Gemini表面活性剂改性蒙脱土的制备及其对水中苯酚的吸附

以3种Gemini表面活性剂(n=14,16,18)和常见的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对钠基蒙脱土进行了有机改性.红外光谱、X射线衍射、热重分析表明,表面活性剂已成功插入蒙脱土片层间.X射线衍射结果显示,Gemini表面活性剂比CTAB表现出更强的插层能力,经CTAB,Gemini 1,Gemini 2,Gemini 3四种表面活性剂改性后,蒙脱土的面间距d001分别为2.18,3.25,3.83,3.84nm,且随着Gemini表面活性剂碳链的增长,蒙脱土的层间距增大.紫外可见光谱分析结果表明,用Gemini表面活性剂改性的蒙脱土明显比CTAB改性的蒙脱土对苯酚的吸附量大,在相同条件下,CTAB改性的蒙脱土对苯酚的吸收率为7.29%,三种Gemini表面活性剂改性的蒙脱土对苯酚的吸收率分别为41.16%,56.28%和65.14%,表明随着Gemini表面活性剂的碳链的增长,对苯酚的吸附量也相应增加.     

蒙脱土/环氧树脂纳米复合材料微结构的正电子湮没研究

利用正电子湮没寿命(PALS)研究了环氧树脂蒙脱土纳米复合材料中正电子湮没参数、自由体积特性和力学性能随蒙脱土含量的变化．实验结果发现：当蒙脱土含量为2％左右时，材料的自由体积的大小及强度明显下降，而正电子湮没的中间寿命分量的强度I2达到最大．比较材料的力学性能和正电子湮没参数I2随蒙脱土含量的变化，发现界面效应是决定弯曲强度性能的一个重要因素。     

双酚A型环氧树脂作为主要组分的紫外光固化涂料的制备及性能研究

以双酚A型环氧树脂(E-51),乙二醇二缩水甘油醚(EPG-669),聚己内酯二元醇(Polyol-0201)和三芳基锍鎓盐(Ar3S+SbF-6)作为组分制备了一种阳离子型紫外光固化涂料.利用凝胶率测定法对其紫外光固化涂料的光敏性进行了研究.综合考虑其紫外光固化涂料的光敏性,加工流动性以及成本价格等因素,该紫外光固化涂料的较佳配方为E-51质量分数65%,EPG-669质量分数15%,Polyol-0201质量分数16%,Ar3S+SbF-6质量分数4.0%.同时,对该紫外光固化涂料的贮存稳定性以及它的光固化膜的拉伸性能,柔韧性,铅笔硬度进行了研究.实验结果表明该紫外光固化涂料在暗处贮存稳定性好,且紫外光固化膜性能较佳.     

低表面能有机纳米复合涂料的制备及其性能

输电线缆结冰一直是困扰电网安全建设的突出问题。利用纳米介孔分子筛复合氟硅改性丙烯酸乳液以及有机硅树脂,通过表面微相设计,结合无机材料强化涂料性能,根据电网搭建实际需要,制备一种室温固化的低表面能有机纳米复合涂料。讨论了纳米介孔分子筛和含氟添加剂对涂层性能的影响,分析了涂层表面微观形貌,并进行了脱冰剪切强度测试及模拟覆冰实验。结果表明:制备的涂层具有超疏水性能,水在平面上的接触角达到155°,滚动角为3. 5°,脱冰效率达到90%以上,可以有效预防线缆结冰。     

有机改性蒙脱土与微胶囊红磷复配阻燃玻纤增强PET

采用熔融共混法制备玻纤增强聚对苯二甲酸乙二酯/微胶囊红磷/有机改性蒙脱土（GF-PET/MRP/OMT）复合体系,并对材料的热稳定性和阻燃性进行了研究.当向GF-PET/MRP中引入OMT时,材料的残炭含量显著提高;与GF-PET/MRP相比,OMT的加入虽然使材料的LOI有所下降,但锥型量热结果表明,OMT不仅使材料的点燃时间滞后,而且热释放速率峰值也得到了下降.此外,GF-PET/MRP阻燃材料燃烧后形成较为平整的炭层结构,而GF-PET/MRP/OMT其残炭呈现褶皱形貌.该褶皱状结构的炭层能够更有效地起到隔氧隔热的作用,从而提高材料的热稳定性及阻燃性能.     

