聚丙烯/改性SiO_2复合材料的制备与性能研究

用溶胶-凝胶法结合原位反应法制备二氧化硅(SiO_2)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)和油酸(OA)改性SiO_2(KH570-SiO_2和OA-SiO_2);并以SiO2和改性SiO_2作为填料,与聚丙烯(PP)共混制备PP复合材料。分别研究改性剂类型和KH570-SiO_2用量对PP复合材料拉伸性能、弯曲性能、冲击性能、耐热性和结晶性的影响。结果表明,KH570-SiO_2对PP的填充改性效果相对较好;当KH570-SiO_2的用量为4%时,PP复合材料的综合性能最佳;相比于纯PP,其拉伸强度保持不变,而弹性模量、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别提高了46%、15%、23%和14%,热分解温度和结晶温度均有所提高。     

KH 570改性硅溶胶的研制

以正硅酸乙酯(TEOS)水解制备硅溶胶,在水解反应的同时直接引入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH 570),制得KH 570改性硅溶胶。研究了反应温度、配料比等工艺条件对改性硅溶胶性能的影响,结果表明,在温度50℃、反应体系p H值为8、n(H2O)∶n(TEOS)∶n(KH 570)∶n(C2H5OH)∶n(NH3·H2O)=6∶1∶1∶6∶0.08、持续水解反应5 h条件下,制得的KH 570改性硅溶胶的蓝光效果最佳,固体质量分数达24.9%,表现出良好的稳定性,并对产物进行了红外、热稳定性、粒径、扫描电镜的测试和表征,证实已成功制得KH 570改性硅溶胶。     

石英粉表面处理对硅树脂复合材料性能的影响

分别以六甲基二硅氮烷(HMDS)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH 570)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH 560)、正十二烷基三甲氧基硅烷(WD-10)为改性剂,对2种粒径的石英粉进行表面改性,然后用于制备硅树脂复合材料。研究了石英粉用量、配比和改性剂种类对硅树脂复合材料性能的影响。结果表明,随着石英粉用量的增加,硅树脂复合材料的螺旋流动长度减小,当325目与3000目石英粉按质量比1∶1复配时材料弯曲强度最高。HMDS、KH 570、KH 560改性石英粉制得的硅树脂复合材料相较于未改性弯曲强度有所提升,吸水率下降。WD-10改性石英粉制得的硅树脂复合材料吸水率大幅下降,降幅最大为42. 91%。硅烷改性降低了石英粉表面极性,硅烷改性石英粉制备的硅树脂复合材料体积电阻率均升高,升幅最大为50%。     

三种硅烷偶联剂改性磷石膏在HDPE中的应用

使用三种硅烷偶联剂:3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)对磷石膏进行改性,将改性后磷石膏与高密度聚乙烯(HDPE)熔融共混制备改性磷石膏/HDPE复合材料。利用红外光谱测试改性磷石膏红外特征吸收,分析改性剂结构对接触角、吸油值的影响,通过扫描电镜考察改性磷石膏在HDPE基体中分散情况,并测试材料的力学性能。结果表明,改性磷石膏填料到HDPE基体后的弯曲和拉伸强度得到明显提升;经具有疏水端且长烷基链的KH560和KH570改性后的磷石膏在吸油值、接触角和基体中分散性都优于链端为氨基的KH550。     

KH570对二硫化钼粉体表面的改性研究

二硫化钼(MoS2)是常用的耐磨无机填料,在加入聚合物基体之前先通常进行表面改性而提高其在聚合物中的分散性和界面相容性.选用硅烷偶联剂(KH570)为改性剂,采用湿法改性工艺对MoS2粉体进行表面改性,通过MoS2粉体悬浮液的浊度、活化指数等性能分析,表明改性后的MoS2粉体疏水亲油性提高.FT-IR及XRD的结构表征表明改性后的MoS2晶体结构未发生改变,粉体粒子表面成功地被KH570包覆.     

