纳米TiO_2/CaCO_3-玄武岩纤维复合改性沥青的路用性能

为了同时改善沥青高温稳定性和低温抗裂性,本文选用纳米TiO_2/CaCO_3和玄武岩纤维对沥青进行复合改性。采用锥入度试验、软化点试验、延度试验、黏度试验、动态剪切流变试验以及低温弯曲蠕变试验对复合改性沥青的高温稳定性和低温抗裂性进行评价。结果表明:掺入纳米TiO_2/CaCO_3和玄武岩纤维可有效提升沥青的抗剪切强度和黏结力,增强高温抗永久变形能力;掺入纳米TiO_2/CaCO_3和玄武岩纤维后沥青低温延展性降低,在改性材料掺量较低时弯曲蠕变速率升高,低温应力松弛能力增强,改善了低温性能;同时掺入两种改性材料对于沥青性能的改善作用具有叠加效应,在沥青路面中进行应用有利于进一步提高其使用寿命。

核壳结构的复合纳米CaCO_3/SiO_2·nH_2O在紫外光固化粉末涂料中的应用

采用SiO_2包覆纳米CaCO_3,制得核壳结构的复合纳米CaCO_3/SiO_2·nH_2O具有纳米碳酸钙和纳米二氧化硅的特点。将其加入紫外光固化粉末涂料中,涂膜的硬度、附着力、耐冲击性和耐老化性都有不同程度的提高,但其光泽有所下降。

纳米CaCO_3/SiO_2核—壳结构复合粒子的制备

采用含有纳米碳酸钙的硅酸钠水性悬浮液在酸性物质作用下 ,硅酸盐发生水解—缩合反应生成溶胶从而沉积在纳米碳酸钙粒子表面的溶胶沉淀法 ,制备出具有核—壳结构的纳米碳酸钙 /二氧化硅复合粒子。用TEM、IR、XPS、TGA、XRD等方法对复合粒子的大小、形貌、化学组成、结构。

纳米CaCO_3/SiO_2复合粒子的原位有机杂化及其应用研究

釆用含有纳米碳酸钙的硅酸钠水性悬浮液在酸性物质作用下,硅酸盐发生水解-缩合反应生成溶胶从而沉积在纳米碳酸钙粒子表面的溶胶沉积法,制备出具有核壳结构的纳米碳酸钙/二氧化硅复合粒子;在体系中引入适当的亲油性诱导剂和有机改性剂,对复合粒子进行原位有机杂化并探索了其应用性能。

纳米钙基CO_2吸附剂反应吸附与分解动力学

采用TGA测定纳米钙基CO2吸附剂在500～650℃温度范围内,CO2分压0.015～0.025 MPa氮气气氛中的吸附反应动力学。针对纳米钙基CO2吸附剂吸附CO2反应特征,提出以两倍最大吸附速率对应的时间点前后分别为快速反应段与慢速反应段。分别采用Boltzmann方程与Avrami-Erofeev方程拟合快速反应段与慢速反应段吸附反应动力学方程,得到纳米钙基CO2吸附剂在快速反应段与慢速反应段的活化能分别为27.52、70.25kJ.mol-1。吸附率拟合与实验值平均相对误差分别为10.29%、4.17%。研究测试了纳米钙基CO2吸附剂在650～800℃温度范围内,N2,0.02、0.04 MPa CO2分压氮气气氛中的分解反应动力学。忽略反应过程中传热、传质影响,采用收缩核模型,分别求得吸附剂在N2,0.02、0.04 MPa CO2分压氮气气氛中的活化能为141.9、34.7、113.2 kJ.mol-1。碳酸钙分解率与实验值比较平均相对误差分别小于5.66%、7.82%、5.01%。

纳米碳酸钙／二氧化硅复合粒子的制备及其在丁苯橡胶中的应用

将纳米碳酸钙的制备和表面包覆工艺融为一体,以硅酸钠为无机硅源,采用溶胶沉淀法制备出具有核壳结构的纳米碳酸钙/二氧化硅复合粒子,在纳米碳酸钙的表面包覆了一层致密的二氧化硅膜。采用TEM、红外光谱(FT-IR)、TG、XRD、BET、吸油值测定等手段对复合粒子的大小、形貌、化学组成、结构及表面性质进行了分析和表征。将复合粒子填充于丁苯橡胶,能显著提高丁苯橡胶(SBR)硫化胶的拉伸性能和撕裂性能。当填充量为75份时,拉伸强度最大,为13.6 MPa。

PA6／无机纳米复合材料的力学性能研究

通过熔融共混法制备了尼龙6(PA6)/SiO2包覆纳米CaCO3、PA6纳/米SiO2、PA6纳/米CaCO3复合材料,对其力学性能进行比较分析研究。结果表明,3种纳米复合体系的力学性能与纯PA6相比都有不同程度的提高。三者相比较,PA6/SiO2包覆纳米CaCO3体系的力学综合性能最优,当SiO2包覆纳米CaCO3的添加量为0.5份时,缺口冲击强度提高了13%,断裂伸长率提高了169%,拉伸强度和弯曲弹性模量也有所提高。另外,差示扫描量热法(DSC)研究发现,无机纳米粒子对PA6的结晶性能影响不大。