金属醇盐法制备Ta2O5气凝胶

 以乙醇钽为前驱物,采用金属醇盐溶胶-凝胶技术,获得了Ta₂O₅湿凝胶,分析了不同条件下的溶胶-凝胶过程,并初步探讨了凝胶过程机理。Ta₂O₅的溶胶-凝胶过程主要受到水量、催化剂用量及钽源浓度等因素的影响：体系在强酸性条件下凝胶,且随着酸性的增强,体系凝胶时间明显缩短;当水量较少时,凝胶时间随水量的增加而增加,但当水量增加到一定程度时,体系凝胶时间基本不变;实验证明,通过增大溶剂用量,体系凝胶时间延长,气凝胶理论密度降低。通过对溶胶-凝胶过程的控制,结合超临界干燥技术,获得了密度低至44 mg/cm³的Ta₂O₅气凝胶样品。     

PMMA/SiO_2透明块体材料的制备及其热性能

以正硅酸乙酯为前驱体,采用无溶剂水解技术,制备出了均一、稳定、透明的SiO_2溶胶,通过透射电子显微镜分析,粒径在100 nm左右;在溶胶中加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)和偶氮二异丁腈(AIBN),采用热固化制备了透明的块体PMMA/SiO_2杂化材料,通过差热(DSC)和热重分析(TGA)研究了杂化材料的热性能. DSC结果表明,当体系中的SiO_2质量分数超过20%时,杂化材料无明显的玻璃化转变现象. TGA结果表明,杂化材料的分解温度提高约110 ℃. 透射电子显微镜观察结果表明,无机相均匀分散在有机相中,两相之间没有明显的相分离现象.     

聚苯乙烯多孔薄膜的密度梯度控制

利用单分散的SiO2微球自组装制备了含一种尺寸微球的SiO2胶体晶体和含多种尺寸微球的多层异质结构。对含一种尺寸微球的SiO2胶体晶体进行煅烧和刻蚀处理后,胶体晶体中空隙所占比例大于立方密堆结构的26%,形成了非密堆结构,而且刻蚀时间越长,空隙比例越大。在同样的热处理和刻蚀条件下,微球尺寸越小的胶体晶体被刻蚀的程度越高,结构中空气空隙所占的比例越大。对SiO2多层异质结构经过煅烧和刻蚀处理后,得到了空隙梯度变化的多层结构,以此为模板制备了密度梯度变化的聚苯乙烯多孔薄膜。薄膜各层之间形成了平滑的过渡,没有显示出明显的层间缺陷,且孔与孔之间没有出现3维有序多孔结构中常见的大的连通孔道。     

三聚氰胺-甲醛系凝胶老化过程中的体积收缩影响因素

 介绍了三聚氰胺-甲醛凝胶老化过程的溶剂效应及其对体积收缩的影响。从凝胶的离浆-溶胀平衡以及溶剂效应等两个方面对湿凝胶老化过程中的体积收缩作了分析，通过测量形状规则的湿凝胶在溶剂交换和老化过程中的体积变化研究湿凝胶组成、交换溶剂的成分及步骤对凝胶体积收缩的影响。结果表明：控制交换溶剂的组成能显著改善湿凝胶后处理过程中的体积收缩。合适的湿凝胶交换步骤是先使用凝胶体内液体和目标溶剂的混合溶剂进行交换，逐次增大目标溶剂的含量，直至最后使用纯目标溶剂进行交换，即可获得体积收缩较小的湿凝胶体系。     

块状Ta2O5-TiO2复合气凝胶的制备与表征

 以乙醇钽、钛酸丁酯为原料,以乙醇为溶剂,通过溶胶-凝胶法及超临界干燥成功制备了Ta₂O₅-TiO₂复合气凝胶。用场发射扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、扫描电镜模式下的电子能谱仪（EDS）以及比表面积吸附仪（BET）对其进行表征。结果表明:该气凝胶是由粒径在nm量级的Ti和Ta的羟基氧化物胶体颗粒堆积而成的低密度、高比表积的多孔网络结构材料,孔径分布主要集中在5~15 nm,比表面积为492.9 m²/g,密度为90 mg/cm³左右。     

多元丙烯酸酯泡沫微球的制备

 利用自行设计的三喷嘴乳粒发生器,实现了多元丙烯酸酯空心泡沫微球的可控连续制备。通过配制内层为水,中间层为多元丙烯酸酯单体溶液,外层为聚乙烯醇溶液的水/油/水乳液,在紫外光照射时,室温条件下成功快速地制备出粒径1.5~4.0 mm的多元丙烯酸酯泡沫微球。利用扫描电镜、X光机等测试手段对微球的形貌、表面特性进行了研究,结果显示：泡沫微球的高聚物骨架的折射率约为1.50,由大量分散的蜂窝微孔组成,蜂窝的直径不超过1 μm;多元丙烯酸酯泡沫微球的成活率高达93%,单分散性较好。     

PMMA/SiO_2/OV-POSS杂化材料的制备与表征

以乙烯基三氯硅烷为原料水解制得八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷(OV-POSS),将其与经KH570改性的SiO2溶胶和甲基丙烯酸甲酯(MMA)混合均匀,采用热固化的方法制得PMMA/SiO2/OV-POSS杂化材料,通过透射电镜、红外谱图、差热分析和热重分析对材料的微观结构以及热性能进行表征,结果表明:杂化材料结构均匀,有机相和无机相之间通过双键聚合的方式形成了共价键;杂化材料耐热性好,玻璃化转变温度比纯PMMA提高约72℃,分解温度提高约121℃。     

掺杂丙烯酸酯单体合成及泡沫制备技术

 通过丙烯酸、2-甲基丙烯酸、巴豆酸与五氯苯酚的酯化反应实现了3种丙烯酸酯单体的掺杂改性合成,采用核磁共振和质谱测试技术对掺杂丙烯酸酯单体进行了表征。利用掺杂改性后的丙烯酸单体与季戊四醇四丙烯酸酯之间的共聚反应,结合超临界萃取技术,制备出理论密度为50 mg·cm^-3、掺杂氯元素质量百分数平均值最高约为15%的掺杂丙烯酸酯聚合物泡沫。通过测定聚合物凝胶速率,初步探讨了掺杂丙烯酸酯单体与多元丙烯酸酯单体的共聚合反应机理。     

杂化溶胶改性紫外光固化胶粘剂的研究

 以自制的杂化溶胶对紫外光固化丙烯酸酯胶粘剂进行改性，得到了具有高粘接强度，对丙酮、乙醇、氯仿等具有明显的耐溶剂性的紫外光固化胶粘剂。实验发现：活性稀释剂中含有较多的羟基、羧基时，此胶粘剂对玻璃的粘接强度较高；胶层粘接力随杂化溶胶用量的增加先增大，后减小，当杂化溶胶中的固体质量为光敏树脂的60％时，胶粘剂的剪切强度达到最大（12MPa）。     

均苯三酚改性三聚氰胺-甲醛气凝胶的制备与表征

以三聚氰胺、均苯三酚和甲醛为原料,经过溶胶凝胶、CO2超临界干燥,制备出由均苯三酚改性的最低密度为44 mg/cm3、透明、不易开裂的三聚氰胺-甲醛（MF）气凝胶,利用Materials-Studio软件模拟,结果证明了均苯三酚的引入可以缩短凝胶时间。并采用扫描电镜（SEM）, 红外（FT-IR）, 热重（TGA）对样品进行了表征,测试表明:改性后的MF气凝胶具有由直径30 nm的骨架构成三位连续空间网络结构,孔径约为100 nm,且分布均匀,热性能也有所提高。