KH570改性纳米SiO2的制备及应用

以硅烷偶联剂KH570为改性剂、乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)为助剂,对纳米SiO2进行表面改性。研究了改性剂和乳化剂用量对纳米SiO2亲油化度和平均粒径以及SiO2水溶液外观和稳定性的影响,获得了较佳的用量:KH570占纳米SiO2质量分数的9%,SDS则为3%。通过红外光谱、扫描电镜对改性纳米SiO2及其丙烯酸–聚氨酯(SPUA)复合膜进行了表征,与工业品丙烯酸–聚氨酯乳液(PUA)进行对比,测试了涂膜性能。结果表明,纳米SiO2与KH570发生了化学接枝键合;改性后的纳米SiO2粒径更小,分布更窄,在乳液中的分散性更好;SPUA涂膜的附着力、冲击强度和柔韧性与工业PUA产品相当,但硬度更高,吸水率降低。     

纳米SiO_2的表面改性

分别用吐温-80、油酸、十二烷基苯磺酸钠、硅烷偶联3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)和硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)处理纳米二氧化硅,用沉降体积和亲油化度来对比改性效果,结果表明KH570改性效果最好,其最佳工艺条件为:KH570用量为8%,反应温度为70℃,反应时间为2 h,反应pH为5.5。对KH570改性前后的纳米粉体进行了红外光谱分析、热重分析、紫外-可见光谱分析、扫描电镜分析等表征。结果表明,硅烷偶联剂与纳米二氧化硅之间形成了化学结合,改性后的纳米SiO_2分散性提高,从而更好地应用于聚合物材料中。     

纳米SiO_2的表面改性

分别用吐温-80、油酸、十二烷基苯磺酸钠、硅烷偶联3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)和硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)处理纳米二氧化硅,用沉降体积和亲油化度来对比改性效果,结果表明KH570改性效果最好,其最佳工艺条件为:KH570用量为8%,反应温度为70℃,反应时间为2 h,反应pH为5.5。对KH570改性前后的纳米粉体进行了红外光谱分析、热重分析、紫外-可见光谱分析、扫描电镜分析等表征。结果表明,硅烷偶联剂与纳米二氧化硅之间形成了化学结合,改性后的纳米SiO_2分散性提高,从而更好地应用于聚合物材料中。     

KH570用量对纳米SiO_2接枝改性的影响

以乙醇和水混合液作为分散介质,采用硅烷偶联剂KH570对纳米二氧化硅(Nano-SiO2)进行接枝改性,制备了KH570接枝改性纳米SiO(2Nano-SiO2-g-KH570)。采用红外光谱、粒度分析及亲油化度测试,研究了KH570用量对Nano-SiO2改性效果的影响。结果表明,以乙醇和水混合液为分散介质,KH570可以对Nano-SiO2进行接枝改性;KH570用量对Nano-SiO2-g-KH570的粒径、粒径分布及亲油化度有明显的影响:KH570用量为5%时,Nano-SiO2-g-KH570的粒径最小,为103nm,粒径分布较窄,亲油化度为32%。     

聚酯粉末涂料用纳米SiO2粉体的表面改性研究

采用硅烷偶联剂KH570分别在水和无水乙醇中对纳米二氧化硅进行表面改性,用透射电镜、X射线、红外光谱和沉降体积等对改性后二氧化硅进行了表征。实验结果表明硅烷偶联剂KH570是有效的改性剂,改性分散体系对改性效果有一定影响,其中KH570在无水乙醇中对二氧化硅改性效果较好。改性后的粉体都能在特定的有机溶剂中相对稳定分散。加入改性纳米S iO2的粉末涂料的耐老化性能有一定提高。     

In situ synthesis of hydrophobic magnesium hydroxide nanoparticles in a novel impinging stream-rotating packed bed reactor

Hydrophobic Mg(OH)_2nanoparticles were successfully synthesized via an in situ surface modification method in a novel impinging stream-rotating packed bed(IS-RPB) reactor using oleic acid(C_(17)H_(33)COOH, OA) as a surface modifier, magnesium chloride hexahydrate in the presence of ethanol as a precursor, and sodium hydroxide as a precipitant. The products were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR), Field emission scanning electron microscopy(FESEM), X-ray diffraction(XRD), and thermogravimetry-differential scanning calorimetry(TG-DSC). Compatibility with organic solutions was determined by sedimentation tests. The prepared nanoparticles exhibited regular hexagonal lamella with an average diameter of 30 nm when OA is added to the reaction system; this result indicates that OA regulates the morphology of the Mg(OH)_2nanoparticles.XRD revealed that the high-purity Mg(OH)_2product presents a brucite structure, and the I_(001)/I_(101) of hydrophobic Mg(OH)_2(0.86) was higher than that of the blank Mg(OH)_2(0.63). FTIR analysis showed that OA bonded to the surface of the Mg(OH)_2. Compared with the blank Mg(OH)_2product, the product obtained through the proposed method possesses excellent hydrophobic properties, including a high water contact angle of 101.4° and good compatibility with liquid paraffin. TG-DSC analysis indicated that the total percentage of mass loss of hydrophobic Mg(OH)_2(40.88%) was higher than that of the blank Mg(OH)_2product(33.18%). The in situ surface modification method proposed in this work presents potential use in the large-scale production of Mg(OH)_2nanoparticles.     

