偶联剂对稻壳纳米SiO2/EP复合材料力学性能影响

利用硅烷偶联剂(KH550)作为稻壳纳米SiO2(以下简称SiO2)的表面改性剂,研究了KH550用量对SiO2性质的影响.结果表明,KH550能将团聚的SiO2分散开,改善SiO2的表面性质;随KH550用量增加,团聚体尺寸减小,纳米粒子之间的空隙增大.将SiO2作为环氧树脂(EP)填料,探讨了KH550用量对复合材料力学性能的影响.当SiO2质量分数为5％时,材料的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率和玻璃化转变温度(tg)先随KH550用量增加然后再减小.KH550质量分数5％～8％时,复合材料各项性能之间平衡性好,综合性能最佳.     

单分散球形SiO2颗粒的制备及表征

以氨水作催化剂,采用溶胶-凝胶法制备出单分散、粒径约300～500 nm的亚微SiO2粒子.研究了氨水浓度、乙醇用量、正硅酸乙酯/水的体积比及硅烷偶联剂浓度对SiO2粒子粒径、分散度及其表面结构的影响,同时还研究了SiO2胶体粒子的稳定性能和成核生长机理.结果表明:SiO2粒子粒径随氨水浓度的增加,先增大后减小,分散度增大;且随着乙醇用量的增加,粒径减小,分散度下降.硅烷偶联剂的加入使得SiO2胶体粒子表面有机成分增多,疏水性增强,其水乳液在常温下不能长久放置,且硅烷偶联剂浓度愈高,粒子间愈容易发生黏连.     

纳米二氧化硅对充油SEBS改性PP材料的性能影响

纳米二氧化硅（SiO2）经表面改性后,制备PP／Oil-SEBS／nano—SiO2共混体系材料。研究了不同的纳米SiO2含量下共混体系的DSC熔融峰和结晶峰,同时考察其的力学性能种流变性能。结果表明：随着SiO2含量的增大,熔融峰基本不变,结晶峰在纳米SiO2含量较大时略为增加,体系的拉伸强度、冲击强度先增大后减小．硬度则先减小后增大,熔体流动速率略有下降。     

纳米SiO2增强增韧聚氯乙烯复合材料的研究

采用超声波，振磨等方法对纳米SiO2粒子进行表面处理。通过熔融共混的方法制备了PVC/SiO2纳米复合材料，研究了纳米粒子对PVC的增强，增韧效果。研究结果表明；通过超声波，振磨等方法对纳米粒子进行表面处理。可以促进纳米粒子在基体中的均匀分散，大幅度提高复合材料的强度和韧性；纳米SiO2的添加量为3%时，复合材料的综合力学性能最好，其拉伸强度，冲击强度和杨氏模量均有较大的提高。     

细乳液聚合制备聚丙烯腈/纳米SiO2复合粒子

由含甲基丙烯酸-3-三甲氧基硅烷(MPS)改性纳米SiO2的丙烯腈细乳液聚合制备聚丙烯腈/纳米SiO2复合粒子.研究了纳米SiO2的改性及含量、十二烷基硫酸钠(SDS)乳化剂和十六烷(HD)助乳化剂浓度对细乳化液滴粒径的影响.结果表明,直接采用未改性纳米SiO2,细乳化后出现双峰分布,纳米SiO2粒子未有效进入单体液滴;用10%MPS改性纳米SiO2后,细乳化液滴呈单峰分布.随着纳米SiO2粒子含量的增加,细乳化液滴的平均粒径增大,分布变宽.含纳米SiO2粒子的细乳化液滴体的平均粒径随SDS浓度和HD浓度增大而减小.透射电镜观察发现,细乳液聚合产物的连续相中无纳米SiO2粒子分布,复合粒子呈非规整结构,纳米SiO2>粒子在聚丙烯腈基体中基本呈初级粒子分布.     

纳米SiOx改性不饱和聚酯树脂

用纳米SiOx粒子对298#不饱和聚脂(UPR)进行增强、增韧改性，发现随粒子用量增加，树脂凝胶时间、粘度增大；粒子用量为0．5％时树脂有脆韧转变现象；用量为3％时，拉伸强度和断裂延伸率分别提高约33％和60％。用KH-570偶联剂进行表面处理有助于提高纳米SiOx粒子在UPR中的均匀分散。     

磺酸型水性聚氨酯／改性SiO2复合材料的制备与性能研究

用硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）对纳米二氧化硅（SiO2）进行改性,采用原位聚合将改性后的SiO2引入到磺酸型水性聚氨酯（WPU）中。结果表明,硅烷偶联剂与SiO2表面羟基发生了化学反应;随着改性SiO2含量的增加,复合材料的粒径逐渐增大,且复合材料的耐水性则得到明显改善;拉伸强度则随改性SiO2含量的增加先增大后减小,断裂伸长率逐渐减小;当改性SiO2质量分数为2．0％时,复合材料的拉伸强度最大,其值为39．62MPa,粒径为77．16nm,吸水率为13．69％,复合材料的综合性能较好。     

