Preparation and Properties of Nano-SiO_2/TDE-85/BMI/BAD Cy Composites

A new type of the nanometer particles and epoxy/bismaleimide-triazine nanocomposites were prepared using a nanometer silica （nano-SiO2）, a 4,5-epoxycyclohexane 1,2-dicarboxylic acid dilycidyl （TDE-85） epoxy resin, a 4,4＇-bismaleimidodiphenymethane （BMI） and a bisphenol a dicyanate （BADCy）. The properties of nano-SiOJTDE-85/BMI/BADCy composites, such as mechanical and thermal properties, were systemically investigated in detail by mechanical measurement, scanning electron microscope （SEM）, dynamic mechanical analysis （DMA） and thermogravimetric analysis （TGA）. The experimental results showed that the addition of the appropriate amount of nano-SiO： could improve the impact strength and the flexural strength of the nano- SiO2/TDE-85/BMI/BADCy composites. Simultaneously, the thermal stability of the blends was found to be higher than that of the TDE-85/BMI/BADCy copolymers.

纳米Si02改性聚偏氟乙烯超滤膜的研究

为了改善聚偏氟乙烯超滤膜的亲水性及抗污染性，本文采用共混的方法在聚偏氟乙烯中加入无机亲水型纳米SiO，，通过实验证明纳米SiOz的加入大大地提高了聚偏氟乙烯超滤膜的亲水性和抗污染性，而且封膜截留率影响不大。

CE/nano-SiO_2覆铜板的性能研究

以热压成型法制备双酚A型氰酸酯树脂(CE)/纳米二氧化硅(nano-SiO_2)覆铜板,通过测量介电常数、介电损耗、剥离强度、热分层时间和玻璃化转变温度,探讨了nano-SiO_2含量对CE/nano-SiO_2覆铜板性能的影响。结果表明,与纯CE制成的覆铜板性能相比较,当nano-SiO_2含量为3.00%时,CE/nanoSiO_2覆铜板的介电常数和玻璃化转变温度分别提高了18.29%和0.09%,介电损耗、剥离强度和热分层时间分别下降了25.64%、18.79%和0.04%。

特低/超低渗油藏纳米驱油剂的制备与性能

特低/超低渗油藏具有渗透率低、毛细阻力大等特点,因常规注水困难,水驱难以有效波及,仍有大量剩余油存在。本文以自制的纳米SiO_2硅溶胶为载体,创新建立了SiO_2的亲水/亲油改性方法,研发出分别具有长链烷基、羟基、短链烷基结构的亲油、亲水、憎水改性纳米SiO_2系列样品。采用光散射、红外表征了改性SiO_2的尺寸与基本结构。通过自主研发的毛细作用分析系统考察了不同类型SiO_2样品的注入性能并分析了纳米颗粒改善水注入性能、扩大注水波及体积机理。结果表明:纳米SiO_2可以有效改善水的注入性能,纳米SiO_2的粒径对水注入能力影响不大。亲水改性的纳米SiO_2能够进一步提高水的注入能力,具有提高水驱波及体积、进一步提高采收率的潜力。通常情况下水是以分子团簇结构存在,水分子间依靠氢键形成团簇结构,相互水团簇之间存在动态结合可能是造成特低/超低渗油藏常规注水困难的主要原因。改性纳米SiO_2硅溶胶具有胶体溶液的典型特征,硅溶胶中的纳米粒子不断地做不规则布朗运动,改变水分子的运动状态,影响氢键网络的重排机理,从而实现水分子团簇结构的改变,增加了水的注入能力,使纳米驱替液能够进入常规水难以注入的特低/超低渗油藏,扩大了波及体积。

纳米二氧化硅的表面处理对纳米二氧化硅改性氰酸酯树脂摩擦学性能的影响

采用模塑成型法制备氰酸酯树脂(CE)/纳米二氧化硅(nano-SiO2)复合材料,通过磨损率和摩擦系数测试、扫描电子显微镜(SEM)表征,分别考察了nano-SiO2及其经两种偶联剂KH-560和SEA-171表面处理后对CE摩擦学性能的影响.测试结果表明,经偶联剂表面处理后的nano-SiO2能够更加有效地改善CE的摩擦磨损性能,两种偶联剂相比,SEA-171的改性效果较好.SEM分析表明,不同性质的nano-SiO2形成的复合材料,其磨损方式主要表现为磨粒磨损,黏着磨损则随着nano-SiO2未表面处理、KH-560和SEA-171分别表面处理的顺序依此减轻.

