乙炔炭黑表面氧化改性及对硅橡胶压阻特性的影响

采用气相法和液相法分别对炭黑表面进行氧化预处理,通过傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜能谱分析等分析手段对处理后炭黑的结构进行了表征,并将其填充到硅橡胶中制成导电橡胶复合材料。通过扫描电镜对试样进行形貌分析,并以压阻试验台测试了所制试样的压阻性能。实验结果表明,在橡胶基质中气相法处理的炭黑分散性好于液相法,结果与炭黑在水溶性基质中的分散性相反。在200℃通O2氧化1h得到的炭黑表面修饰的羟基、羧基等含量高,在硅橡胶中的分布均匀,处理后炭黑的填充导电橡胶电阻降低1个数量级,并且呈良好压阻特性,进一步提高了基于导电橡胶的柔性压力传感器的应用范围。     

一种新型船用柴油机油的研制

根据船用柴油机油的性能要求,通过开展基础油及各功能添加剂等对油品抗水、分水性能的影响研究,以及清净分散剂、抗氧抗磨剂等添加剂对油品高温清净性、烟炱分散性、抗磨损性及抗氧抗腐蚀性的影响研究,提出一种新型船用柴油机油配方方案。综合评定试验结果表明,研制的船用柴油机油具有优异的理化性能和良好的分散性、抗氧抗腐蚀性、抗磨性能和清净性能,并通过了FZG齿轮试验机试验和发动机台架试验。     

石墨烯/氟碳涂层的制备及其耐蚀性能

目的为了增强氟碳涂层的耐蚀性,研究涂层在3.5%NaCl溶液中的失效过程。方法采用硅烷偶联剂对石墨烯进行接枝改性,将改性后的石墨烯添加到氟碳树脂中,制成不同含量的石墨烯氟碳复合涂层。采用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、透射电镜和扫描电镜,分析了石墨烯改性前后的结构及在涂层中的分散性。采用交流阻抗谱和动电位极化曲线,研究了涂层在模拟海水中的电化学腐蚀行为和失效过程,并考察了涂层的耐盐雾性能。结果石墨烯表面成功接枝官能团,在涂层中分散较均匀。石墨烯对腐蚀介质具有良好的屏障作用。涂层的防护性能随着石墨烯含量的增大先增加后降低,当含量为0.4%(质量分数)时,涂层的腐蚀电流密度为2.209×10~(–10) A/cm~2,氟碳涂层的腐蚀电流密度为6.026×10~(–6) A/cm~2,腐蚀电流密度大大降低,该涂层的耐蚀性能最好,且浸泡360 h内均为浸泡前期,能有效隔绝腐蚀液体的渗透,对Q235钢基底的防护性能最佳。石墨烯含量过高时易团聚,容易引起缺陷,降低涂层的防护作用。结论石墨烯显著提高了氟碳涂层的耐蚀性能。     

无机富勒烯类二硫化钨作为PAO6润滑油添加剂摩擦学性能的研究

以旋转化学气相沉积法合成无机富勒烯类二硫化钨（IF-WS₂）,利用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜等手段对IF-WS₂进行表征;通过超声处理将表面活性剂span80和IF-WS₂均匀分散于基础油PAO6中,研究了添加量、温度、载荷等因素对IF-WS₂/PAO6减摩抗磨性能的影响;探究了IF-WS₂颗粒在PAO6中的分散性和稳定性以及IF-WS₂对PAO6抗氧化性的影响。结果表明：合成的IF-WS₂为不规则的笼状空心结构,平均粒径为100~200 nm;在载荷为392 N、IF-WS₂最佳添加量为0.25%（质量分数,下同）、测试温度为75 ℃时,IF-WS₂/PAO6的平均摩擦系数降低15.3%;测试温度为100 ℃时,平均摩擦系数降低约27%,磨痕直径减小了43.4%。在不同载荷、测试温度为100 ℃时,平均摩擦系数随着载荷的增加出现先降低后升高的趋势,磨痕直径不断增加。分散性和稳定性测试表明,span80有效改善了IF-WS₂颗粒在PAO6中的分散性,静置192 h后IF-WS₂添加量为0.25%的IF-WS₂/PAO6的分散稳定性最好。此外,氧化安定性测试显示加入IF-WS₂颗粒使 PAO6的抗氧化能力下降了31%。     

