PVA纤维-纳米SiO2对混凝土抗疲劳性能的影响及机理分析

为研究PVA纤维和纳米SiO2的掺入对混凝土抗疲劳性能的影响,设计了单掺PVA纤维(P组)、单掺纳米SiO2(S组)和混掺PVA纤维与纳米SiO2(SP组)3组试件,对其展开疲劳后的单轴压缩试验,以经历疲劳荷载后混凝土试件的相对动弹性模量和抗压强度,作为分析评价不同掺料方式对混凝土疲劳性能影响的评价指标,并利用SEM电镜扫描试验研究了掺合料的微观作用机理。结果表明:3组混凝土较普通混凝土在抗疲劳性能上都有明显的提升,S组在提高混凝土强度方面表现最为明显;而SP组能够更有效地抑制混凝土内部劣化损伤的发展。从作用机理上来讲,PVA纤维是通过提高混凝土各单元间的抗拉能力,有效降低了混凝土在疲劳荷载作用下的损伤破坏,相当于延长了混凝土的破坏过程;而纳米SiO2则是通过参与反应生成C-S-H(水化硅酸钙)凝胶填充混凝土薄弱区,提高了混凝土的抗压强度,相当于提高了混凝土在疲劳荷载作用下的破坏起点。研究成果对混凝土结构抗疲劳设计有参考价值。

SiO_2-PWA/PVA改性阳离子交换膜选择透过性研究

对阳离子选择透过性不高的离子交换膜,采用固定了荷电基团磷钨酸(PWA)的溶胶Si O_2-PWA/聚乙烯醇(PVA)对其进行改性,以电解时膜的Cl^-泄漏率为评价指标,研究改性条件对膜选择透过性的影响,并对膜的表面形貌和官能基团进行表征。结果表明,在原膜预处理时间为2 h,溶胶溶质质量比1:2:10,溶胶的质量浓度0.5 kg/L,热处理温度与时间60℃和2 h的情况下,膜改性效果最佳,相比于原膜,Cl^-泄漏率降低了8.5%,膜电阻降低了3.5Ω·cm^2,亲水角降低了45°。具有应用于需要高选择透过性离子交换膜相关的水处理领域潜力。

交联PVA／SiO2复合膜的制备及性能

采用一种氮丙啶交联剂对聚乙烯醇(PVA)进行交联,通过红外等测试表征研究交联剂用量对交联膜化学结构、力学性能、溶胀性及耐水性的影响,从而确定薄膜性能最优时交联剂的用量。当交联剂用量质量分数为3%时,其拉伸强度和断裂伸长率分别提高25.9%和38.1%,力学性能得到明显改善。将性能最优交联膜与纳米SiO2复合,测试复合膜的力学性能,结果表明:其性能得到进一步提高。

纳米SiO2对PVA基复合涂膜包装材料成膜透湿性能的影响

为改善聚乙烯醇(PVA)涂膜的阻湿保鲜效能特性,该文采用添加纳米SiO2对PVA基复合涂膜包装材料进行改性,应用响应曲面方法研究SiO2、硬脂酸、戊二醛对三元复合涂膜材料成膜效能特性的影响及交互作用。结果表明:加入纳米SiO2改性可有效提高PVA基复合涂膜包装材料的阻水、阻湿性能,优化组成膜透湿率8.18g/(m2.d)比对照组(不添加纳米SiO2的PVA复合膜)降低26.61%(p<0.05);硬脂酸、戊二醛对复合涂膜材料成膜透湿率的影响与纳米SiO2存在显著的交互作用,每100mL0.05g/mL的PVA溶液中纳米SiO2添加量在小于0.05g范围内随着SiO2含量增大,复合涂膜材料成膜透湿率随硬脂酸、戊二醛的比例增加而降低,阻湿性能提高。

纳米SiO_2/PVA复合超滤膜的制备及性能研究

用 Stober法制备纳米级分散的 Si O2 颗粒 ,使其均匀地分散在 PVA水溶液中 ,并通过相转化法制得纳米 Si O2 / PVA复合超滤膜。对所得膜进行了 DSC分析和力学性能测试。结果表明 ,膜的玻璃化转变温度 (Tg)和力学性能都有明显的提高。初步探讨了纳米 Si O2 对所得膜增强机理 ;通过超滤实验对所得膜的性能进行了评价。

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。

PVA/Nano-SiO_2薄膜的性能研究

通过熔融挤出法制备了聚乙烯醇(PVA)/nano-SiO2薄膜,并分别利用万能电子拉力机、透光仪以及差式扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)对薄膜的透明性、力学性能和热性能进行了测试和研究。结果表明:随着纳米SiO2用量的增加,薄膜的拉伸强度、硬度、撕裂强度、透光率不断增加,热稳定性也得到提高,但是薄膜的断裂伸长率以及结晶度却呈下降趋势。

