GO负载ZIF-8粒径调控对环氧树脂复合材料性能的影响

为了提高环氧树脂(EP)的综合性能,以二维氧化石墨烯(GO)为载体负载不同粒径的ZIF-8颗粒,以ZIF-8@GO作为填料,通过预混合和热模压工艺制备了ZIF-8@GO/EP复合材料,研究了GO表面不同粒径ZIF-8颗粒对复合材料弯曲性能和介电性能的影响。结果表明,随着ZIF-8粒径的减小,复合材料的弯曲强度先减小后增大,而介电常数逐渐增大,介电损耗无明显变化。当ZIF-8平均粒径为79.3nm时,ZIF-8@GO/EP复合材料的弯曲强度最高达85.4MPa,断裂弯曲应变和介电常数分别为3.4%和3.64,综合性能较优。

沸石咪唑骨架材料(ZIF-8)原位生长改性玄武岩鳞片/环氧防腐抗菌涂层的制备与性能

通过一锅法在硅烷偶联剂改性的玄武岩鳞片(MBS)表面原位生长沸石咪唑骨架材料(ZIF-8)得到MBS@ZIF-8新型复合填料,随后与环氧树脂(EP)复合构建了一种新型抗菌耐腐蚀环氧涂层(MBS@ZIF-8/EP)。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)对MBS@ZIF-8的形貌、成分进行表征,通过平板计数法探究了MBS@ZIF-8对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌性能,通过电化学阻抗谱(EIS)探究MBS@ZIF-8对环氧涂层耐腐蚀性的影响。结果表明:制备的MBS@ZIF-8复合填料表现出优异的抗菌性能,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效率均可达90%以上;同时MBS@ZIF-8能有效提高环氧涂层的耐腐蚀性和机械性能。其中,MBS@ZIF-8/EP涂层的|Z|0.01 Hz相较于EP涂层提升了3个数量级,硬度为6H。在1080 h的中性盐雾试验后,该涂层表面无明显腐蚀现象,表明MBS@ZIF-8/EP涂层具有优异的机械性能与防腐抗菌性能。

光刻法制备正方薄片状粒子及其识别算法优化

非球形胶体粒子在凝聚态物理、新型智能材料研发等领域均具有重要的研究价值,其中,正方薄片状胶体粒子由于具有形状简单、可周期性密铺、自组装形成的结构多样等特点,得到了广泛关注。采用光刻法制备了SU-8环氧树脂正方薄片状胶体粒子,粒子的平均边长为2.3μm、平均厚度为1.2μm,顶点在光刻精度影响下,发生小幅度圆角化。通过分析光刻前后粒子的红外吸收光谱发现,光刻后,粒子内部的SU-8环氧树脂交联程度较高。通过计算粒子相互作用势与粒子间距离的关系,证明了粒子间的相互作用为近硬球相互作用。同时,基于正方薄片状胶体粒子在平面及球面的单粒子运动图像,提出了一种新的粒子顶点识别算法,该算法可以避免由图像不清晰导致的粒子错误识别问题。

植入8-羟基喹啉共存时云母复合改性环氧树脂防腐蚀行为研究

通过吸附方法将8-羟基喹啉植入云母层间,得到8-羟基喹啉缓蚀剂储存器,用红外光谱仪对缓蚀剂纳米储存器进行了结构表征,并将其添加到环氧涂料中得到复合改性涂层,研究了缓蚀剂溶液浓度对复合涂层防腐性能的影响,采用极化曲线与烟雾实验对复合涂层进行了防腐性能测试。实验结果表明,与云母/环氧树脂相比,缓蚀剂的植入可提高环氧涂料防腐能力,当8-羟基喹啉的浓度为26.67 g/L时,复合涂层的防腐效果最好。此时极化电流为5.061E-008Acm-2,耐中性盐雾能力最强。

APP@MOFs核-壳结构型阻燃剂制备及其在环氧树脂中的应用研究

采用微胶囊改性技术,以高效阻燃剂聚磷酸铵(APP)为内核、多功能金属有机框架材料(ZIF-8)为外壳,合成了新型核-壳结构型阻燃剂(APP@ZIF-8),并将其用于环氧树脂(EP)中制备阻燃复合材料,通过一系列测试分析来表征APP@ZIF-8的结构特征、评估其耐水性能,并采用锥形量热仪法研究了EP复合材料的阻燃、抑烟减毒性能。结果表明:经ZIF-8的包裹实现了APP溶解度降低、耐水性能显著提升;掺入10 wt%的APP@ZIF-8后,EP复合材料的热释放速率峰值(pHRR)、烟气释放速率峰值(pSPR)和CO释放速率峰值(pCOP)较纯EP分别降低了61.3%、43.6%和60.5%,使EP复合材料的阻燃性能和抑烟减毒性能均得到提升,这主要得益于APP@ZIF-8在燃烧过程中促进了致密炭层的形成(残余炭量较纯EP提高了367.1%),抑制了可燃产物和毒性烟气的扩散,此项工作为环氧树脂的阻燃改性提供了一种新思路。

东方明珠天线钢桅杆腐蚀防护涂层

上海东方明珠电视塔已建成10周年。支撑天线的钢结构腐蚀涂层经过 10 年时间的考验,涂层完整。有达到设计要求30年的可能。文章对10年前在这方面进行的工作作一回顾。

聚合物自写入光波导的时域有限差分模拟

利用时域有限差分方法,对非线性光学聚合物SU-8环氧树脂在激光作用下,其折射率会升高的过程进行了数值模拟与分析,得到SU-8薄膜与激光作用一定时间之后,其内部折射率的分布。分别对表面是平面及表面带有微透镜的SU-8薄膜进行了模拟。结果表明,利用折射率升高引起的自聚焦效应,可以在SU-8薄膜内自写入波导;写入的波导以自聚焦焦点为分界点,分为锥形波导和柱形波导。写入的波导长度随着与激光作用时间的增加而增长;在与激光相同的作用时间里,表面带有微透镜的SU-8薄膜,与表面是平面的SU-8薄膜相比,锥形波导的旁瓣更收敛,写入的波导长度更长;在微透镜底面半径保持不变以及曝光时间一定时,微透镜冠高与底面半径比例为0.08时比比例为0.24时写入的波导长度要长12.2%,其中锥形波导部分要长19.2%。