纳米SiO_2和钢纤维增强混凝土的断裂韧度

通过普通混凝土、纳米混凝土和钢纤维增强纳米混凝土三点弯曲小梁试件断裂试验,探讨了纳米SiO_2质量分数、钢纤维体积分数、预切口深度对混凝土断裂参数以及荷载-挠度曲线的影响.结果表明:在一定掺量范围内,纳米SiO_2和钢纤维的掺入可以提高混凝土的断裂韧度;当纳米SiO_2质量分数小于5%时,试件断裂韧度随着纳米SiO_2质量分数的增加而逐渐增大,而当纳米SiO_2质量分数超过5%后,试件断裂韧度随纳米SiO_2质量分数增大有下降趋势;随着钢纤维体积分数的增加,试件断裂韧度逐渐增大;随着切口深度的增大,试件断裂韧度逐渐减小.

丝素/纳米SiO_2凝胶共混膜的制备及性能测试

为了改善丝素膜作为医用材料的物理性能,以丝素和纳米SiO2为基材,乙醇为溶剂,制备不同质量比的丝素/纳米SiO2凝胶共混膜。对丝素/纳米SiO2凝胶共混膜的微观形态与结构进行表征:共混膜表面呈凹凸状,横截面为多层次的网络状结构,丝素蛋白分子主要为β-折叠结构。对不同质量比丝素/纳米SiO2凝胶共混膜的物理性能进行测试:当丝素与纳米SiO2共混质量比为80∶5时,共混膜的断裂强度最大,为94.86 MPa;当共混质量比为80∶3时,共混膜的断裂伸长率最大,为55.20%;共混膜的溶胀度和热水溶失率与纳米SiO2含量成反比,而透气性随着纳米SiO2含量的增加呈先上升后下降的趋势。测试结果表明,在天然高分子材料丝素溶液中加入具有补强增韧功能的纳米SiO2制备的共混膜,更接近优良人工皮肤材料的物理性能特征,丝素与纳米SiO2的共混质量比以80∶3和80∶5为宜。

聚硅氧烷与纳米SiO_2复合改性光固化水性聚氨酯的制备与性能

以聚碳酸酯二元醇(PCD)和羟基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS)为软段、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段,在乳化过程中引入纳米SiO_2,制得光固化水性聚氨酯纳米复合乳液。采用纳米粒度仪、SEM、光学接触角测量仪、电子拉力机等对复合乳液和复合膜的结构与性能进行了表征。研究结果表明:纳米SiO_2相互接触,形成了连续的纳米SiO_2网状结构贯穿于整个聚合物基体中;PDMS与纳米SiO_2的复合引入使复合膜杨氏模量、拉伸强度、断裂伸长率、表面疏水性及耐水性均得到显著提高。

纳米SiO_2的制备及应用研究进展

简述了纳米SiO2的制备方法、制备原理以及在涂料、橡胶、纺织、陶瓷、生物和医学领域的应用情况,最后对纳米SiO2的研究方向进行了展望。

纳米SiO_2/环氧树脂复合材料性能研究

采用溶液共混法制备了纳米SiO2/环氧树脂复合材料。通过冲击强度测试、SEM分析、DSC测试以及红外光谱分析、对材料的冲击性能耐热性能及其固化行为进行了探讨。实验结果表明,不同类型的纳米SiO2/环氧树脂复合材料其冲击性能都比纯环氧树脂固化物要好,并且都在纳米SiO2含量为4%时为最佳;纳米SiO2的加入也能有效提高材料的玻璃化转变温度;而且纳米SiO2的比表面积越大,其冲击性能和耐热性能越好。

