CPE/纳米SiO_2增容SBR/PVC热塑性弹性体的研究

研究了氯化聚乙烯（CPE）、CPE／纳米Si02增容丁苯橡胶／聚氯乙烯（SBR／PVC）共混型热塑性弹性体（TPV）的力学性能、耐溶剂性能和耐热变形性能,并用扫描电镜（SEM）分析了TPV的断面微观形态结构。结果表明,CPE／纳米SiO2的加入,细化了交联SBR分散相,改善了SBR在PVC中的分散性,有效提高了SBR与PVC的相容性;当CPE和纳米SiO2的质量分数分别为5％和9％时,增容效果好,与未增容TPV相比,增容TPV的断裂拉伸强度和撕裂强度分别增加了165．7％和108．8％,耐溶剂性能和耐热变形性能也明显提高。     

Experimental investigation of the effect of asphalt binder modified with nanosilica on the rutting,fatigue and performance grade

This research was performed to investigate the effect of nano-silica on the asphalt binder performance grade, rutting, and fatigue. The rutting and fatigue performance was tested by Multiple Stress Creep and Recover (MSCR) and time sweep test. The low-temperature cracking was tested by Bending Beam Rheometer test (BBR). The results showed the good performance of nano-silica in high and intermediate temperatures. The results of MSCR test show better performance in rutting and recovery as a result of the elastomeric property of nano-silica even in high temperatures. Nano-silica had a negative effect on the low performance grade of asphalt binder. The addition of nano-silica to asphalt binder increased the fatigue life up to 2.8 times. The Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis was used for chemical analysis.     

一种基于层层自组装的新型EPS防腐蚀复合涂层

目的探索EPS复合涂层的制备方法,并对其防腐蚀效果进行验证。方法将层层自组装技术(Lb L)引入EPS复合涂层的制备中,利用纳米SiO_2、PAH聚合弱电解质与EPS之间的静电吸附作用,制备稳定、均匀的复合涂层,采用Zeta电位、平均粒径、腐蚀失重、电化学、SEM、XRD等测试涂层稳定性和防腐蚀效果。结果 Zeta电位、溶液平均粒径测试、腐蚀失重实验和电化学实验结果表明,当纳米SiO_2溶液中SiO_2质量分数为1.5%、溶剂中乙醇质量分数为30%,PAH溶液中PAH质量浓度为2 mg/m L,EPS溶液中EPS质量浓度为200 mg/L,浸涂层数n=7时,涂层防腐蚀效果最为持久、高效、稳定。与碳钢和只浸涂EPS的碳钢相比,浸涂有Lb L的碳钢15 d腐蚀期后的腐蚀产物排列最为致密、有规律,且腐蚀电流密度变化最为平稳,具有最低电流密度和最大交流阻抗。结论得出了基于Lb L的EPS复合涂层最优参数及制备方法,与碳钢和只浸涂EPS的碳钢相比,浸涂Lb L的碳钢防腐蚀效果最好。     

基于纳米二氧化硅和碳纳米管耦合的水泥基材料性能研究

通过在水泥基材料中加入纳米二氧化硅和碳纳米管,设计了一种基于纳米改性的水泥基表面强化材料,研究了该水泥基表面强化材料的力学性能和抗裂性能。结果表明:随着纳米二氧化硅颗粒掺量的增加,表面强化材料的抗压强度先增大后减小,碳纳米管的加入能够显著提高表面强化材料的抗裂性能。2%纳米二氧化硅、0.1%碳纳米管掺量的表面强化材料性能最优。     

纳米SiO_2/有机硅聚丙烯酸复合防冰涂层的制备及性能研究

以有机硅聚丙烯酸为成膜物质,经γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)表面化学改性后的纳米SiO_2粒子(经甲苯-2,4-二异氰酸酯活化)为无机填料,制备纳米SiO_2/有机硅聚丙烯酸复合防冰涂层。利用红外测试(FT-IR)、热失重(TGA)、扫描电镜(SEM)等研究了纳米SiO_2表面化学改性的机制,探讨了纳米SiO_2用量对涂层表面形貌、浸润性及涂层与冰层之间粘附性能的影响。结果表明,KH-570化学改性提高了纳米SiO_2在涂层中的分散性并有效地提高了涂层表面的疏水性能,当KH-570化学改性后的纳米SiO_2用量为8%时,涂层表面水的接触角为150°,呈现超疏水特性;涂层与冰层之间粘附力随纳米SiO_2用量增加呈现下降趋势,当纳米SiO_2用量为8%时,涂层与冰层之间的粘附力仅为树脂涂膜的30%左右。KH-570化学改性后的纳米SiO_2与低表面能有机硅聚丙烯酸树脂的协同效应使涂层具有了良好的疏水防冰性能。     

