介孔SO_4~(2-)/W-TiO_2@SiO_2可见光催化剂的制备及催化性能

以P123作为模板剂,采用溶胶-凝胶法合成介孔SO42-/W-TiO2@SiO2(WSTS)可见光响应光催化剂。以甲基橙为模型物,考察其在可见光及紫外光区的光催化活性。采用X射线衍射(XRD)、环境扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)、低温氮物理吸附(BET)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)和荧光光谱(PL)对样品的结构及性能进行表征。结果表明:W掺杂不但可以提高样品的比表面积、孔容,而且可以抑制晶型从锐钛矿向金红石转变。与光催化剂P25及未掺杂的样品相比,光催化活性明显提高。且W的最佳掺杂量为n(W)/n(Ti)=0.002 5,其在可见光(λ400 nm)和紫外光区辐照40 h和60 min后,甲基橙的脱色率分别是91.7%和98.9%。     

聚丙烯/木质素复合材料制备及性能

采用溴代十二烷接枝改性木质素,提高其与聚丙烯的相容性,并以此为原料成功制备了木质素含量高达70%的聚丙烯/木质素复合材料。研究了溴代十二烷接枝改性木质素的结构及木质素掺量对聚丙烯/木质素复合材料的力学性能和流变性能的影响规律。结果表明,聚丙烯/改性木质素复合材料冲击强度和拉伸强度在木质素掺量低于10%时,随着木质素掺量的增大而提高,而断裂伸长率则明显下降。动态力学分析(DMA)表明,加入改性木质素可降低聚丙烯复合材料的玻璃化转变温度(Tg)。此外,复合材料的非牛顿指数随着改性木质素掺量的提高而增大,材料的加工性能改善。SEM分析显示,改性木质素与聚丙烯基体的界面结合较好。     

聚氨酯/石墨烯复合纤维的制备及其发泡性能研究

以热塑性聚氨酯(TPU)、单层纳米石墨烯(GR)通过溶液与熔融共混并用的方法制备TPU/GR共混物,利用不同牵引速度纺丝制得不同直径的TPU/GR复合纤维,对其进行超临界二氧化碳微孔发泡,制得发泡TPU/GR复合纤维,探究了GR在TPU中的分散性,纤维尺寸和GR含量对发泡TPU/GR复合纤维泡孔结构及力学性能的影响。结果表明:GR在TPU体系中具有良好的分散形态及较高的二氧化碳气体阻隔性能;当发泡TPU/GR复合纤维直径为200μm时,随着GR含量的增加,纤维的发泡面积逐渐变大,泡孔直径呈现先减少后增加的趋势;对于直径为500μm的发泡TPU/GR复合纤维,随着GR含量的增加,纤维的泡孔直径逐渐变小,泡孔密度逐渐增加,即当加入质量分数为5%的GR,纤维泡孔直径由原来未加GR时的3. 78μm降低至1. 97μm,泡孔密度由原来的未加GR时4. 93×10~9cells/cm~3增加至2. 42×10~(10)cells/cm~3。     

硅烷接枝聚乙烯的加工流变性能

采用HAAKE流变仪作为反应器,将不饱和硅烷熔融接枝到低密度聚乙烯(LDPE),制得硅烷接枝聚乙烯,然后将该接枝料用于毛细管流变测试和熔体流动速率测试。实验结果表明,转速越高,扭矩曲线的峰值越大,达到最高峰的时间越短,并且料温上升也越快。毛细管流变测试表明体系为假塑性流体,表现出典型的切力变稀行为。随着剪切速率的增大和温度的升高,表观黏度都呈下降趋势。随着剪切速率的增大,体系的表观黏度对温度的依赖性减小。熔体流动速率(MFR)测试表明,硅烷接枝PE的MFR随引发剂用量的增多而减小,但并非呈线性关系。     

蒙脱土填充补强丁苯橡胶及对橡胶硫化特性的影响

以十八烷基三甲基溴化铵为插层处理剂改性蒙脱土。分别采用有机蒙脱土(C₁₈-MMT) 和Na-蒙脱土(Na-MMT) 填充补强丁苯橡胶, 用XRD 和TEM 对复合材料的结构进行表征。结果表明: 蒙脱土在橡胶基体中的分散取决于蒙脱土的亲油性, 亲油性越强, 蒙脱土的片层在橡胶中的分散越均匀, 完全有机化处理的蒙脱土能够被剥离成厚度为20 nm 左右的片层并均匀分散在橡胶基体中。蒙脱土的存在对橡胶的硫化反应有一定的影响, 有机蒙脱土对橡胶硫化反应有催化作用, 但不改变硫化反应的活化能; Na-蒙脱土片层阻碍了橡胶的硫化交联, 使交联反应对温度的敏感性降低, 导致表观活化能减小。有机蒙脱土填充补强丁苯橡胶, 由于提高了橡胶的交联密度, 同时有机蒙脱土具有高比表面积和滑移性, 大大提高了橡胶的机械性能, 其拉伸强度和300 %定伸应力与炭黑N330 补强橡胶相当, 而断裂伸长率较炭黑补强橡胶有大幅度的提高, 在替代炭黑作为橡胶的补强剂方面具有广泛的应用前景。      