SDS/MAP复配表面活性剂改性纳米氢氧化镁作用机理研究

十二烷基硫酸钠（SDS）/磷酸酯（MAP）复配表面活性剂作为改性剂,对纳米氢氧化镁进行改性研究。通过X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、红外光谱分析（FT-IR）、BET法比表面积测定和在液体石蜡中的悬浮液体积测定等手段,研究了SDS与MAP以1︰1的质量比复配时其添加量对改性纳米氢氧化镁性能的影响,并初步探讨了改性机理。结果表明：随着SDS/MAP添加量的增加,样品表面的疏水性能呈现先增加后减小的趋势,其用量为样品质量的0.2%时达到最大值;粒径呈现先减小后增大又减小的变化规律,其用量分别在0.2%和0.5%时出现拐点;比表面积的变化规律与粒径一致。说明在水相中随着SDS/MAP添加量的不同,其可能分别以双分子层和单分子层吸附于氢氧化镁颗粒表面。     

不同形貌的纳米Mg(OH)2催化臭氧化降解甲硝唑

采用化学沉淀法分别以六水合氯化镁和取自察尔汗盐湖的天然水氯镁石为原料制备了不同形貌的纳米 Mg(OH)₂催化剂，通过扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱等手段对所合成的催化剂的表面形貌、晶体结构和表面官能团等性质进行了表征。将两种不同形貌的纳米Mg(OH)₂材料首次应用于催化臭氧化过程，研究了两种不同形貌的纳米Mg(OH)₂[Mg(OH)₂-1和Mg(OH)₂-2]催化剂对甲硝唑的降解和矿化能力。结果表明，在单独臭氧化过程中，反应10min时甲硝唑的降解和矿化效率均较低，分别为51.9%和17.4%，而在臭氧化系统中分别加入Mg(OH)₂-1和Mg(OH)₂-2，甲硝唑的去除效率和矿化效率均明显提高，且Mg(OH)₂-2的催化臭氧化性能要优于Mg(OH)₂-1。另外，单独臭氧化过程、Mg(OH)₂-1催化臭氧化以及Mg(OH)₂-2催化臭氧化过程中甲硝唑的降解均较好地符合伪一级动力学反应模型（R²>0.97）。除此之外，对这两种不同形貌的纳米Mg(OH)₂催化剂的稳定性进行了考察，结果表明，催化剂在循环使用六次后对甲硝唑仍有较高的催化臭氧化去除效率。因此，所合成的两种形貌的纳米Mg(OH)₂催化剂将是一种很有前景的、能用于去除抗生素的臭氧化催化剂。     

Gas absorption into aqueous reactive slurries of calcium and magnesium hydroxide in a multiphase reactor

Investigation of absorption of SO₂ into aqueous slurries of fine and reactive hydroxide particle of calcium and magnesium was carried out in a stirred vessel at 298 K at realistically high mass transfer coefficients. Enhancement in the rate of gas absorption was measured at different solid loadings and speed of agitation. The absorption process is theoretically analyzed using two different models. For the SO₂–Ca(OH)₂ system, a single reaction plane model was used and for the SO₂–Mg(OH)₂ system, a two reaction plane model incorporating the solids dissolution promoted by the reactions with the absorbed SO₂ in the liquid film was employed. A correct procedure was adopted to estimate the contribution of the suspended particles in the enhancement of gas absorption. Theoretical enhancement factors thus obtained compared well with the experimental data. The extra enhancement observed for the SO₂–Mg(OH)₂ system could be explained from the reaction between SO₂ and the dissolved [SO₃]²⁻.     

Mg(OH)2引入方式对纸浆过氧化氢漂白工艺的影响

引言制浆造纸工业是废水和污染物排放的重要源头之一。传统含氯漂白会产生多种难降解、对环境具有高危害的含氯有机化合物,因此它们正在被过氧化氢漂白等无氯漂白工艺所取代。纸浆中的过渡金属离子可催化过氧化氢无效分解并形成对纤维素破化性强的自由基,因此常采用漂前酸洗、螯合及漂白保护剂等来消除和抑制过渡金属离子的影响。而如何使保护剂的功效得到更好的发挥,是     

