木质素增强水性聚氨酯性能研究

针对聚氨酯存在模量小且易老化等问题,利用木质素结构中富含芳香基团与酚羟基团的特点,通过水溶液混合制备木质素/水性聚氨酯复合材料,研究木质素填料及其含量对复合材料性能的影响。结果表明,适当添加木质素填料可以显著增强水性聚氨酯材料的机械性能与抗氧化性能。添加少量木质素有利于增强复合材料的机械性能,木质素含量为5%的复合材料具有最大的拉伸强度(26. 82 MPa)、屈服应变(34. 36)和断裂伸长率(3 600%),而进一步增加木质素含量则使复合材料断裂伸长率等机械性能下降,拉伸模量上升。同时,木质素还显著改进水性聚氨酯复合材料的抗氧化性能,含2%木质素的复合材料在紫外光照射72 h后的断裂伸长率仅下降39. 9%,明显优于水性聚氨酯(下降78. 1%)。     

海鞘纤维素纳米晶/聚多巴胺-氧化石墨烯导电可降解膜的制备及性能

首先用硫酸水解被囊动物海鞘制备海鞘纤维素纳米晶(TCNC),用TEMPO(四甲基哌啶氮氧化物)/NaBr/NaClO氧化体系将其表面的羟基氧化成羧基(TCNC-COOH),再以其作为基质,加入聚多巴胺包覆并还原的氧化石墨烯纳米粒子(PDA-rGO)作为填料,采用流延成膜的方式制备了一种可导电和生物降解的复合材料膜,并通过透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)及热重分析(TGA)表征基质和填料的形貌、结构、结晶度及热稳定性.力学性能结果显示,在TCNC-COOH中添加0.5%PDA-rGO后,复合材料的杨氏模量和拉伸强度分别增加85.7%和78.9%;添加1%PDA-rGO,材料的体积电阻率从7.6×109Ω·cm降低至7.7×105Ω·cm.     

填料的LTP处理对PVC-PU共混体系性能的影响

文中详细地探讨了氯乙烯低温等离子体改性轻质碳酸钙填料的效果,和该填料对聚氯乙烯(PVC XS-5)—聚酯型聚氨酯(PUZ80)(70/30)机械共混体系的力学性能的影响;另又探讨空气、异丙醇、丙烯、三乙胺、丙烯酸甲酯和含氯系列单体的低温等离子体处理的轻质碳酸钙对填充体系的性能的影响;最后还分析了白碳黑、陶土、1#胶体石墨填料经氯乙烯等离子体处理后对填充体系性能的影响。     

Ph-ATP@PANI复合材料的制备及防腐性能研究

以苯基-三乙氧基硅烷改性纳米凹凸棒石(Ph-ATP)为载体, 通过原位聚合制备了Ph- ATP@PANI纳米复合材料, 通过红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等表征了复合材料的微观结构和形貌. 以Ph-ATP@PANI纳米复合材料为填料制备了Ph-ATP@PANI/环氧树脂防腐涂层, 用电化学阻抗谱(EIS)、极化曲线(Tafel)以及盐雾试验分析了涂层的防腐性能. 测试结果表明, 相比纯PANI, Ph-ATP@PANI复合材料中PANI的红外特征吸收峰蓝移、热分解温度降低, Ph-ATP@PANI粒子在环氧树脂涂层中的分散性增强, 涂层的防腐蚀性能显著提升.     

高水热稳定性加氢脱氧催化剂Pt/Ce_(0.5)M_(0.5)O_2(M=Zr,Ti)的制备及其性能研究

分别采用共沉淀法和溶胶凝胶法制备了具有高水热稳定性的Ce_(0.5)M_(0.5)O_2(M=Zr,Ti)载体,并通过浸渍法制得高分散Pt/Ce_(0.5)M_(0.5)O_2(M=Zr,Ti)催化剂,分析了短链脂肪醇作为氢供体用于香兰素加氢脱氧反应的催化性能.实验结果表明,复合氧化物催化剂Pt/Ce_(0.5)M_(0.5)O_2(M=Zr,Ti)具有高的水热稳定性和优良的加氢脱氧活性,且Pt/Ce_(0.5)Zr_(0.5)O_2较Pt/Ce_(0.5)Ti_(0.5)O_2的催化性能更胜一筹,催化剂的加氢脱氧性能与其表面的酸性质以及贵金属Pt在载体上的高度分散有关.短链脂肪醇作为含氢的有机小分子,可作为氢源替代氢气,是理想有效的氢供体.     

