露天矿泥岩路基双重改性研究

为了对露天矿临时性公路泥岩路基进行改良,提高泥岩路基的力学强度和耐崩解性,提出了双重改性方法。采用XRD、激光共聚焦显微镜、SEM、红外光谱仪、静态水接触角试验、力学性能测试等手段对改性前后泥岩的成分、微观结构、憎水性、膨胀率和抗剪强度等特征进行表征,分析了不同改性方法对泥岩改性的微观机理。结果表明:改性前泥岩浸水10 min崩解成碎屑,有机改性和双重改性后泥岩浸水2 d表面无明显变化,无机改性后泥岩浸水2 d周围有崩解碎屑产生;有机改性和双重改性后泥岩的润湿角由2.6°分别增加为116.3°和119.4°,而无机改性后润湿角仅为4.5°;经过有机改性、无机改性和双重改性,膨胀率由改性前的16.7%分别减小为11.2%,4.2%和2.4%;改性前泥岩的抗剪强度随含水率的增加而减小,改性后抗剪强度随含水率的增加先升高后降低,双重改性对抗剪强度的提高最明显,含水率为25%时泥岩改性效果最好。有机改性时岩粒表面形成一层非极性憎水膜,但泥岩的抗剪强度提高幅度较小;无机改性时泥岩内部孔隙被三维网状凝胶结构填充,力学强度明显提高,但耐崩解性提高幅度较小;双重改性综合了有机改性和无机改性的优点,力学强度和耐崩解性显著提高。

KH570/聚苯乙烯双重改性纳米氮化铝粉末的研究

采用硅烷偶联剂KH570和苯乙烯对无机纳米AlN粉末表面进行双重改性,制备了表面有机改性纳米AlN粉末。采用红外光谱、热失重以及X射线衍射（XRD）对KH570/聚苯乙烯双重改性前后纳米AlN粉末进行了表征。结果表明：苯乙烯可以与硅烷偶联剂KH570共聚并连接在纳米AlN粉末表面;纳米AlN粉末最大失重速率温度由改性前的202.3℃上升到228.07℃;改性剂的用量约为纳米AlN粉末质量分数的2%-3%即可获得很好的改性效果,改性后的纳米AlN粉末即使在70℃的热水中浸泡24h也不会发生明显的水解,疏水性和抗水解性能显著提高。

双重改性水性聚氨酯固化剂的合成

以六亚甲基二异氰酸酯（HDI）和三羟甲基丙烷（TMP）为主要原料,聚乙二醇400（PEG400）为非离子亲水改性剂,羟乙基磺酸钠为离子亲水改性剂,合成了双重亲水改性聚氨酯固化剂.研究发现：反应温度、反应时间、n -NCO/n -OH ,PEG400用量、羟乙基磺酸钠用量及多元醇和固化剂的配比对固化剂及涂膜性能均有影响.当反应温度控制在80℃,反应时间控制在3 h,n -NCO/n -OH 比值为3.0,PEG400质量分数为15.8%,羟乙基磺酸钠质量分数为3.17%,多元醇与固化剂的配比 m-NCO/m-OH 在1.4~1.6时涂膜的硬度、耐水性、耐乙醇性最佳.研究中使用傅里叶变换红外光谱和高分辨扫描电镜等仪器对合成过程及涂膜性能进行了表征.

双重改性聚氨酯丙烯酸酯的制备及应用性能

以聚氨酯乳液为种子乳液,引入功能性单体十六烷基烯丙基琥珀酸双酯磺酸钠(SCASD)和环氧树脂(E-44)制备了双重改性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液(SEPUA)。采用X-光电子能谱、粒径分析仪、热重分析仪等探讨了不同SCASD及E-44用量对乳液及胶膜性能的影响。结果表明:SEPUA胶膜中含有C、O、N、S和Na元素;随着SCASD用量的增加,乳液的Zeta电位绝对值从38.9 mV增加到48.4 mV;当SCASD用量为4%时,乳液稳定性最佳,乳液粒径呈现单峰分布,SEPUA胶膜的热分解温度逐步提高。当E-44用量为6%时,胶膜的拉伸强度为10.58 MPa,吸水率降低至8.23%,而交联度升高到81.6%。将SEPUA乳液配制成水性清漆,漆膜柔韧性优良、附着力好,随着SCASD用量的增大,漆膜光泽逐渐增大。

