材料科学与精细化工

文章讨论了材料科学和精细化工的相互促进关系,首先介绍材料科学和精细化工的基本情况,接着分析精细化工中与材料科学关系较为密切的部分,然后论述材料科学对精细化工的促进作用,以及精细化工对材料科学的促进作用,从而指出材料科学与精细化工密切相关,互有促进作用。

福建泉州市东、西湖水体中磷的空间分布特征

对闽东南地区的泉州市东湖和西湖不同水域水体中各形态磷进行采样分析，探讨城市湖泊水体中磷的空间分布特征．研究结果表明：东湖和西湖水体中总磷的平均质量浓度分别为0．470，0．203mg·L^-1，而溶解性总磷酸盐分别占总磷的60．2％～87．6％和38．1％～73．2％．这表明东湖水体中磷的主要存在形态是溶解性总磷酸盐，且主要以溶解性正磷酸盐的形式存在，占溶解性总磷酸盐的60％～92％；而西湖溶解性正磷酸盐占溶解性总磷酸盐的34．7％～68．5％．东湖和西湖水体各采样点中，溶解性总磷酸盐与溶解性正磷酸盐有相似的空间分布规律．

纤维素接枝丙烯酰胺/高岭土高吸水性复合材料研究

在高岭土的存在下 ,以N ,N 亚甲基双丙烯酰胺作交联剂 ,以硝酸铈铵为引发剂微晶纤维素与丙烯酰胺进行接枝共聚反应 ,合成接枝纤维素 /高岭土高吸水性复合材料。研究了纤维素与单体的配比、高岭土添加量、交联剂用量、引发剂用量及反应温度对吸水率的影响。用红外光谱表征复合材料的结构 ,用电子显微镜观察复合材料的表面与界面。结果表明 ,高岭土在接枝聚合物中能较好分散 ,复合材料吸水率达 1 1 66,对生理盐水溶液的吸水率达 86。

MC尼龙6/纳米TiO_2原位复合材料性能研究

通过阴离子原位聚合法制备了MC尼龙 6/纳米TiO2 复合材料 ,采用透射电子显微镜观察了纳米TiO2 在复合材料中的分散形态 ,并研究了纳米TiO2 含量对复合材料的热稳定性和力学性能的影响。结果表明 :在纳米TiO2 质量分数低于 2 %时 ,纳米TiO2 能较均匀地分散在复合材料中 ,对复合材料同时具有增强和增韧的作用 ;纳米TiO2 的加入提高了复合材料热稳定性 ,使MC尼龙 6的起始降解温度提高 2～ 3℃ ,最大失重速率温度大幅度提高 ,并随纳米TiO2

膨润土/聚丙烯酸钠盐高吸水性复合材料研究

以膨润土和丙烯酸为原料 ,用溶液法交联共聚合成复合高吸水性树脂 ,研究了加入膨润土的聚丙烯酸盐高吸水性复合树脂合成中单体中和度、膨润土添加量、交联剂用量、反应温度等影响吸水率的主要因素。用电子显微镜观察了复合材料的表面和界面。结果表明 ,用溶液法聚合合成膨润土 /聚丙烯酸钠盐复合型高吸水性树脂 ,膨润土在树脂中分散均匀 ,产物具有高的吸水能力。

聚合物基导电复合材料几种导电理论的评述

近年来,有关聚合物基导电复合材料的研究已受到普遍的重视,但对导电复合材料导电机理研究的不足制约了其应用和发展。导电复合材料的导电机理相当复杂,通常可分为导电通路如何形成和材料形成导电通路后如何导电这两个方面来研究。人们提出了许多导电机理模型,详细介绍了渗滤理论、有效介质理论、量子力学隧道效应理论等几种具有代表性的导电理论,对其适用范围、优缺点等进行了评述。通过对这些导电机理的探讨,有助于加深对复合型导电塑料以及其它导电复合材料导电行为的了解。