尼龙6/粘土纳米复合材料低温下微结构的正电子湮没研究

在10～290 K范围内测量了不同纳米粘土含量的尼龙6/蒙脱土纳米复合材料中的正电子湮没寿命谱.实验结果发现,在所有样品中,正电子素（otho-positron, o-Ps）的湮没寿命均随温度的升高而增加.在不同的温区段,o-Ps湮没寿命随温度变化的斜率不同,据此确定了尼龙6/蒙脱土纳米复合材料的两个次级松弛转变温度Tβ和Tγ,这是其他实验方法难以测量的.此外还发现,这种次级松弛转变温度随纳米蒙脱土含量的增加而增加.这表明,无机纳米相和聚合物基体间存在较强的界面相互作用,致使聚合物链段的运动受阻.正电子湮没寿命的连续谱分析还表明,纳米粘土的含量和温度对自由体积分布有重要影响.一个十分有趣的现象被发现--270 K时,在纳米复合材料中o-Ps湮没寿命的分布均裂变为双峰,而在纯尼龙6样品中没有观察到这种峰的裂变.这表明,纳米粘土的加入改变了纳米复合材料中有序区域内链段的堆积密度.     

环氧树脂/累托土纳米复合材料结构转变特性的正电子谱学研究

采用正电子湮没寿命谱(PALS)技术,通过探测聚酰胺固化环氧树脂(epoxy)及环氧树脂/累托土(epoxy/rectorite)纳米复合材料分别在30～473 K及30～493 K温度区间内自由体积特性的变化,得到了epoxy和epoxy/rectorite两种材料中3个结构转变点温度为:次级转变点温度Tγ分别为160,120 K;玻璃化转变点温度Tg分别为270,260 K和橡胶态到粘流态的转变点温度Tf＝380 K(两种材料相同).比较两种材料的结构转变点,发现纳米复合材料Tf,Tg和Tγ分别比环氧树脂低0,10 K和40 K.说明累托土的加入影响了复合材料低温下的自由体积特性.在温度高于熔融温度Tm时,发现两种样品中自由体积浓度有较快的下降,归因为材料中分子链段运动非常剧烈,较小的孔洞消失.     

甲基丙烯酸甲酯改性硅树脂制备金属防腐涂层

以三甲氧基硅烷(trimethoxysilane,TMOS)与甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate,MMA)为原料,氯铂酸为催化剂进行硅氢加成得到产物MMA-TMOS,再与甲基三甲氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷进行水解、缩合制备甲基丙烯酸甲酯改性有机硅树脂(MMA modified silicone resin,MMA-SR);以甲基苯基二甲氧基硅烷进行水解、缩合制备硅油(silicone oil,SO).以石油醚作为溶剂,树脂与硅油按一定质量比,并加入一定量有机锡催化剂、双氨类偶联剂以及填料进行混合制成有机硅涂料,在马口铁表面形成保护涂层,采用DSC曲线、粘附性、邵尔A硬度、断裂弯曲半径、开路电压(OCV)和保护涂层的电化学阻抗谱(EIS)来评估涂层的耐热性,机械性能和耐腐蚀性.改性后的有机硅涂料各项性能明显提高,邵尔A硬度最高达60度,附着力1级,弯曲半径2.5 mm;其热分解温度为338.6℃,略低于未改性涂料的341.5℃,基本保持了有机硅树脂的热稳定性;在3%NaCl溶液中浸泡4 d,涂料开路电位相对于未改性涂料正移0.476 V,电化学阻抗也提高了8.6×10~7Ω·cm~2,防腐蚀性能得到一定增强.     

一种新型含氮环氧树脂的合成

以苯酚、二甲苯甲醛树脂(XF)和三(2,3-环氧丙基)异氰脲酸酯(又称异氰脲酸三缩水甘油酯,triglycidylisocyanurate,TGIC)为原料,经两步反应合成了一种新型含氮阻燃环氧树脂.采用GPC监测反应过程和转化率、IR和1H-NMR表征了该树脂的结构.通过该两步反应的研究,确定了苯酚改性二甲苯甲醛树脂(PXF)的最佳合成工艺,在碱性条件下PXF树脂与TGIC进行开环反应,制得了TGIC转化率85%以上的含氮环氧树脂,其环氧值在0.30～0.40 eq/100 g可调.     