聚丙烯/水滑石纳米复合材料的热稳定性

采用未改性水滑石(LDH1)、十二烷基磺酸钠改性水滑石(LDH2)和十二烷基磺酸钠/衣康酸协同改性水滑石(LDH3),通过熔融插层法制备得到了PP/LDH1、PP/LDH2、PP/LDH3三种聚丙烯/水滑石纳米复合材料。用热重分析和燃烧试验法,分析表征了水滑石、PP/LDH1、PP/LDH2、PP/LDH3三种纳米复合材料的热稳定性及空气中的燃烧性能;透射电镜(TEM)分析观察了水滑石在聚丙烯基体中的分散、分布及其形貌。结果表明:LDH3上的羟基起始分解温度最高;不管在有氧条件下还是无氧条件下,LDH3对提高聚丙烯热稳定性效果最好,与聚丙烯基体相容性也好,在基体中分散更为均匀。     

凹凸棒石/弹性体协同改性聚丙烯

通过熔融共混法,制得了聚丙烯(PP)/硅烷偶联剂改性的天然凹凸棒石(OATT)/聚烯烃弹性体(POE)三元复合材料和PP/OATT、PP/凹凸棒石(ATT)二元复合材料,研究了复合材料的力学性能、流变性能和热性能。力学性能研究结果表明:在二元体系中,复合材料的拉伸强度随着ATT和OATT含量提高而提高,但是在相同凹凸棒石含量下,PP/OATT复合材料的拉伸强度提高更显著;PP/ATT复合材料的冲击强度与纯PP比较没有提高反而下降,而PP/OATT的冲击强度则随着OATT含量提高先增后降,并在OATT含量为1%时达到最大值。在PP/OATT/POE三元体系中,当固定PP/OATT比例为100/5时,POE含量达到5%,复合材料冲击强度为8.91KJ/m2,与未加POE体系相比提高了21.10%;当POE含量增加到15%时,复合材料冲击强度提高了44.80%,并且其拉伸强度基本得到保持,说明POE和OATT对PP具有明显的协同增韧增强效果。流变曲线分析表明,在低的剪切速率下,改性的凹凸棒石对PP复合材料的流动性能有较好改善。DSC分析结果表明,POE和OATT均能有效地促进PP结晶,并且OATT/POE二元组分对...     

介孔二氧化硅粒子表面改性及其在聚甲基丙烯酸甲酯超临界二氧化碳发泡中的应用

采用水热法合成纤维状的SBA-15型介孔二氧化硅粒子,并对其表面和孔道改性用于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的超临界二氧化碳发泡,研究了其在聚合物发泡中的异相成核作用。结果表明,该介孔粒子在PMMA发泡过程能够起到一定的异相成核作用,有助于提高泡孔密度,降低泡孔尺寸。该异相成核作用在发泡温度和压力较低时更加明显。同时介孔粒子的表面特性对成核作用有很大的影响,与KH550改性的粒子相比,含氟硅烷改性的粒子具有较高的成核效率。考察发泡复合材料的力学性能发现其拉伸模量较纯聚合物发泡材料有所提高,但提高幅度与未发泡比相差不大。     

吡啶硫酮锌/蒙脱土的制备及其抗菌性能研究

以载锌蒙脱土为前驱体,在蒙脱土的层间,引入吡啶硫酮阴离子,原位制备了新型的吡啶硫酮锌/蒙脱土(ZPT/MMT)抗菌材料.采用XRD、FT-IR、TG、DSC和UV-VisDRS对材料的插层结构、耐光、耐热性能进行分析,结果表明,蒙脱土层间的吡啶硫酮阴离子以吡啶硫酮锌的形式存在,致使层间距d001值由1.29nm增至1.85nm,并且ZPT/MMT具有较好的耐光性和耐热性(热分解温度高于240℃).抗菌试验结果表明,ZPT/MMT对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有较好的抗菌活性.     

聚丙烯/载银纳米TiO_2复合材料力学和加工流变性能

用硅烷偶联剂KH560表面处理载银纳米二氧化钛,进一步采用机械共混法制备得到了聚丙烯(PP)/载银纳米二氧化钛复合材料,研究了复合材料的力学性能、流变性能.研究结果表明:在添加量为0～1.5%范围内,载银纳米TiO2的加入可提高聚丙烯的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度,但超过1.5%后,冲击强度和拉伸强度开始下降.少量的载银纳米TiO2加入可以使复合材料的表观黏度降低,有利于PP加工性能的改善.