好,耐腐蚀性能优异.     

双马来酰亚胺／环氧树脂的电性能研究

采用环氧／双马来酰亚胺树脂体系,研究了环氧树脂用量对双马来酰亚胺电性能,力学性能的影响以及改性双马来酰亚胺抗吸水性与电绝缘性的关系,找出了环氧改性双马来酰亚胺树脂的最佳配比为BMI／DDM／CYD－127＝4／1／5,研究表明改性材料在保持优良的耐湿热,电绝缘性的同时,可大大改善了双马来酰亚胺树脂的脆性。     

环氧树脂改性聚氨酯羟基组分的合成及应用

为提高发泡聚氨酯材料的界面粘接性能,利用二乙醇胺与环氧树脂反应合成端羟基环氧树脂,再将其涂敷于发泡模具的内表面,加入聚氨酯羟基组分并与稍过量的异氰酸酯组分混合均匀后发泡成型,制得环氧树脂改性聚氨酯泡沫材料.研究了合成反应的温度、时间、配比以及反应动力学方程.红外光谱分析结果显示产物的环氧基特征吸收峰消失,且羟基特征吸收峰增强变宽,说明环氧基参与了反应并生成了端羟基环氧树脂.性能测试实验的结果表明:环氧树脂改性聚氨酯具有凝胶、固化快等特点,环氧树脂链段的引入可以将聚氨酯发泡材料的界面粘接强度提高约57％.