阴/非离子表面活性剂复配体系对O/W乳液粒径及稳定性的影响

通过乳液储存稳定性观察、粒径分布测试,考察了阴/非离子表面活性剂中复配体系浓度、乳化剂的添加方式、乳化方法以及阴/非离子表面活性剂的配比对甲苯/水的水包油(O/W)乳液粒径的影响.当壬基酚聚氧乙烯(4)醚(TX-4)与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)复配质量比为3∶7,乳化剂总质量分数为5%,乳化剂的添加方式为将亲水亲油的乳化剂分别溶解在水和油中,然后将油相逐滴加入到水相中进行乳化,乳化方法采用超声功率400W,时间为15min时,可以得到粒径为0.72μm的O/W型乳液,该乳液粒径分布和稳定机理符合奥氏熟化效应.     

天然聚多糖结构化食品级乳液的制备与表征

以食用玉米油为油相,采用SPG膜(shirasu porous glass)高压均质器制备了稳定的乳球蛋白乳液,并利用界面静电沉积作用制备了乳球蛋白-海藻酸-壳聚糖结构化乳液体系.利用静态光散射和光学显微镜表征了结构化乳液的粒径、电位和微观结构.实验结果显示,SPG膜能制备出均一的乳液颗粒(7.8±0.1)μm;天然聚多糖经过界面静电沉积在乳液颗粒界面形成的复合多层结构改善了蛋白质乳液的稳定性;通过改变天然聚多糖的浓度,可以得到稳定的结构化食品级乳液.     

基于CaCO3/SiO2复合粒子的超疏水表面制备

通过表面化学修饰,制备了超疏水CaCO3/SiO2复合粒子,并用接触角测量仪检测疏水性能,当CaCO3与纳米SiO2质量比小于10：1时,可以制得超疏水复合粒子.基于表面修饰的CaCO3/SiO2复合粒子,对亲水涂料进行改性,当CaCO3与纳米SiO2质量比小于6：1时,可以制得超疏水涂层,且涂层疏水性随复合粒子加入量的增加而增大.同时,采用扫描电镜、红外光谱和热重分析等对复合粒子进行结构表征,探讨了基于CaCO3/SiO2复合粒子制备超疏水表面的机理.     

纳米SiO2/苄基缩水甘油醚丙烯酸酯活性稀释剂的制备与表征

以苄基缩水甘油醚丙烯酸酯( BGEA)、纳米二氧化硅与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)合成了一种纳米SiO2改性的活性稀释剂SiO2-BGEA.利用SEM观察固化薄膜的断裂截面与表面.后将SiO2-BGEA作为稀释剂加入到环氧丙烯酸树脂中配制成光固化涂料,利用TG、紫外—可见分光光度计等表征手段对其光固化膜的热性能、透明度等性能进行研究.     

纳米氨基硅油的制备工艺及应用研究

选用阳离子型乳化剂(CTAB)和非离子型乳化剂(AEO-9,AEO-3)进行复配,通过预乳液剪切技术,结合半连续乳液聚合工艺,制得透明、稳定、粒径分布窄、且粒径小于30nm的改性纳米氨基硅油乳液.实验发现,该乳液聚合的最佳条件为乳化剂用量为9%(质量分数);乳化剂m(CTAB)∶m(AEO)为1/3～2;AEO-9∶AEO-3为1∶1;预乳液剪切时间为15min.透射电镜测试表明,制得乳液的乳胶粒子呈规则的球形,分布均匀,与光散射粒径测试结果基本一致.所得乳液室温下储存6个月,乳液稳定性不变.应用测试结果表明,该纳米乳液对织物表现出良好的整理效果.     

离子液体铕配合物发光薄膜制备及其荧光性能研究

合成了一种季磷酸盐功能化离子液体(5-二苯基氧膦基)戊基三苯基膦六氟磷酸盐离子液体([Ph3PC5P(O)Ph2]PF6), 使其与稀土铕离子配位形成离子液体稀土配合物, 并将该配合物掺杂到聚丙烯酸甲酯(PMMA)中制得了聚合物发光薄膜. 热重分析结果表明, 高分子复合膜的热分解温度在330℃以上, 铕配合物的加入能有效增强其热稳定性. 在紫外光照射下, 复合膜能发出强烈铕的特征荧光, 其强度随着铕配合物加入量的增加而增强, 在实验条件下未出现荧光猝灭现象. 本研究成果有望拓展季磷盐功能化离子液体和稀土元素在新材料领域的应用.     