钻井液用纳米二氧化硅封堵剂的制备与性能评价

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,氨水作为催化剂,表面改性剂F68为包被聚合物,采用溶胶-凝胶法,制备了一种具有核壳结构的改性纳米SiO_2。借助傅里叶红外光谱、激光粒度分析仪、原子力显微镜和透射电镜,表征了改性纳米SiO_2的分子结构、粒度分布和微观形貌特征。通过钻井液性能和模拟地层的封渗透率测试实验,评价了改性纳米SiO_2的流变性能和滤失性能,以及对微裂隙地层的封堵能力。实验结果表明,改性纳米SiO_2在水和钻井液中均呈现纳米级分散,对钻井液的流变性能影响较小。当浓度为5.0%时,可将于130℃老化16h的钻井液常温中压滤失量(FLAPI)由5.4mL降低至3.4mL,高温高压滤失量(FLHTHP)由15.0mL降低至9.6mL,对纳微米级地层的封堵率达到99.95%。     

紫外光固化纳米SiO2／改性丙烯酸松香杂化涂料的研究

通过共混法制得了紫外光固化纳米SiO2/R性丙烯酸松香杂化涂料.采用傅立叶红外光谱对其进行表征,并对涂膜的力学性能及耐热性能做了研究.研究结果表明:纳米SiO2的加入使体系的固化速率减慢,固化时间延长,涂膜交联度下降;同一纳米SiO2含量下,随着引发剂量的增加和固化时问的延长,涂膜交联度逐步增加;另外,添加纳米SiO2粒子后,可显著提高涂膜的力学性能,当纳米SiO2加入量为10%时,涂膜硬度达到4H,附着力达到1级;纳米SiO2的加入对涂膜的外观有一定影响,随着纳米SiO2加入量的增加,涂膜由无色透明变成淡白色略透明,因此为保证外观质量及涂膜力学性能,纳米SiO2加入量以在10%以内最好;热失重分析证明纳米SiO2粒子的添加对材料的耐热性能没有明显影响.     

多苯基芳基硅烷偶联剂改性纳米SiO_2封堵剂

以工业纳米SiO_2为原料,四苯基苄基三乙氧基硅烷为表面改性剂,氨水为催化剂,制备了一种改性纳米SiO_2。借助激光粒度分析仪、透射电镜(TEM)、六速流变仪和滤失仪,对比了改性前后纳米SiO_2在钻井液中的粒度分布和微观形貌特征,以及对钻井液流变性能和滤失性能的影响。通过模拟地层渗透率测试实验,评价了不同纳米SiO_2对纳微米孔隙的封堵能力。实验结果表明:经140℃老化16 h后,钻井液中的工业纳米SiO_2发生了明显的团聚现象,而改性纳米SiO_2相反;2种纳米SiO_2对钻井液的流变性能影响较小,但改性纳米SiO_2可以显著降低钻井液的滤失量;与工业纳米SiO_2相比,改性纳米SiO_2可有效对纳微米裂隙进行封堵,当其在钻井液中的质量分数为3.0%时,对模拟纳微米孔隙地层的封堵率达到98.93%。     

PP/PP-g-NH2/纳米SiO2复合材料的非等温结晶

采用示差扫描量热法（DSC）研究了聚丙烯/氨基化聚丙烯/纳米二氧化硅（PP/PP-g-NH₂/SiO₂）复合材料的非等温结晶行为。利用Caze法对结晶动力学进行了分析,Avrami指数n表明纳米SiO₂和PP-g-NH₂的加入改变了PP的结晶成核和生长机理;运用Dobreva法研究了纳米粒子的成核活性,结果表明纳米SiO₂成核活性差,增容剂PP-g-NH₂明显增强其成核活性;采用Friedman法分析了复合材料的结晶有效能垒,研究表明加入纳米SiO₂使PP的结晶有效能垒降低,添加PP-g-NH₂则进一步降低复合体系的结晶有效能垒;当纳米粒子含量为3%时,添加5% PP-g-NH₂能有效提高纳米粒子成核活性,降低复合材料结晶有效能垒。     

氟硅酸钠为原料制备纳米白炭黑及高含氟溶液

在氟硅酸钠氨解制备白炭黑过程中,以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、四丁基溴化铵（TBAB）或聚乙二醇（PEG200）3种不同的表面活性剂作为模板剂,改变晶种的形貌,成功制得了纳米级白炭黑。用扫描电镜分析、吸油值和比表面积等测试方法对样品进行了表征,结果表明采用CTAB作为模板剂合成的白炭黑性能最优。还考察了晶种合成条件、氨水加入速度、反应陈化时间对白炭黑性能的影响,并优化了白炭黑制备工艺条件。