无机粉体改性聚丙烯技术研究及应用进展

归纳了无机粉体改性聚丙烯技术领域最新进展。文章详尽分析了碳酸钙、硫酸钙、滑石粉等代表性无机粉体改性聚丙烯的技术手段,并对这些无机粉体对聚丙烯基复合材料的性能及其应用效果进行了评价。

木质素基活性炭对染料废水中结晶紫的吸附研究

为研究生物质炭材料对染料结晶紫(CV)的吸附性能,以蔗渣造纸黑液中提取的酸不溶木质素为原料,KOH作为活化剂,制备了木质素基活性炭(LAC)。对其进行了孔结构表征,研究了LAC对CV的吸附机理。结果表明,当木质素与KOH的质量比为2:1,活化温度为850℃,活化时间为1 h时,制备的LAC的比表面积为2039 m^2/g,孔容积为1.068 cm^3/g。LAC能有效吸附CV染料,其吸附服从准2级动力学模型,吸附以化学吸附为速度控制步骤;吸附等温线遵循Freundlich模型,属于非均匀的多层吸附;标准热力学参数吉布斯自由能ΔG^0<0、熵变ΔS^0>0、焓变ΔH^0>0,证明LAC对CV的吸附过程是一种自发进行的吸热过程,该吸附过程化学吸附为主,也存在一定程度的物理吸附。

基于温度调控制备花状纳米氧化锌及其光催化性能

以醋酸锌、柠檬酸钠、氢氧化钠为原料,采用沉淀法制备了片层交叉花状纳米氧化锌。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、Zeta电位对所得样品进行了表征。通过考察温度对样品形貌的影响,对产物的生长机理做了简单研究。并以罗丹明B为模型分子,采用紫外-可见光谱(UV-Vis)考察了样品的光催化性能。研究结果表明:在不同温度下得到的产物形貌存在着明显区别。在25℃条件下制备的氧化锌为片层交叉花状。该纳米材料在紫外-可见光下具有较高的光催化活性和稳定性,照射12 h可以使罗丹明B的降解率接近100%。样品的Zeta电位为-13.2 e V,表明样品可能存在结构缺陷,花状氧化锌纳米球粒子有大量的Zn2+空位或过剩的O2-。同时样品具有较大的比表面积,因此在可见光条件下的催化活性与紫外光下的催化活性相近。

球霰石型碳酸钙微球的制备及在不同溶液中转变过程的研究

在室温(25℃)下采用CaCl_2和Na_2CO_3水溶液,不添加其他控制剂,通过快速混合溶液的方法,制备出球霰石型碳酸钙微球,考察不同浓度体系对产物的影响,并连续12 h观察所制备的碳酸钙微球在不同溶液中的转变过程。样品采用X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)表征。结果表明:在0.5 mol/L浓度条件下,制备出的球霰石型碳酸钙微球分散性好,粒度均一;新制备的产物在母液中不稳定,较快地转变为方解石型碳酸钙菱面体,而在纯水中的稳定性较高,在无水乙醇中更加稳定。

氯化铝对碳酸钙结晶形貌的影响

在溶液中采用复分解法,以氯化铝和氯化钙为混合钙源、碳酸钠作为碳源,在反应过程中,利用铝离子的双水解产生具有复杂结构的氢氧化铝凝胶体,提供一个特殊的反应环境来制备碳酸钙晶体并影响其形貌。采用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射分析仪对产物进行表征。结果表明:氯化铝的加入对反应过程和产物形貌均产生很大影响,随体系浓度和钙、铝离子物质的量比的不同,晶体析出与生长环境发生了改变,出现了球形、花球形和纺锤形的碳酸钙微粒。