漆酚缩醛环氧清漆/纳米TiO2新型复合涂料的制备及性能

将阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）改性的纳米TiO2，以小同含量与漆酚环氧清漆柏混合，制得分散比较均匀的纳米复合涂料，用红外光谱（FTIR），透射电镜（TEM）和扫描电镜（SEM）表征了其结构，并测试了其机械性能、耐酸碱以及耐高温能力，结果表明，改件后的纳米TiO2和漆酚缩醛环氧消漆之间存在着较强的氢键，纳米TiO2的加入有利于提高漆酚环氧清漆涂料的耐碱和耐高温性能，同时也拥有优良的机做性能，当纳米TiO2的含量为1％～5％时，与未加入纳米TiO2的漆酚缩醛环氧清漆相比，耐碱能力提高56．7％，最高耐受温度提高了50℃。     

金属有机框架化合物制备多孔碳负载TiO_2光催化剂

为开发一种易降解水中有机污染物的高效催化剂,使用水热法合成了一种Zn-Ti基的金属有机框架化合物作为前驱体模板,再通过在不同温度下烧结而获得一系列具有高比表面积的介孔新型纳米复合材料.运用XRD、SEM、BET、TG、UV-vis DRS、UV-vis等一系列检测方法对新材料进行表征,并使用高压汞灯作为光源降解亚甲蓝(MB)这一代表性有机污染物来检测其催化效果.结果表明,烧结温度在950℃(ZTOF-P9.5)时表现出良好的催化效果,并且其降解MB的速率是商业型TiO_2(P25)的2.5倍,主要是因为锐钛矿型和金红石型TiO_2混合掺杂;此外,由于Zn2+被碳热还原成金属Zn,而Zn在高于其沸点的条件下蒸发,从而形成较高比表面积和均匀的孔径分布,所以显著提高了该催化剂的光催化活性.     

纳米TiO2/P（BA-MMA）复合乳液的合成与表征

采用硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(MPS)枝接在纳米TiO2粒子表面进行增加憎水性的化学改性,得到表面包覆大约10.71%的MPS的纳米TiO2粉体。添加改性TiO2,通过细乳液聚合制备纳米TiO2/P(BA-MMA)复合乳液并进行表征。结果表明:与P(BA-MMA)相比,TiO2/P(BA-MMA)材料有更高的聚合物的热稳定性,其最大失重速率温度提高了10℃左右;有更好的耐水性,浸泡50h吸水率由16.6%降至6%;有更好的力学性能,瞬间抗拉强度达11MPa。     

离子型壳聚糖凝胶的制备及流变性能

以有机钛(OT)为交联剂,制备了一系列壳聚糖(CTS)基复合凝胶,用动态粘弹仪对不同配比的复合凝胶进行了流变性能的测试,以储能模量G′和损耗模量G″为参数,研究了凝胶过程中复合凝胶的动态粘弹行为,并运用Winter-Clambon理论准确界定了不同浓度体系溶胶-凝胶转变点.结果发现,CTS/OT复合凝胶具有明显的交联延迟的特点,25℃壳聚糖质量浓度为17.5 g·L-1,有机钛质量分数为0.5%时,凝胶转变点出现在1 751 s;增大壳聚糖和有机钛浓度,均会缩短溶胶-凝胶转变的时间,同时增大凝胶网络的弹性.     

复合碳材料ACF@OMC对酸性橙Ⅱ的吸附性能

采用软模板法,以活性炭纤维毡(ACF)为基材制备了一种有序介孔碳(OMC)活性炭纤维毡复合碳材料ACF@OMC,采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对其微观形貌结构进行表征,N2物理吸附脱附对其孔道结构参数进行测试,选取酸性橙Ⅱ作为模拟污染物,考察其吸附性能.结果表明:ACF@OMC材料以OMC包裹ACF纤维生长的方式结合;比表面积754m2·g-1,介孔孔容0.39cm3·g-1,平均孔径为2.9nm;其吸附性能明显优于ACF(5h达到吸附平衡),达到吸附平衡时间为3h;其吸附行为符合准二级吸附动力学方程,速率常数达0.030 3g·mg-1·min-1(R2=0.999 1),约为ACF体系的1.4倍;该材料对酸性橙Ⅱ的吸附量达到318.7mg·g-1,吸附等温线符合Langmuir模型.