双重改性空心微珠的制备及表征

首先采用液相沉积碳化法对空心微珠表面进行无机改性,制备出表面无机改性空心微珠;再对无机改性空心微珠进行有机改性,制备出了双重改性空心微珠。采用扫描电子显微镜、X射线衍射、红外光谱、热失重以及分光光度计法对双重改性空心微珠的制备进行了表征。结果表明：采用双重改性方法制备的表面改性空心微珠微观形貌仍为球状,微珠由灰黑色变为淡黄色;微珠表面的CaCO3属方解石相六方晶系;双重改性空心微珠中CaCO3质量分数约为7%,有机改性剂质量分数约为17%。双重改性空心微珠较之单纯有机改性空心微珠在500SN基础油中的分散稳定性能明显提高。

废旧胶粉与抗车辙剂双重改性沥青混合料性能研究

采用废旧胶粉和抗车辙剂对90号A级道路石油沥青进行双重改性,对比双重改性沥青混合料与SBS改性沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳定性能,结果表明双重改性沥青混合料的高温性能优于SBS改性沥青混合料,低温性能略低于SBS改性沥青混合料、水稳定性能略高于SBS改性沥青混合料。总体而言,双重改性沥青混合料的路用性能可满足规范的最高要求,且其高温抗车辙性能显著。

过渡金属掺杂和碳纳米管(CNT)接枝双重改性TiO_2光催化剂

提出了一种过渡金属掺杂和碳纳米管(CNT)双重改性TiO2的新方法:首先采用溶胶-凝胶法合成掺杂镍和铁的二氧化钛基催化剂,然后采用流化床化学气相沉积方法(FBCVD)在二氧化钛基催化剂表面接枝生长CNT,得到CNT/Fe-Ni/TiO2复合光催化剂.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、比表面分析、拉曼光谱、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等方法考察了双重改性复合光催化剂CNT/Fe-Ni/TiO2的结构和性能,通过降解亚甲基蓝溶液评价了双重改性复合光催化剂的活性.结果表明,在TiO2表面接枝的CNT具有较好的石墨化结构,CNT生长过程中小部分TiO2由锐钛矿向金红石晶型转变.过渡金属和CNT双重改性有效地克服了TiO2的比表面积小、量子效率低等缺点,明显提高了TiO2的光催化活性.

基于双重改性的高性能沥青混合料路用性能分析

本文分析了SBS改性沥青、DTPE-M改性及二者双重改性机理,通过对Superpave-20相同级配及油石比、不同改性方式下沥青混合料路用性能对比试验可以看出,采用双重改性可以充分利用SBS、DTPE-M两种不同改性材料相互作用形成的立体交联网络结构优势,从而实现双重改性与增强目的,不仅有利于提高沥青混合料的抗变形能力,同时对水稳定性、低温抗裂性也有积极改善效果,是快速提升重载交通、连续坡道、桥面铺装等特殊路段沥青路面抗车辙能力与耐久性的有效措施之一。

氧化-双重醚化改性淀粉/PVA的复合膜性能及其黏合性的研究

为提高氧化木薯淀粉(OTS)的使用性能,在碱性条件下,以3-氯-2-羟丙基磺酸钠和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为醚化剂,与OTS反应制备了氧化-双重醚化改性木薯淀粉(ODES),使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对其进行了表征分析,并研究了共混比对其与聚乙烯醇(PVA)复合材料的薄膜、黏合等性能的影响规律。结果表明,PVA与ODES共混对复合膜的性能具有显著的影响,膜的断裂伸长率分别由PVA与ODES共混质量比0∶100的3. 37%提升到80∶20的134. 4%,断裂强度逐渐降低,表明复合膜具有良好的柔韧性;共混后对棉和聚乳酸粗纱的黏合性能得到了显著提升。

高黏弹性组织密封胶的制备及其性能

文中选用冷水鱼皮明胶(CFG)为基材,通过定量修饰饱和脂肪链癸醛(C10)及儿茶酚基团3,4-二羟基苯甲醛(CAT)制备了3种改性明胶,再将改性明胶与四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺戊二酸酯(4arm-PEG-NHS)混合交联,构建了具有高黏弹性的组织密封胶。通过伯胺基团的测定和紫外光谱表征,确定了C10及CAT改性基团的取代度。双重改性明胶(CAT-C10-CFG)与4arm-PEG-NHS交联成水凝胶时间短,可在5 s内迅速成胶,具有良好的组织黏附性和伸缩性能。在体外模型评价中发现,CAT-C10-CFG密封胶的耐压爆破强度可达87.1 mmHg,远超肺部所承受的局部生理压力,表现出优异的肺组织密封性能。细胞毒性评价中,L-929细胞的存活率达到95%以上,表明密封胶材料具有良好的生物相容性,在胸外科领域具有良好的应用前景,为术后肺漏气的堵漏治疗提供了新思路。