纳米二氧化硅增韧改性环氧树脂的性能研究

采用超声分散的方法制备了双酚A型环氧树脂(E-51)/纳米二氧化硅(SiO2)复合材料,通过热重分析(TGA)和扫描电子显微镜(SEM)研究了材料的耐热性能、断面形态,并测试了其拉伸、弯曲和冲击性能。结果表明,利用超声分散的方法可使纳米SiO2均匀分散于环氧树脂基体中,并能显著改善材料的力学性能和耐热性。当纳米SiO2的含量为3%(质量分数)时,复合材料的力学性能达到最佳,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了40.0%,55.1%和183.1%,且材料仍能保持良好的热稳定性。

纳米SiO_2和PVA纤维增强水泥基复合材料抗冻性能

为研究纳米SiO_2和PVA纤维增强水泥基复合材料的抗冻性能,通过快冻法试验测得了各组试件经冻融循环后的相对动弹性模量,对单掺PVA纤维与复掺纳米粒子和PVA纤维水泥基复合材料的抗冻性能进行了对比,探讨了纳米SiO_2与PVA纤维对水泥基复合材料抗冻性能的影响。结果表明:在一定掺量范围内掺加PVA纤维可以提高水泥基复合材料的抗冻性能,但过大掺量(>0.9%)的PVA纤维会对水泥基复合材料的抗冻性产生不利影响;在PVA纤维水泥基复合材料中掺入纳米SiO_2可以明显提高其抗冻性能,在本文试验纳米SiO_2掺量范围内,其抗冻性随着纳米SiO_2掺量的增加不断增强;在掺加2%纳米SiO_2的水泥基复合材料中掺加一定掺量(<0.9%)的PVA纤维可以提高水泥基复合材料的抗冻性。

掺纳米SiO2粉体高性能混凝土力学特性研究

纳米材料因其特殊的物理力学特性而受到广泛的关注。在普通混凝土中掺入不同比例的纳米SiO2粉,并对其力学特性进行深入的实验研究。实验结果表明,0.5%～1%纳米SiO2对混凝土的和易性影响最大。掺1.5%～3%纳米SiO2可显著提高混凝土7 d和28 d的抗压强度,对于混凝土抗压强度来说纳米SiO2的最佳掺量为1.5%的总胶凝材料用量。

纳米SiO_2/聚氨酯-含氟丙烯酸酯杂化乳液的合成与表征

采用种子乳液聚合法,以聚氨酯(PU)乳液为种子(在聚合过程中为壳相),甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)改性的纳米SiO2组成的混合物为核相,合成了具有核壳结构的纳米SiO2/聚氨酯-含氟丙烯酸酯(SiO2/FPUA)复合乳液。考察了纳米SiO2和DFMA用量对乳液聚合过程及乳胶膜性能的影响。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、接触角(CA)、透射电子显微镜(TEM)、热重(TG)、差示扫描量热仪(DSC)和力学性能测试(MPT)等表征乳液的结构形态、乳胶膜的表面性能和综合性能。结果表明:乳胶粒子呈现'反相核壳'结构,以聚丙烯酸酯(PA)相为核,PU相为壳;由于纳米SiO2和DFMA的协同作用,涂膜的疏水性和综合性能得到了较大的提高。

纳米SiO2在钧瓷釉料中的应用及对釉料性质的影响

在钧瓷基础釉中加入过渡金属氧化物可以使钧瓷呈现出丰富多彩的釉色,但同时也会造成严重的流釉现象。在传统钧瓷中,适当的流釉可以给瓷器带来艺术的美感,严重的流釉反而影响钧瓷的艺术效果和产品质量。通过在钧瓷釉料中添加纳米SiO_2,并控制其质量比例在2wt%和4wt%,研究纳米SiO_2对钧瓷釉料性质的影响。添加纳米SiO_2前后的钧瓷釉料的结构和性质通过X-射线衍射仪、扫面电子显微镜和X-射线电子能谱仪进行表征分析。对比发现,纳米SiO_2的添加可提高釉的化学稳定性和热稳定性,有效地改善钧瓷制品的流釉现象,并且能够提高釉层的亮度。