Ag@SiO2/ZnO@SiO2的制备及其对水溶液中生物分子的分析检测

采用一种操作简单、反应条件温和的方法在室温下制备了ZnO@SiO2和Ag@SiO2/ZnO@SiO2,利用透射电子显微镜（TEM）、紫外吸收光谱（UV）、荧光光谱（FL）、纳米粒度和ZETA电位分析仪等技术对所制备纳米粒子的粒径大小、吸收光谱、发光性质进行表征。结果表明,ZnO@SiO2核壳量子点的平均粒径为3-8 nm,最大紫外吸收波长在330 nm左右,可发射510 nm的黄绿色荧光。而Ag@SiO2增强了ZnO@SiO2核壳量子点的荧光,未改变ZnO@SiO2核壳量子点的发射峰位置,同时Ag@SiO2显著增强了ZnO@SiO2核壳量子点的荧光稳定性。利用L-半胱氨酸和血红蛋白对量子点荧光不同程度的猝灭作用,建立了一种简单、快速、灵敏的检测分析方法。在最佳条件下,L-半胱氨酸和血红蛋白的浓度分别在0.068-10.10 mg/L和4.00×10^2-4.00×10^3mg/L范围内与溶液的荧光强度呈良好的线性关系,相关系数（r^2）分别为0.993 8和0.9951,以3.37 mg/L的L-半胱氨酸标准溶液进行11次平行实验,相对标准偏差（RSD）为1.3%,以3倍标准偏差计算检出限为6.92×10^-3mg/L。以2.00×10^3mg/L的血红蛋白标准溶液进行11次平行实验,相对标准偏差为2.5%,以3倍标准偏差计算检出限为2.04 mg/L。

机械活化改性木质素补强PE-HD复合材料及其性能

用行星式球磨机对木质素进行机械活化,同时加入铝酸脂偶联剂对木质素进行表面改性,采用开练-热压工艺制备了高密度聚乙烯/木质素(PE-HD/Lig)复合材料。研究了乙烯-辛烯共聚物(POE)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVAC)3种增容剂对PE-HD/Lig的力学性能和微观结构的影响。结果表明,机械活化后木质素中位粒径D50由原来的8.463μm下降至7.101μm,结晶度减小,与偶联剂的化学反应活性增加;3种增容剂均可改善PE-HD/Lig的界面相容性,对PE-HD/Lig具有不同的物理强制增容效果,与未添加增容剂的复合材料相比,添加EVAC,SEBS和POE后复合材料的拉伸强度分别提高2.37,1.51MPa和降低了0.84MPa;木质素加入使PE-HD的熔融吸热峰往低温方向移动,增容剂则可提高复合材料分解温度和耐热性;木质素和增容剂的加入都会影响PE-HD基复合材料的结晶峰强度,但不会改变PE-HD基体的微晶结构。

多孔碳酸钙微球的快速制备

在室温下采用复分解法不添加控制剂,通过快速混合溶液制备出多孔碳酸钙微球,考察不同碳源、钙源和浓度体系对产物的影响。样品通过X-射线衍射、场发射扫描电子显微镜和比表面与孔隙分析仪进行表征。结果表明,在0.25 mol/L浓度条件下,采用Ca(CH_3COO)_2与(NH_4)_2CO_3溶液快速反应制备得多孔碳酸钙微球分散性好、粒度均匀,晶型为单一球霰石相,纯度较高;孔径主要分布在45 nm左右,比表面积达7.19 m^2/g。

模糊函数主脊切面特征提取的局域差分方法

雷达信号分选是电子对抗的关键技术,提取和补充新的特征参数是解决复杂体制雷达信号分选难题的有效手段。鉴于模糊函数是表征信号内在结构上的有效工具,本文采用改进粒子群算法(Particle swarm optimization,PSO)快速搜索信号的模糊函数主脊切面,并提出一种基于局域差分的模糊函数主脊切面特征提取方法,提取出差值和、差值最大值和差值分布熵3个特征,以表征不同信号波形结构上的局域差异;然后通过模糊C均值算法对提取的特征参数进行聚类性能分析。最后使用LFM,BFSK,CON,QPSK,M SEQ及BPSK共6种典型信号进行实验。实验结果表明,在固定信噪比下,当SNR不低于0dB时,CON,LFM及BFSK信号的平均聚类准确率达到98.7%,6类信号的平均准确率为93.2%。在0~20dB动态信噪比环境下,平均分选准确率仍保持在80.5%以上,且算法具有较好的特征提取时效性,证明了所提方法的可行性和有效性。