蒸压建材生产过程中钢渣安定性处理与活性化利用

钢渣安定性处理过程常常造成胶凝活性的损失。为此，本文利用改性助剂消除钢渣水化过程中产生的氢氧化物并生成胶凝产物，在蒸压建材的生产过程中实现钢渣安定性处理和游离氧化物的活性化利用，并避免单独处置钢渣造成的活性物质损失。研究表明，8%秸秆灰和3%磷酸二氢铵作为复合助剂制备的尾矿-钢渣蒸压试块体积稳定，抗压强度达24.0MPa。通过对蒸压样品游离氧化物消解率、化学结合水量及热重、XRD分析，得出钢渣安定性处理与活性化利用机制：硅质材料与钢渣中f-CaO水化生成的Ca(OH)₂结合迅速生成对体系力学强度有益的水化硅酸钙，避免因大量Ca(OH)₂积累造成体积膨胀；磷酸盐中的NH₄⁺、H₂PO₄^-与f-MgO结合生成磷酸铵镁及其他低溶度积复盐类矿物，进而消除因f-MgO水化生成Mg(OH)₂造成体积膨胀的隐患。试样在180℃蒸压4h后，f-CaO及f-MgO消解率分别可达86.28%、89.73%。本文将为利用钢渣大比例取代水泥和石灰生产蒸压建筑材料提供理论基础，对于提高钢渣利用率、减少碳排放具有重要价值。     

氢氧化镁阻燃剂的湿法改性研究

用湿法改性工艺对氢氧化镁阻燃剂进行了改性研究。在氢氧化镁乳液中加入改性剂和抗流失剂对氢氧化镁实施改性，测试了改性后的氢氧化镁性能。结果表明：抗流失剂的加入有效地防止了改性剂的流失，改性后的氢氧化镁表面亲油疏水，粒径和吸油值均减少。将改性后的氢氧化镁填充于EVA塑料体系中研究其材料的各项性能，发现经湿法改性的氢氧化镁可以显著提高EVA塑料的力学性能和阻燃性能。     

羟基硅油对Mg（OH）2高填充HDPE力学性能的影响

研究了超细Ｍｇ（ＯＨ）２填料用量、填料表面改性、羟基硅油用量等对于高填充高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）力学性能的影响。当超细Ｍｇ（ＯＨ）填料用量达到７０份时,ＨＤＰＥ复合材料表现出明显的脆性拉伸断裂行为,用硅烷偶联剂物钛酸酯对超细Ｍｇ（ＯＨ）２填料进行表面改性,能提高高填充ＨＤＰＥ的拉伸强度,而对于断裂伸长率的影响较小,羟基硅油能有效改善高填充ＨＤＰＥ的韧性。在１４０份的高填充量下,用羟基硅油处理钛酸酯     

锌铝镁镀层于3.5%NaCl溶液中腐蚀行为的研究

使用扫描电镜及扫描探针分析了锌铝镁镀层的表面形貌及成分,使用X射线光电子能谱仪及电化学技术分析了锌铝镁镀层腐蚀产物的化学组成、电化学性能,对锌铝镁镀层的耐蚀机制进行了探讨,结果表明:锌铝镁镀层主要由初生锌相、富铝相及共晶组织组成,Mg元素主要分布于共晶组织中。在3.5%NaCl介质腐蚀过程中,锌镀层腐蚀产物主要由Zn₅(CO₃)₂(OH)₆及ZnO组成,锌铝镁镀层腐蚀产物主要由Mg(OH)₂、4MgCO₃·Mg(OH)₂及Zn₅(CO₃)₂(OH)₆组成。锌镀层腐蚀产物电荷传输电阻逐渐降低,而锌铝镁镀层腐蚀产物电荷传输电阻逐渐增大,且后者大于前者。即锌镀层腐蚀产物无法抑制镀层的腐蚀,而锌铝镁镀层腐蚀产物则可以对镀层电化学反应起到抑制作用,对镀层提供一定程度的保护。     

高盐海水中盐度对污垢沉积特性的影响

污垢沉积过程十分复杂。管材的种类、海水的成分、盐度和温度等因素都会影响污垢的沉积特性。选用人工海水为工质,在温度为80℃,盐度为6%、8%和10%时,对静态条件下铜管和钛管表面污垢的沉积特性进行对比研究。通过实验得出,金属表面污垢质量增量在盐度为8%时最大。钛管表面污垢主要以片状的Mg(OH)₂和少量的CaCO₃为主,而铜管表面的Mg(OH)₂晶体成团聚形态,并且表面附着大量的方解石CaCO₃和少量的文石CaCO₃。在相同盐度下,两种金属表面污垢的沉积趋势不同。在金属表面没有观察到CaSO₄形态的晶体析出。