纳米锰锌铁氧体的制备及在TPV中的应用

采用化学共沉淀法制备纳米锰锌铁氧体纳米颗粒,并用油酸进行表面改性,有效地阻止了纳米颗粒的团聚;改性后团聚体的粒径明显减小,提高了其在TPV中的分散性.将制备好的纳米颗粒作为填料改性TPV,通过一系列试验发现,油酸改性的锰锌铁氧体纳米颗粒比未改性的纳米颗粒更能提高TPV的拉伸强度和断裂伸长率.     

纳米级金红石型二氧化钛与受阻胺光稳定剂协同改进ABS的抗老化性能研究

分别采用纳米级金红石型TiO2和受阻胺光稳定剂(HALS)对ABS进行改性,通过熔融共混法制备了ABS/纳米TiO2、ABS/纳米TiO2/HALS和ABS/HALS复合材料,采用GB/T16422.2~1999所述的塑料实验室光源暴露实验方法,用氙灯气候试验机对其进行28天人工加速老化,通过测定其老化过程中的无缺口和缺口试样冲击强度的变化来对其抗老化性能进行表征,同时利用光学显微镜和扫描电镜对其老化过程中的冲击断口形貌变化进行了研究.结果表明,纳米TiO2在ABS基体中分散良好,改性后的复合材料均具有较好的抗老化性能,纳米TiO2与HALS复合改性ABS对其耐候性的提高具有明显的协同作用,其老化后的抗冲击性能超过了单一使用HALS或纳米TiO2的改性效果,老化28天后纯ABS树脂试样的无缺口冲击强度保持率只有20%左右,添加2.0 wt%纳米TiO2后,老化28天后的ABS/纳米TiO2/HALS复合材料试样的保持率则提高到47.9%,为纯ABS树脂试样的2.5倍.     

表面羧基化Fe3O4磁性纳米粒子的快捷制备及表征

亲水性磁性纳米颗粒在生物科学领域有着广泛应用,本研究提出了一种快速对磁性纳米粒子表面进行羧基化的方法. 首先使用氯化铁和氯化亚铁为原料, 以油酸为表面活性剂, 通过共沉淀法制得油酸包覆的亲油性磁性纳米粒子, 然后用高锰酸钾进行原位氧化, 将覆盖在粒子表面的油酸中的C＝C键氧化成-COOH, 从而得到单层羧基功能化的亲水性磁性纳米粒子. 利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅利叶红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、振动样品磁强计(VSM)、Zeta电位分析仪等对其进行表征. 结果表明磁性纳米粒子表面被成功羧基化,粒子的平均直径约为9 nm,饱和磁化值为64.5 emu/g,剩磁和矫顽力近似为零,具有典型的超顺磁性. 羧基化磁性纳米粒子可在pH7-10的水溶液中形成稳定分散的磁流体,保存6周无沉淀出现.     

原位聚合法制备聚合物/纳米SiO_2复合材料的研究进展

纳米SiO_2改性聚合物制备的关键在于提高纳米粒子与聚合物基体的相容性及分散性;对纳米SiO_2进行不同的表面改性及选择合适的复合材料制备方法可以改变纳米粒子与聚合物基体的界面结合方式以及相容性和分散性,进而在不同程度上影响材料的性能.本文介绍了改性前后纳米SiO_2与聚合物基体的多种界面结合方式,对近年来利用原位聚合法制备聚合物/纳米SiO_2复合材料的研究现状和进展进行了综述.     

纳米稀土对复合材料中超细粒子团聚现象的抑制(Ⅰ)--超细金属铜粉团聚现象及其团聚成因

应用纳米粒子进行复合材料的改性, 其关键和核心技术之一是要解决纳米粒子的在复合材料体系中的团聚问题.通过对超细的金属铜粉改性聚四氟乙烯中金属粒子的团聚性现象的分析和认识, 揭示了超细粒子团聚性的共性和工艺中的特殊性; 同时研究表明, 仅通过偶联剂对超细粉体粒子表面进行处理的修饰方法解决纳米粒子的团聚性, 其作用是有限的.     

纳米羟基磷灰石表面接枝聚合左旋丙交酯

为了改善HA纳米粒子与有机PLGA的相容性,分别采用六亚甲基二异氰酸酯加乙二醇、左旋乳酸改性纳米粒子表面后或直接原位接枝聚合左旋丙交酯等3种不同方法,制备了表面修饰聚乳酸的纳米羟基磷灰石(PLLA-g-HA).FTIR、XPS、TEM、TGA测试表明PLLA成功接枝到HA的表面.其中六亚甲基二异氰酸酯加乙二醇改性HA纳米粒子所获得的PLLA接枝率远高于其它两种方法达25%,调整有机相和无机相的比例对PLLA接枝率的影响较小,其在氯仿中可以稳定分散2天以上.共混电纺丝后的拉伸测试表明PLLA-g-HA/PLAG复合纤维膜的力学性能高于HA/PLGA膜,当两者之间的比例为5%拉伸性能达到最大值.     