纳米SiO_2的表面改性及其在环氧丙烯酸酯中的应用

以甲基丙烯酸异氰酸乙酯(IEM)作为改性剂对纳米SiO2表面进行改性,探讨了相关因素对反应的影响。通过傅立叶红外光谱、热重分析和扫描电子显微镜对改性前后纳米SiO2的表面化学结构、热性能以及在溶液中的分散情况进行了分析表征,考察了改性后的纳米SiO2对环氧丙烯酸酯(EA)力学性能的影响。结果表明,改性后的纳米SiO2分散性较好,对EA的力学性能有较大改善,能同时达到增强增韧的效果。

聚酯纤维的阻燃及力学性能研究

本文以微胶囊红磷为主要阻燃剂,纳米SiO2为增韧剂,采用共混熔融法制备阻燃型聚酯纤维样条,并研究阻燃剂及增韧剂用量对聚酯的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,微胶囊红磷能明显增强聚酯纤维的阻燃性能,纳米SiO2的加入能改善聚酯纤维样条的力学性能;微胶囊红磷含量为5%时,聚酯纤维样条的极限氧指数(LOI)值为33,拉伸强度为17.99MPa,弯曲强度为26.75MPa,冲击强度为1.97kJ/m2,材料力学性能下降严重;微胶囊红磷含量为3%、纳米SiO2含量为2%时,聚酯纤维样条的LOI值为29,拉伸强度为35.51N/mm2,弯曲强度为31.54MPa,冲击强度为2.03kJ/m2,材料的综合性能最佳。

聚丙烯酸丁酯接枝的纳米SiO_2对聚甲醛的改性

采用原子转移自由基聚合法(ATRP)在纳米SiO2粒子表面接枝聚丙烯酸丁酯(PBA)制备了纳米复合粒子SiO2-g-PBA,并以此对聚甲醛(POM)进行改性。通过红外光谱、热失重分析、透射电子显微镜及扫描电子显微镜等分析技术进行了表征。结果,SiO2-g-PBA在POM中分散均匀,使POM/SiO2-g-PBA复合材料的缺口冲击强度明显高于POM及POM/SiO2复合材料。当SiO2-g-PBA纳米复合粒子的质量分数为2%时,POM/SiO2-g-PBA复合材料的冲击强度达71.2kJ/m2,较纯POM提高了7倍多,同时拉伸强度也有一定的提高,达到68.1MPa。

二氧化硅纳米粒杀菌性能试验

二氧化硅纳米粒可与许多高分子聚合物复合制备纳米复合涂膜材料,从而提高聚合物的成膜效能特性以及保鲜效果.本实验探索获得了二氧化硅纳米粒的分散条件:分散温度35℃,超声时间20min,pH值7.采用平板计数法测定二氧化硅纳米粒的杀菌率.结果表明:二氧化硅纳米粒对大肠杆菌的最高杀菌率为(50.5±2.4)%,对金黄色葡萄球菌的最高杀菌率为(27.2±0.5)%,对粘红酵母的最高杀菌率为(23.5±0.3)%,二氧化硅纳米粒具有应用于抗菌包装材料的潜力.

纳米二氧化硅改性脲醛树脂胶粘剂的合成工艺及性能

以纳米SiO2(二氧化硅)作为改性剂,采用正交试验法探讨了最终n(甲醛或F)∶n(尿素或U)、纳米SiO2含量和反应温度对脲醛树脂(UF)的游离甲醛含量和胶接强度的影响。研究结果表明:当最终n(F)∶n(U)=1.3∶1.0、w(纳米SiO2)=1.5%(相对于总物料质量而言)和反应温度为90℃时,UF胶粘剂的游离甲醛含量(0.15%)和胶接强度(1.39 MPa)均满足GB/T 14732—2006标准要求,耐水性也明显提高。