纳米SiO2/聚醋酸乙烯酯杂化乳液的性能研究

采用半连续乳液聚合工艺,合成了纳米二氧化硅(SiO2)改性聚醋酸乙烯酯(PVAc)有机/无机杂化乳液。研究了纳米SiO2添加量对聚醋酸乙烯酯乳液聚合稳定性、贮存稳定性、黏度、粘接强度的影响。结果表明,经超声处理的SiO2粒子加入乳液中乳胶粒分散状态良好,合成的SiO2/PVAc复合乳液放置6个月未产生凝聚、分层等不稳定现象;乳液黏度随SiO2含量增加由532.0mPa·s降低为343.0mPa·s。扫描电镜(SEM)观察,纳米SiO2改性PVAc乳液分散均匀,乳胶颗粒聚集现象减少,压缩剪切强度随纳米SiO2含量的增加呈先增大后减小的趋势,用量为6‰时可达10.28MPa。     

MC尼龙6/纳米SiO2复合材料的合成

用原位聚合法制备MC尼龙6／纳米SiO2复合材料。当纳米SiO2的加入量为1％时,力学综合性能最优。与纯MC尼龙相比,拉伸强度提高21％,弯曲模量提高40．3％,简支梁冲击强度提高69．1％,断裂伸长率降低43％。随着纳米SiO2含量的增加,复合材料的力学性能呈现减小趋势。采用SEM、XRD对产物进行了表征,表明采用修饰后的纳米SiO2加入到产物中,粒子分布均匀,粒径分布窄,粒子的粒径在30nm左右。随着纳米SiO2加入量的增加,MC尼龙6／纳米SiO2复合材料的结晶度下降。     

纳米SiO2填充LLDPE复合材料耐热性的研究

采用DSC方法研究了纳米二氧化硅(SiO2)填充线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融特性。结果表明：填充LLDPE的高温熔融峰峰值温度Tm2变化不大，低温熔融峰温Tml则随着纳米SiO2用量的增加明显向低温偏移，显示出纳米粒子的异相成核作用；在纳米SiO2用量相同的情况下，与表面未处理SiO2及经表面偶联剂处理纳米SiO2填充体系相比较，加有大分子相容剂的体系的Tml和Tm2均有所下降，同时熔融峰宽化；填充LLDPE的热变形温度HDT和软化温度Tg均随纳米SiO2用量的增加而提高；与表面未处理填充体系相比，硅烷偶联剂处理纳米SiO2填充体系的HDT有所上升，加有大分子相容剂的体系的HDT上升则更为明显。     

聚丙烯酸酯原位乳液聚合包覆SiO2的研究

用经甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷（MAPS）处理过的纳米SiO2作种子，进行聚丙烯酸酯（ACR）的原位乳液聚合，制成了MAPS－SiO2/ACR复合物；探讨了种子乳液聚合的过程，分析了包覆机理，讨论了SiO2的用量对聚合反应速率及残渣率的影响，结果表明：在以纳米SiO2为种子的ACR乳液聚合中，单体的转化率及聚合反应速率随SiO2用量的增加而下降；当SiO2的用量为10％时，复合物与聚氯乙烯共混后，其拉伸强度和冲击强度最高。     

反应体系组成对纳米SiO_2/PS复合粒子粒径及分布的影响

研究了在纳米SiO2粒子表面的苯乙烯原位聚合反应中,反应体系的组成(单体、引发剂、稳定剂及纳米SiO2粒子用量)对纳米SiO2/PS复合粒子的形态、粒径大小及分布的影响。结果表明,当纳米SiO2粒子与单体质量比为5%,苯乙烯质量分数为25%,引发剂及稳定剂用量分别为单体用量(质量比)的0.15%和1.5%时,制备出的纳米SiO2/PS复合粒子呈球形,表面光滑无明显缺陷,颗粒之间分散性很好,粒径为0.923μm,分散系数为0.108。     

电化学沉积法制备Cu-纳米SiO_2复合镀层及其性能的研究

利用电化学沉积法制备以纳米SiO_2微粒为增强相的Cu-纳米SiO_2复合镀层。研究发现:Cu-纳米SiO_2复合镀层的形貌特征不同于纯铜镀层的,其性能较好。增强相纳米SiO_2微粒引起形核增殖、结晶细化,同时形成弥散强化,致使Cu-纳米SiO_2复合镀层的形貌特征不同,性能得以改善。随着镀液中纳米SiO_2微粒的质量浓度的增加,Cu-纳米SiO_2复合镀层的显微硬度先升高后降低,体积磨损率先减小后增大。当镀液中纳米SiO_2微粒的质量浓度为35g/L时,Cu-纳米SiO_2复合镀层的显微硬度最高,接近1 500 MPa,约为纯铜镀层的1.46倍;体积磨损率最低,为6.59×10-5 mm3/(N·m),比纯铜镀层的降低约35.4%。     