硅粉表面改性及其分散效果评价

目的降低原状工业硅粉颗粒的团聚现象和聚集效应,提高其分散性,改善掺硅粉水泥基材料的力学及界面过渡区性能。方法采用表面化学修饰和机械分散两种改性方法,对硅粉进行表面改性。利用表面电位测试、紫外光谱分析、激光粒度分析、扫描电镜测试等试验手段,评价了改性前后硅粉颗粒的表面电位和减水剂分子吸附量、颗粒粒度分布,以及硅粉颗粒和硬化硅粉-水泥净浆的微观形貌。采用棱柱体试件,研究了改性硅粉对水泥-硅粉净浆抗折与抗压强度的影响。结果用氨丙基三乙氧基硅烷及磁力搅拌工艺对原状工业硅粉进行表面改性后,硅粉表面电位由-21 m V变为+3 m V,高性能聚羧酸减水剂吸附量提高了60%,硅粉中纳米级微细颗粒数量显著增加,大颗粒团聚现象明显降低,硅粉颗粒的分散性明显改善;改性硅粉使水泥-硅粉净浆的力学性能提高了11%~24%。结论采用氨基硅烷和磁力搅拌工艺对原状硅粉表面改性后,硅粉表面的电位由负值变为正值,减水剂吸附量显著增大,颗粒团聚性降低,纳米级颗粒数量增多,在水泥中分散性改善,水泥-硅粉水化产物的界面过渡区性能改善,掺硅粉水泥浆体的力学性能明显提高。     

Nano-Si_3N_4陶瓷粉体表面有机化改性研究

文章采用硅烷偶联剂KH-845-4包覆改性纳米Si3N4陶瓷粉体,通过沉降实验、IR、TG、粒度测定等分析测试手段研究了改性前后粉体的溶剂中悬浮稳定性、热重、粒度分布等物性。结果表明:KH-845-4改性纳米Si3N4粉体为化学改性,添加量为10%时,粉体在甲苯中悬浮性最好;粉体改性后粒径降低,为纳米级分布。     

机械活化木薯淀粉氧化产物的分散性能

采用机械活化木薯淀粉为原料,CuSO4为催化剂,H2O2为氧化剂干法制备氧化淀粉,以分散力为评价指标,分别考察羧基含量、氧化淀粉浓度、体系pH和温度等因素对氧化淀粉分散二氧化锰能力的影响。结果表明,机械活化对木薯氧化淀粉分散力有显著的影响。由活化60 min的木薯淀粉制得的氧化淀粉当羧基含量为0.49%及0.84%时,在氧化淀粉浓度0.4%、体系pH10、温度30°C、分散时间2.5 h的条件下分散二氧化锰的量分别为151.50 mg/100 mL及206.80 mg/100 mL,而在相同条件下,由原木薯淀粉制得的氧化淀粉当羧基含为0.49%时,分散二氧化锰的量仅为71.30 mg/100 mL。     

苯甲酸改性纳米氧化锌的制备及表征

利用苯甲酸对纳米氧化锌进行表面改性,用亲油化度和吸水率表征改性效果,确定其最佳改性工艺为:苯甲酸质量分数为15%,改性温度为100~105℃,改性时间为2 h。通过X射线衍射、红外光谱、透射电镜、沉降实验和接触角测试,对改性前后的样品进行表征。结果表明,苯甲酸对纳米氧化锌的改性属于化学改性,苯甲酸的羧基与纳米氧化锌表面的羟基发生键合反应,从而改变了纳米氧化锌的性能;改性后的纳米氧化锌样品结晶度高,分散性好,疏水性明显提高。     

表面改性的TiO2用作电泳粒子的研究

用Al2O3改性TiO2粒子,并用XPS、XRD、FT-IR表征了粒子的表面组成和结构.采用静态沉降法和粒度分布探讨了粒子在四氯乙烯中的分散稳定性,并利用自行设计的电泳仪对粒子的电场响应特性进行测试.考察了温度、pH值、转速等改性条件对粒子分散性和带电性的影响.实验结果表明,最佳改性条件是温度在85～90℃、pH值为8～9, 搅拌速度在800 r(min(1.改性后的粒子分散性和带电性有明显的提高,粒子对电场有可逆响应.     

纳米SiO2超声分散条件对复合薄膜性能的影响

目的 以木薯淀粉、聚乙烯醇（PVA）和壳聚糖为基本成膜物质,通过添加纳米材料并研究纳米材料分散性,以期改善木薯淀粉/聚乙烯醇/壳聚糖复合薄膜的力学性能与耐水性。方法 通过单因素试验和正交试验,研究纳米材料的分散性对木薯淀粉/聚乙烯醇/壳聚糖薄膜性能的影响。结果 得到纳米SiO2的最佳分散条件,超声功率为240 W,超声温度为50 ℃,超声时间为40 min。在此条件下,复合薄膜的综合评分达到了0.68;对复合薄膜性能影响最大的因素是超声温度,其次是超声时间和超声功率;在一定程度上改善了复合薄膜的力学性能以及耐水性。结论 获得了制备复合薄膜时纳米SiO2的最佳分散条件,为新型复合薄膜材料的开发奠定了基础。