超特高压变电站金具填缝导电有机硅聚合物胶泥的制备及性能

超特高压变电站金具表面的尖端放电问题是限制其应用的关键.本文将碳纤维(carbon fiber,CF)粉和四针状氧化锌晶须(tetra-needle like ZnO whiskers,T-ZnOw)作为导电填料,加入到有机硅聚合物基体中,制备了一种超特高压变电站金具填缝导电有机硅聚合物胶泥.通过调节T-ZnOw的含量...     

新型海藻酸盐复合纳米银抗菌共混纤维的制备

通过溶液纺丝法制备了海藻酸盐/羧丁酰壳聚糖共混纤维,通过红外光谱、X射线衍射和光学显微镜对共混纤维进行表征.结果表明:共混体系中两种组分之间存在较强的相互作用,且有良好的相容性.当羧丁酰壳聚糖的含量为30%时,共混纤维的干态抗张强度达到最大值(14.32 cN/tex), 共混纤维的湿态抗张强度随着羧丁酰壳聚糖含量的增加而降低.当羧丁酰壳聚糖的含量为30%时,纤维的干、湿态断裂伸长率分别达到最大值43.5%和69.3%.随着羧丁酰壳聚糖的引入,纤维的吸水率显著提高.将纳米银分散液加入纺丝液中可以得到抗菌性能优异的海藻酸盐复合纤维.     

多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料雷达波吸收性能

为了研究多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料的微波吸收性能,将原生、镀钴多壁碳纳米管和NaOH高温活化处理分别分散到环氧树脂中制成3种多壁碳纳米管/环氧树脂吸波复合材料,并用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对多壁碳纳米管进行了微观表征;用弓型法     

纤维改性硫氧镁基仿木保温材料性能研究

为了提高硫氧镁基仿木保温材料的各项性能, 分别研究了相同长度的聚丙烯纤维(PPF)、聚乙烯醇纤维(PVAF)、玻璃纤维(GF)对其性能的影响. 结果表明: 随着纤维掺量的增加, 硫氧镁基仿木保温材料的流动性有所降低; GF对其抗压抗折强度的提高效果最明显, 其中GF掺量为1.0 kg·m^-3时早期抗压强度最高, PVAF掺量为0.5 kg·m^-3时其早期抗压强度最高; PPF明显提高了硫氧镁基仿木保温材料的耐水性, 其掺量为0.5 kg·m^-3时软化系数最大, 而GF掺量在1.0 kg·m^-3时, 浸水软化系数稍高于未加纤维的对比试件; 掺加PVAF后硫氧镁基保温材料的导热系数出现一定程度的降低, 其中PVAF掺量在1.5 kg·m^-3时其导热系数最低. GF和PPF可以明显地降低硫氧镁基仿木保温材料的收缩值, 其中GF降低自收缩效果较好, 而PPF可以明显地降低其干燥收缩值.     

聚丙烯腈-铜硫化物导电纤维的影响因素及性能的评价

探讨了导电纤维制备过程中Cu2 渗透的温度及时间、还原剂与硫化剂的浓度和反应升温速度、反应时间等工艺条件对导电性能的影响;研究了聚丙烯腈-铜硫化物导电纤维的导电性、物理机械性能及与常规纤维的混用性能,并对其成因作了定性分析.     

基于聚丙烯腈纤维膜的高强度复合隔膜的制备

静电纺丝聚丙烯腈(PAN)纤维膜具有孔隙率高和电解液吸收率高等优点,但纤维膜的强度差,难以满足隔膜在装配过程中的受力要求。以PAN纤维膜为基体,通过开环聚合反应引入聚环氧乙烷(PEO)和SiO_2填料,制备了拉伸强度达到14. 7 MPa的新型PAN/PEO-SiO_2复合隔膜,该复合隔膜在高温下具备优异的尺寸稳定性。电化学交流阻抗测试表明:与PAN纤维膜相比,复合隔膜的离子电导率更高,达到2. 72 mS/cm;该复合隔膜与锂金属电极之间的界面电阻仅为146Ω,小于PAN纤维膜。电池充放电性能测试表明:PAN/PEO-SiO_2复合隔膜在高放电倍率(2. 0 C)时放电比容量仍有112. 1 mAh/g,与低放电倍率(0. 2 C)时相比,容量保留率到达75. 3%;在放电倍率0. 5 C时循环50圈后放电比容量仍有141. 4 mAh/g。     