模糊函数主脊切面极坐标域形态特征提取方法

提取能表现信号本征信息的脉内特征参数是解决当前复杂体制雷达辐射源信号分选难题的有效途径。由于模糊函数能较为细致地反映信号的内在信息,提出一种基于极坐标转换的模糊函数主脊切面形态特征提取方法,该方法首先将模糊函数主脊切面变换到极坐标域以形成封闭的几何图像,然后提取该图像的均面积、致密度和似圆度作为信号分选的特征向量。模糊C均值聚类实验表明,所提特征在大于0 dB条件下分选6类典型雷达信号的成功率保持在95.33%以上,即使在信噪比为-2 dB,分选成功率仍可达到88.5%;在0-20 dB动态信噪比条件下平均分选成功率为99.7%,证实了所提方法的有效性。特征提取耗时实验证明,所提方法提取单个信号特征仅需1.34 s,具有令人满意的时效性。

基于高斯平滑与模糊函数等高线的雷达辐射源信号分选

雷达辐射源信号分选是电子侦察系统、威胁告警系统的关键步骤.针对现有基于模糊函数的复杂体制雷达辐射源信号分选方法信息利用率低、易受噪声影响等问题,提出一种基于模糊函数等高线的分选新方法;首先,对信号的模糊函数进行高斯平滑处理并绘制其等高线作为进一步的特征提取对象;其次,从图像处理的角度提取正外接矩和方向角作为雷达信号分选的特征向量;最后,用核模糊C均值聚类算法对特征向量进行分选.仿真实验表明,所提方法在8 dB以上的固定信噪比环境下分选6类典型信号的成功率均为100%,即使在0 dB环境下,分选成功率也保持在89.04%以上;在0»20 dB动态信噪比环境下分选成功率达到96.36%.实测数据验证,所提特征提高了5种外场辐射源信号的分选效果,可作为经典5参数的有效补充.此外,所提特征还具备较低的计算量,提取单个信号特征的耗时仅为0.24 s,具有一定的工程价值.

基于先验信息库的多源混合信号快速识别模型

先验信息库识别是雷达信号分选的前置环节,可以有效提高前端处理效率并指导未知信号分选识别。随着复杂体制雷达大规模应用,信号参数空间严重交叠,传统处理方法面临严峻考验。该文提出一种结合传统脉冲描述字、瞬时频率特征及模糊函数主脊切面特征的先验信息库构建方法,首先,对信号进行多维度表征,然后,使用相像系数度量特征间相似性,最后,利用具备有效性评价的核模糊聚类算法对未知信号进行自动聚类。实验结果表明,所提方法可在传统方法几乎失效的情况下有效稀疏多源混合雷达信号,准确过滤未知信号,并为未知信号分选提供指导。

树脂型人造大理石制造一体化技术研发和应用

我国是全球最大的碳酸钙生产国和消费国,但大理石(重质碳酸钙)开采生产中将荒废约70%的资源,大理石废料的高值化利用和环境污染问题亟待解决.树脂型人造大理石(简称人造岗石)是应用最广泛的人造石材,其以大理石废料等为主要原料,但传统人造岗石的生产面临配方依赖主观与人工经验、生产周期长、荒料大量堆积、缺乏系统集成、废渣污染环境等系列挑战.因此,项目开辟大宗大理石废料高值化利用的有效新途径,聚焦人造岗石生产过程中的关键问题和技术瓶颈.