纳米SiO2和PVA纤维增强地聚合物砂浆抗折强度研究

研究了PVA纤维和纳米SiO2单掺及复掺对地聚合物砂浆抗折和抗压强度的影响。结果表明,PVA纤维和纳米SiO2对地聚合物砂浆的抗折和抗压强度有较大影响。无论单掺还是复掺,当纳米SiO2和PVA纤维掺量逐渐增加时,抗折强度均逐渐提高,而抗压强度先提高后降低。当纳米SiO2掺量为1.0%时,PVA纤维对地聚合物砂浆增强作用的最佳掺量为0.8%;当PVA纤维掺量为0.6%时,纳米SiO2对地聚合物砂浆增强作用的最佳掺量为1.5%。

PVA/SiO_2-TiO_2杂化电纺纤维膜的形态与性能

以正硅酸乙酯(TEOS)、钛酸四丁酯(TBT)和聚乙烯醇(PVA)为原料,用溶胶凝胶法制备了PVA/(SiO2-TiO2)杂化纺丝液,将其电纺成纤维膜.红外光谱结果证实,PVA的羟基与TEOS和TBT水解后的羟基发生了缩合反应,杂化电纺纤维膜以网络结构形式相结合;X射线衍射分析表明,杂化电纺纤维膜的结晶度比纯PVA电纺纤维膜小;扫描电镜表明,随杂化纤维膜中无机相含量的增加,纤维的直径不断增加,纤维出现一定的弯曲和扭曲,并伴有少量带状结构的纤维;紫外-可见光谱结果表明,TiO2的引入增加了纤维膜的抗紫外性;TGA热分析结果表明,杂化纤维膜的耐热性能优于纯PVA电纺纤维膜的;耐水性和稳定性测试表明,杂化纤维膜的耐水性和稳定性优于纯PVA和PVA/SiO2电纺纤维膜的.

纳米SiO_2和PVA纤维增强水泥基复合材料抗压强度研究

探讨了纳米SiO_2和PVA纤维掺量及石英砂粒径对水泥基复合材料工作性和抗压强度的影响。结果表明,随着纳米SiO_2和PVA纤维体积掺量的增大,水泥基复合材料的工作性逐渐降低,立方体抗压强度和轴心抗压强度均先提高后降低;随着石英砂粒径的减小,水泥基复合材料的工作性、立方体抗压强度和轴心抗压强度均逐渐降低。纳米SiO_2和PVA纤维最佳掺量分别为1.0%和0.9%。

纳米SiO2和PVA纤维增强地聚合物砂浆断裂能研究

为研究纳米SiO2和PVA纤维单掺和复掺两种情况下对地聚合物砂浆断裂性能的影响,通过预切口小梁三点弯曲试验,测得了试件的断裂能。结果表明:纳米SiO2和PVA纤维在一定用量范围内对地聚合物砂浆的抗压强度和断裂能有较大提升作用;在纤维体积掺量不大于0.8%时,PVA纤维掺量越大的试件抗压强度越高,当纤维体积掺量大于0.8%时,增大纤维掺量,试件抗压强度出现略微下降;当PVA纤维的体积掺量不超过1%时,地聚合物复合砂浆试件断裂能均随着PVA纤维掺量的增大而逐渐增加,超过1%后则随着纤维掺量的增加呈降低趋势;当纳米SiO2的掺量低于1.5%时,地聚合物砂浆和PVA纤维地聚合物砂浆试件抗压强度和断裂能均随着纳米SiO2掺量增加不断增大,而当掺量大于1.5%时随着纳米SiO2掺量的增加开始下降。

PVA纤维增强纳米SiO_(2)水泥基复合材料弯曲韧性研究

以初始弯曲韧度比Re,p、弯曲韧度比Re,k作为表征纳米水泥基复合材料弯曲韧性的评价指标,通过9组配合比共27个小梁试件的三分点加载弯曲试验,探究了PVA纤维掺量对普通水泥基复合材料和纳米SiO2水泥基复合材料弯曲韧性的影响。结果表明,随着PVA纤维掺量的增加,PVA纤维增强普通水泥基复合材料和纳米SiO2水泥基复合材料的弯曲韧性指标都呈现出先增大后减小的趋势,且均在PVA纤维掺量为1.2%时达到最大值,此时2种水泥基复合材料的荷载-挠度曲线最饱满。

有机无机杂化PVA/SiO2阳离子交换膜的制备及电化学性能表征

在酸性条件下制备了有机-无机杂化PVA/SiO2阳离子交换膜,在无机链端引入了磺酸基团。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、物理化学(氧化稳定性,IEC和吸水率)和电化学性能测试方法(膜电阻,迁移数和选择透过性)对制备的膜及商品苯乙烯膜进行了广泛表征。结果表明,与苯乙烯膜相比,制备的PVA/SiO2阳离子交换膜具有良好的选择透过性和低电阻中。6%-PVA/SiO2的离子交换膜的综合性能最好,可能应用于“双膜三室”钴回收系统。