复合材料力矩管扭转性能的研究

为了研究缠绕角度对玻璃纤维增强复合材料管(GFRP)扭转性能的影响和给在实际应用中提供依据,本文研究采用湿法缠绕成型工艺制得了具有不同缠绕角度的GFRP管.通过测试缠绕管的破坏扭矩来分析影响复合材料缠绕管扭转性能的各项因素,并与理论计算值进行了比较.研究结果表明,缠绕管扭转破坏的主要形式为面内剪切破坏.当缠绕角度在25°至60°范围内变化时,随着缠绕角度的增大,复合材料缠绕管的壁厚逐渐减小,抗剪性能逐渐减弱且扭转破坏形式有分层情况出现.当缠绕角是25°时,缠绕管的抗扭性能最佳,最大扭矩为118N.m,对应的扭转强度为209MPa.     

密度泛函理论方法研究填料表面对聚合物摩擦化学的影响

采用超声分散法制备出氧化铝、高岭土、氧化硅/聚四氟乙烯复合材料, 使用线性往复摩擦磨损试验机对比三种复合材料的摩擦学性能. 结果表明 质量分数10%的氧化铝、高岭土能将聚四氟乙烯的磨损率降低约4个数量级, 而氧化硅仅能降低约3个数量级. 对金属对偶表面形成的转移膜的形貌和化学成分进行分析发现 氧化铝、高岭土/聚四氟乙烯在金属对偶面上形成了高度羧酸盐化的转移膜. 用密度泛函理论对三种填料表面上碳氟分子吸附过程进行模拟, 结果显示氧化铝、高岭土表面的路易斯酸性位点促进了碳氟分子的脱氟过程, 产生了更多的羧酸螯合物的中间产物; 氧化硅缺少路易斯酸性位点, 因此不能促进高度羧酸盐化的转移膜形成.     

聚乙烯醇/MXene复合材料发泡行为及压缩性能研究

通过超临界二氧化碳(scCO₂)发泡技术制备聚乙烯醇(PVA)/MXene复合发泡材料,对MXene在复合材料中的均匀性进行表征,探究MXene含量与饱和温度对泡孔形貌的影响以及MXene含量对发泡材料压缩性能的影响.扫描电子显微镜与X射线能谱结果表明,MXene在聚合物中分布均匀,且没有团聚现象发生. MXene在发泡过程中可作为异相成核点,提高成核效率,显著减小了孔径,增加了孔密度.添加1%的MXene发泡材料与纯PVA发泡材料相比,其泡孔密度提高了3个数量级,压缩强度提高了10倍.     

甲壳素/海藻酸钠共混纤维的制备及性能

以NaOH/CO(NH2)2水相溶剂溶解甲壳素,研究了凝固液对甲壳素/海藻酸钠纤维制备的影响,分析了纤维组分的相容性,并对纤维的性能进行了测定.结果表明:甲壳素纺丝的适宜凝固液为10% H2SO4,5% Na2SO4和5% C2H5OH混合液,甲壳素/海藻酸钠共混纺丝的适宜凝固液为5% CaCl2,1% HCl和10% C2H5OH混合液.结构分析说明,甲壳素与海藻酸钠共混有一定的相容性.当共混纤维中甲壳素含量为10%时,共混纤维干、湿态抗张强度及断裂伸长率最大,干、湿态抗张强度分别为11.99 cN/tex和2.47 cN/tex.当共混纤维中甲壳素含量为40%时,共混纤维吸湿率、保湿率分别达到最大值274.1%,37.8%.     