有机硅丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、g-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、g-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH570)为原料,分别合成了水性聚氨酯预聚体(WPU)、聚丙烯酸酯(PA)、有机硅改性的水性聚氨酯预聚体(Si WPU)和有机硅改性的聚丙烯酸酯(Si PA),然后以WPU、SiWPU、PA、Si PA为原料,采用互穿网络聚合法合成了有机硅-丙烯酸酯双重改性水性聚氨酯。通过测定吸水率和水接触角考察了PA、Si PA、Si WPU含量对胶膜耐水性能的影响并分析了反应机理。结果表明:SiWPU-40%-SiPA-37.5%〔40%为Si WPU的含量(以WPU和SiWPU总质量为基准,下同);37.5%为Si PA占膜总质量百分数〕胶膜吸水率从改性前样品WPU的37.8%降低至改性后的6.8%,接触角从56.8°增至86.4°,铅笔硬度从改性前的2B提升至H。热重分析显示,Tmax(样品热分解速率最大时的温度)从改性前的340.2℃提升至412.4℃;TEM表明,改性后的乳胶粒形成了核壳结构;XRD和断面SEM显示,PA和有机硅改性均增加了聚合物的交联度。

无水硫酸钙晶须的无机–有机表面改性机理研究

以硅酸钠为无机改性剂,硬脂酸为有机改性剂对无水硫酸钙晶须进行双重表面改性。通过接触角测试(WCA)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)等多种分析手段对样品进行表征分析。实验结果表明:无机–有机改性后晶须表面性质由亲水性转变为疏水性,晶体结构未发生改变。在双重改性过程中,晶须表面首先生成–Ca–SiO_3结构,–Ca–SiO_3结构部分水解后,晶须表面与硬脂酸发生键合反应,生成–Ca–HSiO_3和–Ca–COOR结构包覆层,晶须表面不存在物理吸附作用。

蓖麻油和环氧大豆油改性水性聚氨酯的合成及性能

以聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯和2,2-二羟甲基丙酸等为原料,蓖麻油和环氧大豆油(ESO)为改性剂,乙二胺(EDA)为后扩链剂,制备了一系列植物油改性水性聚氨酯(WPU)。通过对WPU乳液性能、红外光谱、核磁共振、热重分析、力学性能和耐液体介质性能的测试和分析,考察了两种植物油对WPU的改性效果、不同EDA添加量和改性剂添加时间对WPU性能的影响。结果表明,经蓖麻油和ESO双重改性WPU膜的各项性能有大幅提升;EDA用量增加,WPU膜强度增加;推迟植物油的加入,WPU膜力学性能有所提升,但其耐介质性能降低。

诱导相分离BNNS/PES/EP复合材料制备及其热物性研究

通过液相机械剥离法制备了氮化硼纳米片(BNNS)并通过硅烷偶联剂共价修饰和多巴胺非共价修饰制备了双重改性的氮化硼纳米片(KDBNNS);利用反应诱导相分离,将KDBNNS分布在环氧树脂(EP)和聚醚砜(PES)的界面上构成导热通路,制备了KDBNNS/PES/EP复合材料。采用傅里叶变换红外光谱分析、热失重分析(TGA)和共聚焦扫描显微镜等方法对其进行表征。观测到在三元复合材料内的相分离连续界面上通过分布BNNS构筑了三维导热通路。研究表明当BNNS填料质量分数仅为3%时,复合材料的热导率即可达到0.394 W·m^(-1)K^(-1),相较于纯环氧0.194 W·m^(-1)K^(-1)提高了103%。

马来酸酐和丙烯酸改性环氧大豆油基泡沫塑料

利用马来酸酐(MA)和丙烯酸(AA)对环氧大豆油进行双重改性,制得马来酸酐-丙烯酸改性环氧大豆油树脂(MA-AESO),从而在大豆油分子上引入更多的双键和极性基团.MA-AESO与苯乙烯(St)通过自由基共聚合可制得环境友好型泡沫塑料,其机械性能比单独用丙烯酸改性环氧大豆油树脂(AESO)基泡沫塑料有明显的提高,归因于分子链中较大量的双键和极性基团提高了泡沫塑料的交联密度,故而在含有较多植物油成分的情况下达到与传统石油基硬质不饱和聚酯泡沫塑料机械性能相当的目的.实验室模拟土埋实验证明,MA-AESO树脂基泡沫塑料因含有更多的可降解基团,其生物降解性优于AESO树脂基泡沫塑料.