石墨烯/碱式硫酸镁晶须/PVC复合材料的制备及性能表征

以改进的Hummers法制备还原氧化石墨烯(RGO),以RGO和碱式硫酸镁晶须(MHSHw)为填料,采用机械球磨法制备RGO/MHSHw/PVC复合粉料,经平板硫化机热压成型得三相复合板材。考察了RGO和MHSHw对复合材料电阻率、阻燃性能及力学性能的影响。结果表明:RGO具有很好的片层结构和导电性;当MHSHw添加量为5%,RGO添加量为1%时,RGO/MHSHw/PVC复合板材的表面电阻率为4×106Ω/square,比纯PVC下降8个数量级,达到了商业抗静电效果,拉伸强度达到最大值17.61 MPa,比纯PVC提高了44.04%,复合板材氧指数>33%,具有阻燃性能,得到力学性能优良兼具有抗静电和阻燃性能的复合材料。     

CaSO4晶须对不饱和聚酯腻子的改性研究

使用不饱和聚酯树脂、固化剂和实验室自制的CaSO4晶须对不饱和聚酯腻子进行改性,考察不同粒径CaSO4晶须对聚酯腻子性能的影响.根据实验结果,200nm改性CaSO4晶须当加入量为2%时对腻子的抗冲击性、硬度、收缩率有明显改善.     

卵磷脂改性β型偏磷酸钙晶须研究

利用卵磷脂(PC)良好的生物相容性对β型偏磷酸钙晶须(β-CMP)进行表面改性,可得到具有较高强度的骨折内固定材料.通过测定接触角评价了改性β-CMP晶须的亲/疏水性,结果表明,经5%(wt)卵磷脂改性后晶须的疏水性优于未处理的晶须.研究了卵磷脂改性前后β-CMP晶须的形貌,表明引入表面改性剂可以提高晶须在PLLA中分散性能.材料的抗压强度测试结果显示改性后的β-CMP/PLLA材料强度比未改性材料提高了近33%.     

硫酸钙晶须及有机改性的初步研究

对从磷肥生产新工艺中提取的硫酸钙晶须的形态结构、填料的基本性能进行了分析,并对硫酸钙晶须硬脂酸有机改性进行了初步研究。结果表明,酸解磷矿生产磷肥过程中制备的硫酸钙晶须主要呈片状结构,晶须长度5~100μm,宽度5~10μm,长宽比5:1~20:1;用作造纸填料,硫酸钙晶须具有高白度、低磨耗的优点,但溶解度较高;硬脂酸改性硫酸钙晶须的效果较好,硬脂酸可以与硫酸钙晶须形成化学吸附,从而有效降低硫酸钙晶须溶解性。     

渗入氧化锌晶须的聚丙烯腈纤维的抗静电性

分析了聚丙烯腈初生纤维的微观结构,在凝固浴前增加一个悬浮有氧化锌晶须的乳液槽,使氧化锌晶须在聚丙烯腈初生纤维通过乳液时渗入其内部,起到抗静电的作用。实验结果表明:悬浮有单针状氧化锌晶须的乳液其抗静电效果优于悬浮有四针状氧化锌晶须的乳液;当聚丙烯腈初生纤维在悬浮有单针状氧化锌晶须的乳液中停留时间为20 s时,聚丙烯腈纤维体积比电阻率降为4.5×1010Ω.cm,当停留时间达到60 s后,聚丙烯腈纤维的体积比电阻率可降到4.1×108Ω.cm。     

非水解溶胶-凝胶法制备硅酸锆晶须

以无水四氯化锆为锆源、正硅酸乙酯为硅源、氟化锂为矿化剂、乙醇为溶剂、氟化锆为生长助剂,采用非水解溶胶-凝胶法制备硅酸锆晶须。借助综合热分析、X射线衍射分析、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等研究了硅酸锆干凝胶在氮气气氛中热处理的物相变化以及成型压力、氟化锆用量对形成硅酸锆晶须的影响,探讨了硅酸锆晶须的形成机理。结果表明:氮气气氛下热处理并不影响硅酸锆的低温合成,成型压力过大或过小、氟化锆用量过多或过少均不利于硅酸锆晶体的一维择优生长,成型压力为2 MPa、氟化锆用量为10%(质量分数)时,硅酸锆晶须直径为0.2~0.4μm、长径比达到15~30。     

PPS/GF/晶须复合材料流变性能

利用熔融共混法制备了玻璃纤维(GF)增强聚苯硫醚(PPS)复合材料.采用毛细管流变仪对PPS/GF以及PPS/GF/CaSO4晶须复合材料的流变行为进行了表征.结果表明,PPS/GF复合材料的黏度随着剪切速率的增大而逐渐降低,呈现出明显的"剪切变稀"行为.随着GF用量的增加,PPS/GF复合材料的黏度逐渐升高,非牛顿指数n值逐渐降低.晶须用量为5份时,PPS/GF/CaSO4晶须复合材料的黏度最低,结构黏度指数较低,纺丝加工性能较好.复合材料的黏度随晶须用量的继续增加而增加.在310~315℃时复合材料的结构黏度指数下降幅度最小,表明该温度范围熔体流动最稳定.     

碳含量对反应熔渗法制备SiC晶须增强碳化硅陶瓷性能的影响研究

以SiC晶须作为增强体,通过酚醛树脂高温碳化裂解获得碳包覆的SiC晶须,与纳米碳化硅粉体、炭黑混合均匀形成复合陶瓷乙醇浆料.经过干燥、造粒、成型和排胶后获得SiCw-C-SiC素坯,利用反应熔渗法制备高体积分数的SiC晶须增强SiC陶瓷基复合材料.研究了碳黑含量对复合材料力学性能与显微结构的影响.通过扫描电镜照片显示,碳包覆的SiC晶须经高温反应熔渗后仍保持表面的竹节状形貌,且晶须与碳化硅基体间形成适中的界面结合强度,材料断口处有明显的晶须拔出;当炭黑含量为15wt％时,抗弯强度和断裂韧性达到最高值分别为315 MPa和4.85 MPa·m1/2,比未加晶须的SiC陶瓷抗弯强度提高了25％,断裂韧性提高了15％;当炭黑含量为20wt％时,复合材料中残留部分未反应的炭黑,制约其力学性能的提高.     

磷石膏的净化处理及制备硫酸钙晶须的研究

实验研究磷石膏净化处理方法及化工综合利用新路。在对磷石膏样品进行粒度分布、XRD矿物分析、化学成分分析和SEM形貌分析等物性检测的基础上,利用廉价的碳酸氢铵和氨水及工业副产盐酸,对磷石膏进行净化处理,去除杂质提纯得到硫酸钙,副产氯化铵并回收二氧化碳。以磷石膏提纯得到的硫酸钙为原料,采用水热法制备硫酸钙晶须,提升磷石膏的利用价值。实验得到磷石膏净化处理和水热法制备硫酸钙晶须的最优化工艺条件,并通过POM与SEM对所得硫酸钙样品和硫酸钙晶须进行形貌分析。结果表明,工艺路线在技术上是可行的,工艺设备和操作条件简单、母液可循环使用、无三废污染,既减轻了环境污染,又降低了生产成本,具有较好的经济效益和社会效益。