埃洛石纳米管/水性环氧树脂复合材料的性能

采用超声分散与机械搅拌混合方法制备了埃洛石纳米管(HNTs)/水性环氧树脂复合材料。通过TEM、SEM对HNTs及复合材料进行了表征,并分析了HNTs含量对水性环氧树脂乳液的流变行为、乳胶膜的热稳定性及涂膜性能的影响。结果表明:HNTs可在水性环氧树脂体系中均匀分散,使复合材料由脆性断裂转变为韧性断裂;但当w(HNTs)>5%时,复合材料出现明显团聚,最佳添加量为w(HNTs)=2%,此时复合体系的热稳定性增强,热分解温度由358℃提高到365℃,剪切速率为10 s-1时,黏度由0.73 Pa·s增加到0.85 Pa·s;HNTs起到类交联点的作用;储能模量提高了8.1倍,内耗降低,复合体系呈现假塑性和明显的触变性,稳定性增强,水性环氧树脂乳胶膜的耐水性得到改善,与未添加HNTs的环氧树脂相比,当w(HNTs)=5%时,吸水率由27.8%降低到15.9%,涂膜的硬度由3H提高到4H,柔韧性由1 mm提高到0.5 mm。但当w(HNTs)>5%时,体系结构与稳定性会被破坏,导致涂膜综合性能下降。

铈-氟-纳米二氧化钛光催化剂的制备及光催化性能研究

以四氯化钛、硝酸铈、氟化铵为原料,采用溶胶-凝胶法制备了铈、氟掺杂的纳米二氧化钛三元光催化剂.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等对三元光催化剂的结构进行了相应的分析表征,结果表明:与市售纯纳米二氧化钛相比,铈和氟掺杂后的三元光催化剂晶相中产生了次晶相和微量相,颗粒中出现新的多边棱块结构,并且光的响应范围拓展到可见光区.使用紫外可见光谱仪测试了催化剂降解下甲基橙的降解率;测试结果表明,在三元光催化剂的作用下,完全降解甲基橙的时间缩短到30min以内;最后,探讨了三元光催化剂的作用机理,通过动力学计算,三元催化剂降解甲基橙的反应符合假一级反应规律.

埃洛石纳米管的表面改性及对水性聚氨酯增强性能的研究

采用硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对埃洛石纳米管(HNTs)进行改性,得到改性埃洛石纳米管(m-HNTs),并通过超声与机械搅拌的方法,制备出HNTs/水性聚氨酯复合材料及m-HNTs/水性聚氨酯复合材料.通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TGA)等对HNTs及m-HNTs的形貌、结构及特性进行了相应的分析表征,结果表明,HNTs为规整的纳米管状结构,KH550已成功接枝到HNTs上,且mHNTs较HNTs相比,具有更好的热稳定性.最后,对比研究了添加HNTs及m-HNTs对水性聚氨酯性能的增强作用,结果表明,m-HNTs的添加可显著提高水性聚氨酯乳胶膜的热稳定性;改善其耐水性,吸水率由9.9%降低到6.2%;增强硬度,硬度可增加到2H;提高附着力、柔韧性等涂膜性能.