玻璃纤维/SiO_(2)隔热涂料的制备及其性能研究

以SiO_(2)气凝胶粉为辐射填料,玻璃纤维粉为相增强材料,氟硅丙乳液为成膜物质,制备玻璃纤维/SiO_(2)隔热涂层。探究SiO_(2)气凝胶粉的添加量对涂层的表面形貌、反射率、半球发射率及隔热效果的影响。结果表明:随着SiO_(2)气凝胶粉添加量的增加,涂层的太阳光反射比先增大后减小,半球发射率先增大后减小,隔热温差先增大后减小。SiO_(2)气凝胶粉添加量为0.60%时,涂层的太阳光反射比为78.33%,半球发射率分别为0.94,隔热温差为22.7℃,表明涂层具有较好的隔热效果。研究结果可为隔热涂料的开发与应用提供一定的参考。

PPB/POE/方解石废料粉复合材料制备与性能研究

为实现方解石尾矿边角废料的资源化利用,采用熔融共混改性挤出法,制备嵌段共聚聚丙烯(PPB)/聚烯烃弹性体(POE)/方解石废粉三元复合材料。考察废粉填充量、POE添加量对复合材料力学性能、热学性能与微观结构的影响。结果表明:POE可以提升复合材料相容性,方解石废粉可显著增强刚度。在PPB基料中添加10份方解石废粉与20份POE,可以改善无机填料与树脂基材的相容性,显著提升复合材料力学性能。方解石废粉与POE协调作用使复合材料冲击强度提升至55.48 kJ/m2。POE和方解石废粉均降低复合材料的结晶度,对于熔融温度影响较小,小幅提升结晶温度。PPB、POE与方解石废粉三元复配制备复合材料,为解决方解石尾矿应用问题提供新途径。

ZnO@SiO_2核壳量子点的制备及其荧光性能的研究

用一种操作简单、反应条件温和的方法制备了分散性好的超微小Zn O@Si O2核壳量子点透明溶液,利用透射电子显微镜（TEM）、紫外吸收光谱（UV）、荧光光谱（FL）、纳米粒度和ZETA电位分析仪等技术对所制备纳米粒子的粒径大小、吸收光谱、发光性质进行表征。结果表明,Zn O@Si O2核壳量子点平均粒径在3~5 nm,在紫外灯下发出黄绿色荧光,紫外最大吸收在330 nm左右,可以发射出510 nm的荧光。同时,系统地考察了p H值、温度、不同金属阳离子以及不同阴离子对量子点荧光强度的影响。实验结果表明：当p H≤7时,量子点荧光完全猝灭;当p H〉7时,量子点荧光强度随着p H值的增加而增强,当p H为9.0时,荧光强度达到最大,然后随着p H值的升高荧光略有降低。量子点随着温度的升高荧光强度逐渐降低,当温度达到50℃以上荧光完全猝灭。一价金属离子对量子点荧光强度基本没有影响,二价金属离子对量子点荧光削弱程度的大小顺序为Fe2＋〉Mn2＋〉Cu2＋〉Pb2＋〉Co2＋〉Ba2＋〉Mg2＋,三价金属离子对量子点荧光削弱程度的大小顺序为Fe3＋〉Cr3＋〉Bi3＋〉Al3＋。其中,Fe3＋、Fe2＋、Bi3＋、Cr3＋、Mn2＋等金属离子对量子点的荧光有猝灭作用,PO43-、HPO42-、H2PO4-等离子对量子点荧光稍有增加作用,HCO3-、CO32-、CH3COO-、SO32-等阴离子对量子点的荧光有削弱甚至猝灭的作用,Cl-、SO42-、NO3-等离子对量子点荧光几乎没有影响。