溶胶-凝胶法制备PVA/SiO_2杂化材料

以Na2SiO3为无机前驱体,采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了PVA/SiO2杂化材料,并研究了其主要物理性能。结果表明,PVA/SiO2杂化材料的力学性能明显优于PVA/白炭黑材料。

纳米SiO2和PVA纤维增强地聚合物砂浆抗压强度研究

为研究纳米SiO2和PVA纤维对地聚合物砂浆工作性和抗压强度的影响,进行了地聚合物砂浆坍落扩展度和抗压性能试验。结果表明,在一定的掺量范围内,随着纳米SiO2掺量的增加,地聚合物砂浆的坍落扩展度、立方体抗压强度、折后抗压强度和轴心抗压强度均先增大后减小,在纳米SiO2掺量为1.5%时,抗压强度达到最大值;在试验PVA纤维掺量范围内,随着PVA纤维掺量的增加,地聚合物砂浆坍落扩展度逐渐减小,地聚合物砂浆各试件抗压强度也都呈先增大后减小的趋势,当PVA纤维掺量为0.6%时,抗压强度达到最大值;同时掺加纳米SiO2和PVA纤维地聚合物砂浆各试件抗压强度比单掺纳米SiO2或PVA纤维地聚合物砂浆高。

纳米SiO2和PVA纤维增强地聚合物砂浆弹性模量研究

为研究纳米SiO2和PVA纤维增强地聚合物砂浆的弹性模量,通过静压弹性模量试验,研究了纳米SiO2和PVA纤维单掺和复掺两种情况下,纳米SiO2用量和PVA纤维用量对地聚合物砂浆轴心抗压强度和弹性模量的影响。试验结果表明,纳米SiO2用量和PVA纤维用量对地聚合物砂浆轴心抗压强度和弹性模量有较大影响。地聚合物砂浆和纳米SiO2增强地聚合物砂浆中掺入PVA纤维后,随纤维掺量的增加,两者的轴心抗压强度和弹性模量均呈现先增加后减小的趋势,PVA纤维最佳体积掺量均为0.8%;地聚合物砂浆和PVA纤维增强地聚合物砂浆中掺入纳米SiO2后,随着纳米SiO2掺入量的增大,两者的轴心抗压强度和弹性模量先逐渐增大,达到最大值后开始逐渐降低,纳米SiO2最佳掺量均为1.5%。

PVA对SiO_2减反膜表面结构的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)为有机硅源,乙醇为溶剂,NH3.H2O为催化剂,采用溶胶-凝胶技术,加入PVA(聚乙烯醇)添加剂,在玻璃上用旋涂法制备减反膜,并对其进行热处理;分别采用椭偏仪和扫描电镜对所制备减反膜的结构、物性进行研究,研究PVA添加剂对减反膜结构、折射率的影响。结果表明:适量的PVA添加剂可以控制SiO2太阳电池减反膜的开裂。

纳米SiO_2、TiO_2改性PVA基液体石蜡复合涂膜保鲜包装材料

为降低聚乙烯醇(PVA)基涂膜保鲜包装材料成膜透湿性,采用液体石蜡乳化与PVA复配,应用响应面试验方法研究添加液体石蜡和纳米SiO2、TiO2改性对PVA基复合涂膜包装材料成膜透湿性能的交互作用及影响。结果表明:添加液体石蜡和纳米SiO2、TiO2改性可有效降低PVA基涂膜包装材料的透湿性能,优化组成膜透湿率(14.578g/(m2.h))比对照组(不加纳米材料PVA基液体石蜡复合膜)降低了26.02%(P<0.05);纳米SiO2与纳米TiO2和液体石蜡对成膜透湿率有显著的交互作用,随着纳米SiO2添加量的增加,复合涂膜材料成膜透湿率随着纳米TiO2比例的适当增大或液体石蜡的比例的适当减小而降低。

PVA-Chitosan-SiO_2荧光复合纳米粒子的制备与表征

采用反相微乳液法制备了PVA-Chitosan-SiO2荧光复合纳米粒子,利用透射电子显微镜、红外光谱、荧光光谱等对复合纳米粒子进行表征,并进行了分散性、光稳定性及荧光分子泄露等实验,结果表明该复合纳米粒子单分散性良好,呈规则球状、粒径为80 nm左右,由于高分子材料PVA的加入,复合纳米粒子水溶性、分散性及化学稳定性得到改善。

Nafion-SiO_2-PWA复合膜甲醇扩散系数

将无机物制备成溶胶,再与Nafion膜液混合制备复合膜,利用自制的扩散池对膜的甲醇扩散系数进行了测定。实验发现,选用不同浓度的甲醇溶液进行扩散时,(Nafion-115膜的扩散系数基本不变;向Nafion膜液中加入少量无机物SiO2(3%)和SiO2-PWA(4.5%)后,膜的甲醇扩散系数显著降低,分别从2.29×10-6cm2/s降至1.76×10-6cm2/s和1.82×10-6cm2/s,即甲醇扩散系数分别降低了23%和21%。