油酸修饰CuS纳米颗粒的原位合成及其摩擦学性能

利用原位合成法室温下直接在基础油中成功制备了油酸修饰CuS 纳米颗粒, 将其长时间静置, 不会发生纳米颗粒的团聚. TEM 研究表明, 该方法制备的纳米颗粒粒径大约为30 nm. 红外光谱结果表明, 由于油酸的羧基与无机CuS纳米颗粒表面发生了化学吸附,使无机纳米颗粒的表面有一层有机修饰层, 从而增强了其油溶性.摩擦磨损试验结果表明,该添加剂在基础油中能起到抗磨减摩的效果.随着添加剂浓度的增大, 摩擦系数和磨斑直径都呈现下降趋势,当添加剂浓度为0.1%(w)时, 摩擦系数和磨斑直径都达到最小值,但是进一步增加添加剂浓度, 摩擦系数与磨斑直径又都开始增大. SEM 研究结果表明, 油酸修饰CuS 纳米颗粒能起到抗磨减摩作用的原因是因为其有利于在摩擦副表面形成牢固的润滑膜.     

环氧树脂在热塑性树脂改性中的应用

本文综述了国内外有关利用环氧树脂改性热塑性树脂共混体系研究的最新进展。着重阐述了环氧树脂在热塑性树脂之间的增容作用,如尼龙6(PA6)合金体系,改性聚苯乙烯塑料(ABS)合金体系,以及聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)合金体系等。同时,介绍了利用环氧树脂的反应活性提高无机填料在聚合物中分散性研究的情况,如二氧化硅纳米粒子在聚醚砜(PES)中,以及滑石粉在聚丙烯(PP)中分散性的提高。最后,简介了环氧树脂改性热塑性树脂提高热塑性树脂物理机械性能方面的研究方向和成果并展望了环氧树脂在热塑性树脂改性研究中的前景。     

ATP适体接枝Fe_3O_4纳米粒子的制备及化学发光酶检测应用

制备了油酸修饰的Fe_3O_4纳米粒子,利用盐酸多巴胺对其表面进行氨基化改性,制得水分散性良好的Fe_3O_4纳米粒子,用X射线衍射、透射电镜、傅里叶变换红外光谱仪、振动样品磁强计和紫外-可见吸收光谱进行表征。随后,将氨基修饰的三磷酸腺苷(ATP)适体接枝到Fe_3O_4纳米粒子上,结合荧光素酶化学发光法进行ATP的定量检测,并应用于市售酸奶中乳酸菌ATP含量的检测,其灵敏度高、重现性好。各项实验结果表明所制备的Fe_3O_4纳米粒子是一种分散性好、易分离的载体,其粒径均一、稳定、磁性强、与适体结合性能好,拓展了Fe_3O_4纳米粒子在分析检测领域的应用。     

酸碱度对金纳米结构形貌的调控及其机理研究

本文通过调节环境pH酸碱度改变聚电解质膜中氨基基团的键合状态,以控制聚电解质膜表面金纳米粒子的原位还原与自组装过程中的聚集行为,发现当聚电解质膜经pH为5.40的去离子水处理后可在其表面制备出片状金纳米结构;经pH为0.65的强酸溶液处理后,可在膜表面制备出树枝状的金纳米结构,且尺寸比pH为5.40条件下增大一倍;经pH为12.77的强碱溶液处理后,金纳米粒子的聚集状态发生改变,形成了球形纳米结构;对金纳米粒子形貌的调控机理进行了初步探讨.     

用PAANa掺杂的纳米CaCO_3的合成及其产品表征

在反应物经超声波预处理和聚丙烯酸钠PAANa分散剂的掺杂下运用化学沉淀方法制备出窄粒径纳米碳酸钙。将所获纳米粒子运用现代分析测试手段进行结构、晶形、组成等的表征。结果表明纳米级超细碳酸钙在红外区有蓝移40cm-1和峰形窄化现象纳米粒子的高表面能及CO32-存在的共轭体系CaO键的相互作用以及表面配位的不饱和性和晶体生长的人为终止是存在表面效应的主要原因。     

