氧化铪水基浆料的制备及流变性能

研究了pH值和分散剂聚乙烯亚胺(PEI)质量分数对HfO_2水基浆料稳定性及流变性能的影响。研究表明:PEI作为阳离子型分散剂,在溶剂中与H+结合生成[—CH_2—CH_2—NH_2~+—]带电基团,并吸附在HfO_2颗粒表面,使其带正电;添加PEI后,浆料等电点由pH=6.2升高至pH=11.2;HfO_2水基浆料的黏度随PEI质量分数的增加而减小,但超过0.1%时反而增大;随着浆料中HfO_2体积分数的增加,浆料黏度呈现逐渐增大的趋势,HfO_2体积分数超过30%时,浆料黏度增大尤为显著。通过优化工艺参数,在pH=3、PEI质量分数为0.1%时,可获得HfO_2体积分数为30%的低黏度、高稳定性的HfO_2水基浆料。采用所制备的HfO_2水基浆料浸渍纤维预制体,可获得HfO_2体积分数为15%的复合材料。     

PMS改性硅溶胶的制备及其在无机涂料中的应用研究

选择硅溶胶为研究对象,通过甲基硅酸钾(PMS)对其进行原位改性制得疏水改性硅溶胶,利用SEM、TEM、纳米粒度分析仪、FT-IR、XPS表征改性前后硅溶胶的微观形貌和化学结构,并探究了不同质量分数PMS改性硅溶胶对硅溶胶涂料疏水、耐水性能的影响。结果表明,PMS通过脱水缩合接枝到Si—O—Si网状涂膜结构中,促进硅溶胶成膜并显著提升了涂层的力学性能和疏水、耐水性能;当PMS质量分数为5%时,涂层表现出较好的性能,铅笔硬度达到6 H,表面接触角为152°,吸水率仅为0.9%。     

整体式脱硝催化剂二氧化钛涂层制备

以硅溶胶为黏结剂,采用浆液浸涂法对堇青石蜂窝陶瓷基体进行涂覆,制备整体式脱硝催化剂的TiO₂涂层。考察固含量、pH和不同添加剂等对TiO₂浆液及涂层性质的影响,结合超声振荡、比表面积、扫描电镜和X射线衍射等手段对TiO₂涂层进行表征。结果表明,随着固含量的增加,浆液黏度的增加速率逐渐加快,固含量超过22.82%时,浆液发生团聚,不可进行涂覆;随着pH的增大,浆液黏度先降低后增加,在pH为1.05时,浆液黏度最低;浆液中加入适量的聚乙烯醇、六次甲基四胺和铝溶胶均可提高涂层负载量,降低涂层脱落率。其中,在浆液中添加质量分数5%的铝溶胶可以使涂层负载质量分数增至8.58%,比表面积达10.22 m²·g^-1,而涂层脱落率仅为12.84%,该涂层可作脱硝催化剂的良好载体。     

三氢化铝含量对HD–01复配燃料性能的影响

研究了三氢化铝(AlH_3)的含量对HD–01复配燃料的性能影响。结果表明:HD–01复配燃料的密度和体积热值随AlH_3的含量增加而增大;实测密度和计算值一致性较好,但实测体积热值低于计算值。与不含AlH_3相比,当AlH_3在HD–01复配燃料中的质量分数为30%时,燃料的密度提高约11.2%,体积热值提高约5.8%。密度和体积热值以及动力黏度的变化结果表明,AlH_3在HD–01复配燃料中的最佳质量分数为15%~20%,此时密度和体积热值的增益最大,对黏度的影响最小。     

高气孔率及高强度多孔氧化铝陶瓷的制备

在叔丁醇、丙烯酰胺、氧化铝组成的超低固相含量的浆料体系中,研究了分散剂、pH值等参数对浆料流变学性能的影响规律.采用柠檬酸作为分散剂、pH值约为6时,体积分数为10%的Al2O3浆料具有最低的黏度.利用叔丁醇极易挥发的特点,采用凝胶注模的工艺,制备了高气孔率及高强度的多孔氧化铝陶瓷,研究了固相含量和烧结温度对气孔率和压缩强度的影响规律,当气孔率为74%时,多孔氧化铝陶瓷的压缩强度在8MPa以上.     