纳米SiO2与水泥硬化浆体中Ca(OH)2的反应

应用XRD相分析和强度试验对纳米SiO2与水泥硬化浆体中Ca(OH)2的反应进行了研究，从该体系中得到的纳米SiO2为无定形的物质。纳米SiO2与Ca(OH)2(晶体粉末)的反应至少始于1h龄期，而且在3d龄期内反应速度较快；在掺质量分数为3畅纳米SiO2的条件下，纳米SiO2能明显地降低在水泥硬化浆体和骨科界面中Ca(OH)2晶体的取向性，明显地减小界面Ca(OH)2晶粒的尺寸，并能减少界面Ca(OH)2晶体的含量，特别是在早期就能改善界面。纳米SiO2能明显地提高水泥硬化浆体的强度，特别是早期强度。     

SiO_2粉体表面改性及其在PET中分散性能的研究

以硅烷偶联剂(KH570)对微米、亚微米和纳米级二氧化硅(SiO2)粉体进行表面接枝改性,借助红外光谱(IR)仪、热重(TG)分析仪和X射线能谱(EDS)仪对改性前后SiO2表面结构进行了表征,采用原位聚合法制得SiO2/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合材料,利用扫描电镜(SEM)研究了不同粒径改性SiO2粉体在PET中的分散性能。结果表明:KH570可与微米、亚微米和纳米粒径SiO2粉体发生表面接枝反应;SiO2/PET复合材料的SEM观察表明,经过KH570改性后不同粒径SiO2在PET中分散均匀性得到提高。     

SiO_2/PEG分散体系的流变学性能研究

随着剪切增稠液体在防护领域的应用,其流变学性能的研究显得尤为重要。本实验制备了一系列SiO2/PEG分散体系,并解释了制备过程中所出现的实验现象;采用高压毛细管流变仪测试了SiO2/PEG分散体系的流变性能。研究结果表明,随着剪切速率的变化,分散体系的表观粘度先减小后增大,并且剪切增稠现象具有可逆性;分散介质相对分子量的增大,不利于分散体系的剪切增稠;SiO2固含量越大,剪切增稠现象越明显。     

聚丙烯基纳米SiO2复合材料的流变性能研究

采用普通毛细管流变仪和高压毛细管流变仪，通过测定流变性能，研究不同表面处理工艺对PP基纳米SiO2复合材料的团聚，分散和界面性能的影响。结果表明，纳米SiO2采用偶联剂处理并包覆长链分子型分散剂后，可增加界面层厚度，形成相间缓冲层，由此增大纳米颗粒与颗粒间的距离，使纳米颗粒团聚体变得松散，摩擦阻力有所下降，熔体流动性损失减少，PP基纳米SiO2复合材料的熔融流动性基本随纳米SiO2用量的增加而下降；当纳米SiO2质量分数约为3%时，该复合材料的熔体流变性能近似于纯PP，并在挤出或注射成型的剪切速率范围内加工流动性未明显下降。     

风积砂掺量对砂浆混凝土性能影响及机理研究

用一定掺量(10%、20%、30%、40%、50%、60%质量分数)的榆林地表风积砂替代普通河砂配置风积砂砂浆及混凝土,以期研究风积砂掺量对砂浆、混凝土和易性及抗压强度的影响.从砂子的粒径、粒形、级配情况及SiO2、Al2O3的活化反应等角度讨论了风积砂掺量对砂浆、混凝土和易性及抗压强度的影响机理.实验结果表明,砂浆及混凝土的和易性与抗压强度随风积砂掺量的增加均经历了"先增后减"的变化过程,掺量为30%时砂浆的和易性显著改善,抗压强度提高最大;掺量为40%时,混凝土和易性最佳,抗压强度最高.所得结论对榆林及周边地区工程实际有一定参考价值.     

PET/纳米SiO2复合材料的制备(Ⅱ):纳米SiO2在PET中的分散性研究

研究了分散方法、纳米材料的加入体系、分散时间、分散剂的种类及SiO2 的加入量对纳米SiO2 在PET/纳米SiO2 中分散性的影响 ,用TEM对其分散情况进行表征 ,并对其分散机理进行探讨与研究。其结果表明 :采用球磨分散法并以氨基硅烷A1 1 2 0分散剂时分散效果最佳 ;当分散时间达 7 5h时 ,分散液中SiO2 基本以纳米尺寸存在 ;将分散液加入对苯二甲酸二甲酯熔体中并在球磨状态下进行酯交换SiO2 的分散效果最好 ,1 0 0nm以下的SiO2 达 95 0 7% ;体系中随SiO2 量的增加 ,其分散性变差 ,当纳米SiO2 的加入量为 1 %～ 4 %时 ,粒径在 1 0 0nm以下的SiO2 由 88%下降到 61 %。