ZrO2纳米粒子原位杂化PVDF膜的制备及其抗污染性能

针对传统聚合物膜抗污染性差的问题,本文从杂化膜结构设计出发,提出将ZrO2纳米粒子的原位制备和聚偏氟乙烯(PVDF)相转化成膜过程有机结合的制膜新方法.该方法将阴离子交换树脂引入到N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,以氧氯化锆为原料,利用阴离子交换树脂提供的―OH与无机盐的阴离子进行交换,得到ZrO2纳米粒子均匀分散的N,N-二甲基甲酰胺溶胶体系.随后将PVDF聚合物溶解到所得的N,N-二甲基甲酰胺溶胶体系中,获得均一、透明的铸膜液.利用X射线光电子能谱(XPS)和透射电子显微镜(TEM)对杂化膜中锆的存在状态和分散性能进行了表征.结果表明,ZrO2纳米粒子均匀分散在PVDF基体中,并且形成的纳米粒子的粒径约为10-20 nm.通过粘度、分相速度和膜形态的测定,研究了成膜机理.结果表明,ZrO2纳米粒子的引入加速了铸膜液成膜过程的分相速度.杂化膜的亲水性能通过接触角测定仪进行了评价.并选择以牛血清蛋白为代表模拟污染物,考察了杂化超滤膜的抗污染性能.结果表明,原位形成的ZrO2纳米粒子显著提高了膜的亲水性,减少了膜对蛋白质的吸附.这种将ZrO2纳米粒子的原位制备和PVDF相转化成膜过程有机结合的制膜新方法在有机-无机杂化膜的制备领域具有显著意义.     

纳米Fe3O4/聚苯乙烯均匀分散体系的制备及结构

用化学共沉淀法制备了Fe3O4纳米颗粒,以油酸为表面活性剂,苯乙烯为载液,制备了稳定的纳米Fe3O4可聚合磁流体,将可聚合磁流体经自由基引发聚合制成纳米Fe3O4/聚苯乙烯均匀分散体系,用WAXRD研究了Fe3O4纳米粒子的结晶情况;用FTIR研究了油酸表面改性前后Fe3O4粒子表面官能团的变化;用TEM研究了Fe3O4颗粒的粒径大小及其在苯乙烯单体和聚苯乙烯中的分散情况;用DSC和TGA研究了纳米Fe3O4/聚苯乙烯均匀分散体系的玻璃化转变温度(Tg)和热稳定性,结果表明,合成的纳米Fe3O4为立方晶型,平均粒径在10nm左右,油酸分子在Fe3O4表面是化学吸附,经表面处理的Fe3O4超细颗粒在苯乙烯和聚苯乙烯基体中分散较均匀.界面粘结较好,含1.8％Fe3O4纳米颗粒的聚苯乙烯的最大热失重温度比聚苯乙烯提高了13K,Fe3O4/聚苯乙烯复合体系的饱和磁化强度σs为17.43emu/g.     

两种不同粒径的SBR粒子对透明ABS树脂力学性能影响

从SBR橡胶粒子出发,采用乳液原位悬浮聚合方法合成了一系列透明ABS树脂.采用小粒径SBR橡胶粒子虽然可以获得透明性良好的透明ABS树脂,但树脂的抗冲性能较差.采用大粒径SBR橡胶粒子ABS树脂的透明性明显下降.采用由粒径分别为400nm和70nm两种SBR橡胶粒子所组成的双峰粒子(指粒度分布谱上有两个峰)体系,当二者比例在4/6~6/4范围内,总橡胶粒子含量为15%~18%时,所得到的透明ABS树脂冲击强度已经达到90~120J/m,透光率超过80%.初步探讨了不同增韧体系的ABS树脂的脆韧转变关系;研究了不同粒径橡胶粒子的协同增韧效应.确定了由SBR双峰粒子增韧体系获得具有良好力学和透光性能的ABS树脂的基本条件.     

双马来酰亚胺树脂/SiO_2纳米复合材料的制备及性能

以表面含有胺基官能团的纳米SiO_2为填料,通过一步原位聚合法制备双马来酰亚胺树脂/SiO_2纳米复合材料(BMI/SiO_2).采用热重分析仪(TGA)、红外光谱分析仪(FTIR)、邵氏D硬度计(H)等仪器设备对BMI/SiO_2纳米复合材料进行测试分析,探讨纳米SiO_2对双马来酰亚胺聚酯树脂的热稳定性能、硬度和界面强度的影响.结果表明,所制备的BMI/SiO_2纳米复合材料的硬度随加入的纳米SiO_2含量的增加,呈现逐渐升高趋势.当纳米SiO_2含量为3%时,相对于双马来酰亚胺聚酯,复合材料的硬度提高了80%.通过热稳定性分析可知,纳米SiO_2的加入降低了双马来酰亚胺树脂基体材料的热分解温度,使其从458℃降低到451℃.通过对双马来酰亚胺/SiO_2纳米复合材料的界面分析发现,纳米SiO_2的表面接枝了双马来酰亚胺分子链,说明纳米SiO_2参与了双马来酰亚胺的聚合过程,有利于提高聚合物基体材料与填料间的界面强度,进而提高复合材料的机械性能.     