表面改性对不饱和树脂人造石力学性能的影响

采用分别经硬脂酸、KH-570等几种常见的改性剂处理的不饱和聚酯树脂型人造石原料制备了人造石,通过万能试验机、扫描电子显微镜、激光共聚焦拉曼光谱对原料及产品结构进行了表征,考察了改性剂种类及用量对不饱和聚酯树脂型人造石力学性能的影响,初步分析了改性作用机理。结果表明:硅烷偶联剂KH-570具有良好的改性效果,其亲油性基团中C=C双键打开参与了固化过程,促进了改性后骨料与树脂的结合。相同原料配方下其添加质量分数仅0.75%时,人造石的压缩强度、弯曲强度可分别达到94.5 MPa和28.94 MPa,符合国家标准,同时可大幅减少树脂用量,节约成本。

HDPE/AGR复合材料与HDPE/HC复合材料的性能对比

将改性后的人造岗石废渣(AGR)和商品重钙粉(HC)作为填料,制备高密度聚乙烯/人造岗石废渣(HDPE/AGR)和高密度聚乙烯/重钙粉(HDPE/HC)复合材料,对AGR的成分和结构进行测定,并对两种复合材料的SEM、DSC、力学性能、和流变性能进行分析,研究AGR代替HC制备HDPE复合材料的可行性。结果表明:AGR的主要成分为方解石型碳酸钙,其不饱和树脂的含量约为7.16%,且AGR的粒度分布较广,中位粒径为8.842μm。HDPE/AGR的相容性更好,界面微相分离现象减弱;同时力学性能随填料的增加而降低,HDPE/AGR拉伸强度和冲击强度均高于HDPE/HC;HDPE/AGR(30)的黏度、储能模量和损耗模量均低于HDPE/HC(30);HDPE/AGR(30)具有更好的可加工流动性,说明AGR可以代替HC作为填料改性塑料。

HDPE/硅烷偶联剂改性木质素复合材料的性能研究

为提高木质素与高密度聚乙烯(HDPE)的相容性,以乙烯基三乙氧基硅烷(TEVS)作为表面改性剂对木质素进行疏水化预处理,采用开炼-热压法制备高密度聚乙烯/乙烯基硅烷改性木质素(HDPE/TEVS-Lig)复合材料。研究TEVS对HDPE/TEVS-Lig力学性能的影响,TEVS-Lig对HDPE/TEVS-Lig的界面相容性、力学性能、熔融结晶性能和热稳定性的影响。结果表明:TEVS被成功引入木质素表面,颗粒均匀性显著提高。当TEVS含量为0.6%,HDPE/TEVS-Lig力学性能最优。当TEVS-Lig含量为3%,TEVS-Lig与HDPE两相界面呈连续相,拉伸强度以及断裂伸长率达到最优。随着TEVS-Lig含量的增加,HDPE/TEVS-Lig的熔融温度先升高后降低,而结晶温度和结晶焓整体上均提高。TEVS-Lig虽然降低了HDPE/TEVS-Lig的热稳定性,但能够提高HDPE/TEVS-Lig的残炭率。

基于模糊函数三维特征的雷达辐射源信号分选方法

提取并补充新的特征参数,是解决当前复杂体制雷达辐射源信号分选难题的有效途径.由于模糊函数能够很好地展现信号波形的内在信息,从主、侧视角分别提取模糊函数三维图的主岭重心、主峰分布半径作为雷达辐射源信号分选的特征向量.核模糊C均值聚类实验表明,所提出方法在10 dB以上的固定信噪比环境下分选6类典型信号的成功率均为100%,即使在0 dB环境下,分选成功率也保持在86.96%以上;在0~20 dB动态信噪比环境下分选成功率达到91.97%,说明所提特征能较好地反映信号间的脉内差异,具有类内聚敛性强和类间分离度大的优点.理论分析与分选耗时比较实验表明,所提出方法分选单个信号的平均耗时仅需0.13 s,仅为现有基于模糊函数主脊切面特征分选方法的6.91%,证实了所提出方法的时效性.