铁基非晶粉体/S-玻璃纤维/环氧树脂复合材料板制备及其吸波性能

制备了铁基非晶粉体/S-玻璃纤维/环氧树脂复合材料板,采用波导法测定了复合材料的电磁参数。研究表明,复合材料板吸波机理主要以磁损耗为主,所制备的复合材料板中,当非晶粉体含量为66.7wt%,厚度为5mm时具有最佳的综合性能,密度为2.1g/cm3,抗拉强度为290MPa,有效反射损耗(优于-10B)的频宽达到了2.2GHz(15.8~18GHz)。     

环糊精准多轮烷改性聚氨酯材料的结构与性能

在合成聚氨酯的反应初期(方式Ⅰ)和预聚反应过程中(方式Ⅱ)加入环糊精超分子准多轮烷(PR),制备出一系列环糊精准多轮烷改性聚氨酯复合材料(PU/PRs).环糊精准多轮烷使聚氨酯(PU)材料的拉伸强度、断裂伸长率和杨氏模量同步提高.其中,采用方式Ⅰ并控制多轮烷质量分数为0.73%,拉伸强度和断裂伸长率达到最大值,分别是纯聚氨酯的1.8和1.7倍.力学性能的提高主要归因于环糊精超分子准多轮烷的均匀分散并与基质形成的拓扑交联网络结构,即β-环糊精(β-CD)贯穿聚丙二醇(PPG)链段的多轮烷通过PPG的端羟基和环糊精分子的羟基与异氰酸酯基的反应融入聚氨酯基质的网络结构.但是,过高的准多轮烷含量不利于聚氨酯材料力学性能的提高.     

Ba,Ti双位共掺杂BiFeO_3多铁功能陶瓷的制备与性能

采用快速液相烧结法制备出多铁BiFeO_3(BFO),Bi_1-xBa_xFe_(0.950)Ti_(0.050)O_3(x=0.100,0.150,0.200,0.300,0.350) 和Bi_(0.800)Ba_(0.200)Fe_(1-y)Ti_yO_3(y=0.025,0.050,0.075,0.100)陶瓷.研究了不同Ba,Ti掺杂含量对BFO陶瓷微观结构、表面形貌、介电性能以及磁性的影响.XRD测试表明制得的陶瓷样品为菱形钙钛矿结构,属于R3c空间群,Ba,Ti掺杂含量较高时会引起结构发生畸变.陶瓷的漏电流密度随Ba掺杂含量的升高而增大,却随Ti掺杂含量的升高而减小.磁性测试表明,Ba,Ti双位共掺杂BFO陶瓷具有饱和的磁滞回线,其剩余磁化强度随Ba掺杂含量的增加而增加,但随Ti掺杂含量的增加而减小.在x=0.350时陶瓷样品的最大剩余磁化强度达到0.29emu/g.     

纳米银掺杂聚苯胺/石墨烯复合材料的制备及性能

通过"绿色"重氮化反应,利用亚硝酸异戊酯和对苯二胺在石墨烯表面共轭接枝苯胺基团,并在过硫酸铵和硝酸银的共同氧化作用下,制得纳米银掺杂的聚苯胺/石墨烯复合材料。通过FTIR、SEM、TEM、XRD、TG和四探针电阻率测试仪对产物进行表征,结果表明,石墨烯表面的聚苯胺接枝率随着重氮化反应过程中反应温度的升高而增加。此外,随着氧化剂中银离子含量的增加,银粒子掺杂聚苯胺以及银粒子掺杂聚苯胺/石墨烯的电阻率均逐渐下降,当重氮化反应温度为80℃,氧化剂中过硫酸铵与硝酸银摩尔比为14时,银粒子掺杂聚苯胺/石墨烯的电阻率为0.0011Ω·cm,导电性能优良。因此,银/聚苯胺/石墨烯纳米复合材料的制备在导电涂料、电磁屏蔽、电容器等领域具有很好的应用前景。     

含有氨基的有机—无机复合材料合成

报道了以r 氨基丙基三乙氧基硅烷 ( 3 aminopropyltriethoxysilane ,NH2 (CH2 ) 3Si(OC2 H5) 3,KH550 ) ,r 氨基丙基二乙氧基甲基硅烷 ( 3 (diethoxymethylsily)propylamine,NH2 (CH2 ) 3Si(OC2 H5) 2 CH3,KH551 )及r 缩水甘油醚基三甲氧基硅烷 ( 3 glycidyloxypropytrimethoxysilane,H2 COCHCH2 O(OCH3) 3·Si(OCH3) 3,KH560 )为先驱体原料 ,经水解和聚合反应后 ,合成了具有一定弹性的有机 无机复合材料 .红外光谱表征了复合材料的结构特征 ;DTA/TG曲线表明 ,在 2 0 0℃以下 ,复合材料保持了很好的热稳定性 ;KH560 KH580 ,KH560 KH551复合材料的弹性模量约在 3 70～ 470MPa之间 .