团聚铂纳米粒子电极在甲醇氧化中的电催化特性

用H2还原法并以Nafion作为稳定剂合成团聚的Pt纳米粒子，附载于玻碳表面制备电催化剂.透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）表征结果指出,团聚Pt纳米粒子的平均尺寸约为400 nm.运用电化学循环伏安法(CV)和原位傅立叶变换红外反射光谱（in situ FTIRS）研究甲醇的氧化过程，发现团聚Pt纳米粒子电极具有较高的电催化活性.原位FTIRS研究结果检测到甲醇在所制备的电催化剂上氧化的中间体为线型吸附态CO物种，其红外吸收给出异常红外效应的光谱特征.     

甲基丙烯酸丁酯在纳米TiO2表面的原位接枝

利用分子自组装技术,对纳米TiO2粒子表面组装上有机单分子层,使其带上不饱和基团C=C,在自组装单分子层表面原位引发甲基丙烯酸丁酯（BMA）单体聚合反应,使纳米TiO2表面形成化学键合的聚合物层,达到对纳米TiO2粒子改性的目的。讨论了不同反应条件对接枝聚合率的影响,通过FTIR、TG-DTA等分析手段,研究聚合改性物质的结构和改性后纳米TiO2粒子的分散稳定性。实验发现聚合改性后的纳米TiO2在有机相中有良好的分散性。     

聚乳酸接枝改性纳米生物玻璃/PLGA复合材料的制备、表面性质及生物活性

以丙交酯开环聚合原位接枝改性的纳米生物玻璃(PLLA-g-BG)与聚丙交酯-乙交酯(PLGA)复合材料为研究对象, 采用TGA, ESEM和EDX分析其接枝率, 粒子分散性和表面元素分布, 通过将兔成骨细胞种植于材料膜表面进行体外培养, 采用荧光染色法、NIH Image J图像分析软件、MTT法和流式细胞术等手段检测细胞在材料表面的平均黏附数量、扩展面积比、增殖能力和细胞周期的变化, 综合评价新型改性纳米复合材料的生物相容性和生物活性. 结果表明, 聚乳酸表面接枝改性可明显改善纳米生物玻璃粒子的团聚; PLGA中掺入一定比例的改性PLLA-g-BG可明显促进兔成骨细胞的黏附、扩展与增殖; 改性纳米生物玻璃的应用可提高生物可降解聚酯材料的生物相容性和生物活性.     

高储能密度聚酰亚胺/钛酸钡/水滑石复合薄膜的制备与性能

利用零维纳米粒子与二维纳米片在聚合物基体中的协同分散,构筑纳米粒子/二维纳米片/聚酰亚胺(PI)三元复合体系,系统研究了零维-二维组合纳米填料对复合材料介电常数、击穿强度、储能密度以及机械性能的影响.结果表明:采用氟碳表面活性剂插层修饰可以将水滑石剥离为水滑石二维纳米片(HT),在此纳米片溶液中分散钛酸钡纳米粒子(BT),并进行聚酰亚胺的原位聚合.在聚合物溶液形成薄膜的过程中,二维纳米片和纳米粒子的协同作用抑制了各自的团聚,改善了2种纳米填料在聚合物薄膜中的分散状况.在所制备的PI/BT/HT复合薄膜中,HT有利于改善BT在PI基体中的均匀分散,提高了薄膜的击穿强度,进而提升了复合薄膜的储能密度.与仅加入20%BT相比,在聚酰亚胺中同时加入2种填料20%BT和1%HT时,击穿强度达到354.4 kV/mm,储能密度达到2.58 J/cm3,分别提高了12.4%和14.6%.因此,在纳米粒子/聚合物复合材料中增加少量二维纳米片就可以显著改善其性能,这种方法有望在更多纳米复合功能材料领域得到应用.     

纳米SiO_2/聚丙烯复合材料的反应性增容

利用反应性增容技术制备了纳米二氧化硅/聚丙烯复合材料.首先探讨了将甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸丁酯共聚物接枝到纳米二氧化硅粒子表面进行改性的各种影响因素,然后将接枝改性纳米二氧化硅与聚丙烯以及作为反应性增容剂的氨基化聚丙烯共混.结果表明,改性粒子上的环氧基与氨基化聚丙烯上的氨基之间的化学反应大大增强了复合材料的界面作用,从而在粒子含量很低时明显提高了聚丙烯的拉伸强度、模量和冲击强度.