YY–503在无卤阻燃PPE/SEBS共混体系中的应用

系统研究了多功能粉体改性剂YY–503对无卤阻燃聚苯醚(PPE)/苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)共混体系拉伸性能、弯曲性能、加工流变性能、表面光泽度、白度和阻燃性能的影响。随着YY–503用量的增加,共混体系的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和弯曲弹性模量均呈现先增加后减小的变化趋势,其最大值分别为40.8 MPa,46.8%,62.8 MPa和2 281 MPa;共混体系的缺口冲击强度和表面光泽度随YY–503用量的增加逐步增大;共混体系的熔体黏度较高,YY–503的加入能延长塑化时间,但降低熔体黏度效果不理想;白度测试结果发现,当YY–503质量分数为1%时,共混体系的L值比与未添加时提高5.9%;当YY–503质量分数为0.5%~1%时,共混体系的阻燃等级达到V–0级。当YY–503质量分数为1%时,无卤阻燃PPE/SEBS共混体系具有良好的综合性能和较高的性价比。     

环氧树脂改性及其涂层性能研究

通过硅溶胶来改善环氧树脂E-44的性能,以改性环氧树脂为基料,制备了富锌防腐涂料。应用电化学交流阻抗法研究了涂料涂层在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的腐蚀过程。实验结果表明,添加硅溶胶可明显改善环氧树脂性能,当硅溶胶与环氧树脂E-44质量比5∶3防腐性能最好,同时该涂层具有较好的力学性能、耐热性和耐候性。根据交流阻抗谱图(E IS)响应特征,涂层在浸泡过程可分为3个主要阶段且涂层电阻变小。     

甲基改性硅溶胶的制备与疏水性分析

通过溶胶?凝胶工艺,以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为基料对碱性硅溶胶进行改性,将改性后的硅溶胶涂覆在铝板表面,制备出具有低表面能、耐高温的含硅透明疏水涂层。考察了pH和热处理温度对涂层水接触角的影响,以傅里叶变换红外光谱仪对涂层进行了表征,用同步热分析仪对比研究硅溶胶和改性硅溶胶干燥后在空气中的热重?差热(TG-DTA)曲线。结果表明,当MTMS与硅溶胶的质量比为9∶10,pH为3.0~3.5,热处理温度为180℃时,改性硅溶胶涂层性能最好,其铅笔硬度大于6H,水接触角为98°,耐温性高达500℃。     

水性聚氨酯/硅溶胶复合涂层的制备与性能

将水性聚氨酯乳液与硅溶胶共混,制备了水性聚氨酯/硅溶胶复合乳液。采用TEM、激光粒度分析仪、流变仪、ATR-FTIR、TG对复合乳液及其涂膜进行表征,探讨了硅溶胶用量对复合涂膜性能的影响。ATR-FTIR分析表明,聚氨酯分子和硅溶胶之间可以形成氢键,但不存在化学键结合;TEM、激光粒度分析测试表明,硅溶胶质量分数的增加,使复合乳液粒子粒径增大,粒度分布变宽,当硅溶胶质量分数20%后,乳胶粒子间易发生团聚;流变分析发现,加入硅溶胶后,乳液的表观黏度(ηa)增大,假塑性增强。性能测试结果表明,硅溶胶质量分数20%时,复合乳液具有好的储存稳定性,复合涂膜表现出很好的热稳定性,48 h吸水率仅为18.94%,同时表现出很好的耐溶剂性能,拉伸强度达到28.98 MPa,铅笔硬度达2H,附着力0级。     

水基硅橡胶固化膜的性能

以硅溶胶作增强剂,二月桂酸二丁基锡为催化剂,研究了增强剂、固化剂及催化剂对水基硅橡胶的乳液黏度、表干时间及固化膜性能的影响。结果表明,硅溶胶是水基硅橡胶有效的增强剂,硅溶胶和固化剂用量对水基硅橡胶的物理机械性能及固化速率有显著影响;二月桂酸二丁基锡可以明显改变水基硅橡胶的固化速率,但对固化物的物理机械性能不会产生明显的影响。当硅溶胶和固化剂的质量分数分别为20%和4.0%时,固化膜可具有拉伸强度3.11 MPa、扯断伸长率520%、邵尔A硬度55的良好性能。     

脂肪酸甲酯磺酸盐的复合性能研究

用MES同AES-2、LAS或AOS进行复合,测定复合样品的表面张力、润湿力、泡沫性能及黏度,并对复合体系的性能进行讨论。结果表明：MES与AES-2复合体系的表面张力和润湿力具有负的协同效应,泡沫体积和黏度明显增加;MES与LAS复合体系的表面张力、润湿力和发泡性能具有负的协同效应,黏度明显增加;而MES与AOS体系的表面张力具有负的协同效应,润湿力有很好的协同效应,泡沫体积明显增加,但黏度无太大变化。在MES与AES-2、LAS或AOS复合体系中,当MES的质量分数为50%时,体系表现出特别的性能。     

氨基酸类洗发产品的增稠研究

研究了以月桂酰肌氨酸钠为主要表面活性剂的香波的增稠问题,主要考察了两性表面活性剂的添加量、pH值以及盐的种类等对体系黏度的影响。结果表明,在一定的pH值范围内,香波体系黏度随两性表面活性剂用量的增加和pH值的降低而增加,当达到一定pH值,黏度达到最大,随后随着pH值的降低黏度降低;在合适的pH值下,体系的黏度随着盐用量的增加而增加,当盐的用量达到一定值后,体系的黏度随着盐添加量的增加反而降低;体系的黏度与所添加盐的种类也有一定的关系,氯化镁对该香波黏度的影响最明显。     

水性炊具陶瓷涂料的制备与性能研究

采用溶胶-凝胶法，以甲酸作为催化剂，粒径8～100 nm的硅溶胶为主要成膜物质，甲基三甲氧基硅烷为辅助成膜物质，利用2种相对分子质量的不粘助剂和涂层的相容性差异，构建了双层不粘体系，制备了水性炊具陶瓷涂料，并重点考察了涂层的不粘性和耐磨性。结果表明：双层不粘体系可以将不粘炊具的使用时间从3个月延长到6个月左右；添加4%的Si3N4颗粒，选用中等粒径的硅溶胶，并且m（硅溶胶）∶m（硅烷）=1∶1时，不粘涂层的综合性能最佳。当使用甲酸作为催化剂时，调节体系pH为4～5，环境温度控制在（25±5）℃时，涂料适用期可达48 h，控制熟化时间为3 h，可以保证涂料取得良好的喷涂效果。     

碳化硅基浆料的流变性能

研究了pH值、分散剂硅溶胶添加量、固含量对SiC基陶瓷浆料流变性能的影响.结果表明,与分散在水中的陶瓷粉体的Zeta电位相比,分散在硅溶胶中的陶瓷粉体的等电点向酸性方向漂移,且Zeta电位的负值绝对值都增加,这是由于吸附在陶瓷粉体表面的带负电荷的硅溶胶胶粒改变了陶瓷粉体表面的电荷状态.当pH值为11左右、硅溶胶添加量为10%(ω)时,浆料的粘度和剪切应力最小,流动性最佳;固含量达69%(ω)时,浆料呈现较强的触变性.     

甜菜碱类酸化自转向剂的性能评价

自转向酸对于非均质储层酸化效果较好,通过室内实验对芥酸酰胺丙基甜菜碱表面活性剂用作酸化自转向剂进行了性能评价。结果表明,甜菜碱自转向剂体系黏度随着pH升高先增大后稳定,Ca⁽²⁺⁾能够显著增加残酸黏度。当pH值为4时,5%甜菜碱JAB浓度的酸液黏度最大值可达414 mPa·s。体系具有较好的耐温性和抗剪切性,在90℃时170 s(2+)能够显著增加残酸黏度。当pH值为4时,5%甜菜碱JAB浓度的酸液黏度最大值可达414 mPa·s。体系具有较好的耐温性和抗剪切性,在90℃时170 s^(-1)下黏度仍可达220 mPa·s,且破胶性能好,破胶后黏度<5 mPa·s,易返排,对储层伤害小。双岩心并联流动实验表明,甜菜碱自转向酸化效果明显,对低渗透岩心的渗透率改善率可达78.2%,可满足非均质碳酸盐岩储层的酸化转向需要。     

SiO2涂层对MF/Al2O3复合材料界面性能的影响

利用溶胶-凝胶法在纤维表面制备SiO2涂层,改善莫来石纤维(MF)与Al2O3基体的结合性能,通过扫描电镜观察分析研究了不同pH值、不同水硅比下制备的硅溶胶在纤维上的涂敷效果。通过三点弯曲实验等手段研究了纤维表面涂层对复合材料力学性能的影响。研究结果表明:当pH值在1～2之间,水硅比r=1时,SiO2溶胶的涂敷效果最理想,复合材料抗弯曲强度达到419.67 MPa;相对密度94.15%。     

酯化淀粉胶粘剂的合成研究

以磷酸和小麦淀粉为主要原料制备了酯化淀粉胶粘剂。考查了淀粉、磷酸用量、反应温度、反应时间、体系pH值对胶粘剂性能的影响。采用红外光谱对树脂结构进行了表征。研究结果表明,当淀粉质量分数为7%,磷酸质量分数为6%,pH值为5,反应时间为4h,反应温度为70℃时,所制备的酯化淀粉胶粘剂综合性能最佳。     

不同工艺条件下PS/ScCO2均相体流变特性研究

通过建立含有类似锥板流变仪结构的实验平台对不同的温度、压力、剪切速率以及CO2质量分数等工艺条件下聚苯乙烯(PS)/超临界CO2(ScCO2)均相体的流变性能展开研究。结果表明:压力的升高会增加均相体的黏度,压力由7.5 MPa升高到10.5 MPa时,CO2质量分数为0.5%的均相体黏度增加了140 Pa s,约为原来的4.6%;增加温度则会降低均相体黏度,而且随着温度的升高,黏度的下降趋势在逐渐减小,温度从443.15 K逐渐增加到473.15 K时,CO2质量分数为0.5%的均相体黏度的减少值分别为778,482,327 Pa s;当均相体中CO2质量分数逐渐增加时,其黏度变化呈线性下降,CO2质量分数每升高0.1%,均相体黏度下降约为52 Pa s;加大剪切速率可以大幅度降低均相体的黏度,当CO2质量分数为0.5%的均相体在剪切速率从(120/π)/s增加到(240/π)/s时其黏度下降趋势最大,值为40%。     

环氧乳液和防锈剂对水性防腐涂料性能的影响

研究了不同环氧乳液和防锈剂配比对水性防腐涂料主要性能的影响。结果发现：当DER-425环氧改性乳化剂的质量分数为14%,DER-439环氧树脂的质量分数为56%时，合成的环氧乳液的平均粒度为923 nm，黏度为4.1 Pa·s，涂层表现出良好的耐硫酸、盐酸、丙酮和二氯乙烷性能。当采用质量分数为0.6%的石墨烯对环氧乳液进行改性，且石墨烯改性乳液与复合亚磷酸锌铝盐防锈剂的质量比为(6～8)∶1时，涂料通过了1 104 h的中性盐雾试验，最大冲击高度达到50 cm，耐酸和耐有机介质的性能较佳。     

基于多尺度孔结构的保温隔热涂层的导热系数与导热模型

以水性丙烯酸酯乳液为成膜物质，以二氧化硅气凝胶（ SA）与空心玻璃微珠（ HGB）为隔热填料，同时引入纳米孔和微米孔，制备了具有多尺度孔结构的保温隔热涂料。通过热常数分析仪测量不同 SA、HGB体积比的涂层的导热系数。结果表明：涂层的导热系数与 SA、HGB的体积比密切相关。涂层的导热系数随填料体积分数的增加而减小，当填料体积分数为 70%，SA与 HGM体积比为 8∶2时，涂层导热系数最低为 0. 053 W/（m·K）。使用并联模型、串联模型、 Maxwell模型、 H-C模型对 SA/HGM保温隔热涂层的导热实验数据进行拟合，发现当填料体积分数为 30%时，涂层导热系数可以用 Maxwell模型进行预测；当填料体积分数为 50%和 70%时，需要考虑涂层中开放孔隙的影响，涂层导热系数可以用基于 Maxwell模型的修正模型进行预测。