MC尼龙6/TiO_2原位纳米复合材料等温结晶动力学的研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了阴离子原位聚合法制备的铸型尼龙6 (MC尼龙6 ) /TiO2 纳米复合材料的等温结晶行为,并应用Avrami方程分析了MC尼龙6的等温结晶动力学过程。结果表明:纳米TiO2 对MC尼龙6基体具有异相成核作用,使其原位纳米复合材料结晶速率常数变大,半结晶时间变小。Hoffman成核结晶理论计算结果表明,原位纳米复合材料的Kg (与结晶温度无关而与成核方式有关的参数)大于MC尼龙6且随着纳米含量的增加而增加,说明纳米TiO2 阻碍了MC尼龙6分子链的运动,同时尼龙6由晶核生长占主导地位逐渐向成核机制占主导地位转变。

碳纤维/MC尼龙6原位复合材料的制备与表征

提出一种表面接枝尼龙6的碳纤维/MC尼龙6原位复合材料的制备方法并加以表征.通过对碳纤维表面的-COOH和-OH官能团进行异氰酸酯化并用己内酰胺稳定化,再将碳纤维加入到己内酰胺单体融体中,采用阴离子聚合方法制得表面接枝尼龙6的碳纤维/MC尼龙6原位复合材料.红外和热重分析都表明,碳纤维表面已接枝上异氰酸酯和己内酰胺.热重分析计算得接枝率为2.69%.用DSC研究复合材料的非等温结晶和熔融行为,结果表明碳纤维对基体尼龙6具有异相成核作用,并且结晶速度提高;碳纤维表面接枝的尼龙6在结晶前期对晶体生长有诱导和促进作用,而在结晶后期有位阻作用,使晶体的粒度变小,结晶的完善程度降低.拉伸实验表明,碳纤维/MC尼龙6原位复合材料的拉伸强度与MC尼龙6相近.

粘土/聚丙烯酰胺系高吸水性复合材料的研究

采用水溶液聚合法 ,以硝酸铈铵为引发剂 ,N ,N -亚甲基双丙烯酰胺为交联剂 ,在淀粉接枝共聚丙烯酰胺的基础上添加矿物粉体 ,合成高吸水性复合材料。本文系统地研究了淀粉、交联剂、引发剂、粘土、水解度等聚合条件对复合材料吸水性能的影响 ,制备出的粘土 /有机树脂复合材料具有较高的吸水性及保水性 ,在降低产品生产成本及提高材料综合性能方面具有使用价值。其吸蒸馏水及 0 9%NaCl溶液分别为 30 10 g g- 1和 138g g- 1。

纳米二氧化硅/MC尼龙6原位复合材料非等温结晶动力学的研究

通过阴离子开环聚合法制备了纳米二氧化硅 (SiO2 ) /MC尼龙 6原位复合材料。采用差示扫描量热法研究了MC尼龙 6及其原位纳米复合材料的非等温结晶行为 ;并利用修正Avrami方程的Jeziorny和Liu法进一步处理原位纳米复合材料的非等温结晶动力学。结果表明 ,在纳米SiO2 /MC尼龙 6原位复合材料中 ,纳米SiO2 对基体MC尼龙 6的结晶有一定的成核作用 。

改性羧甲基纤维素/SiO_2杂化材料结构与性能

丙烯酰胺 (AM)与丙烯酸 (AA)对羧甲基纤维素 (CMC)进行接枝改性 ,并将其与硅溶胶进行原位杂化制得高吸水性材料 .通过红外 (FTIR)与扫描电镜 (SEM)表征其结构 ,用TGA分析硅溶胶用量变化对材料热性能的影响 .同时 。

炭纤维表面官能团异氰酸酯化及阴离子接枝尼龙6研究——(Ⅱ)接枝对CF/PA6复合材料中尼龙6等温结晶动力学的影响

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了炭纤维(CF)表面官能团异氰酸酯化及其阴离子接枝尼龙6(PA6)对CF/PA6复合材料中PA6的等温结晶动力学的影响。结果表明,PA6的等温结晶过程主要为成核作用控制;未接枝的CF对PA6结晶起异相成核作用,提高了PA6的结晶速率;表面阴离子接枝PA6的CF对PA6结晶仍起异相成核作用,但由于增加了复合材料的界面粘结作用,同时又会阻碍PA6分子链的迁移运动,导致表面阴离子接枝PA6的CF/PA6复合材料中PA6组分的结晶速率虽比纯PA6大,但比未接枝PA6的CF/PA6复合材料小,且结晶度也有所下降。

炭纤维表面官能团异氰酸酯化及阴离子接枝尼龙6研究——(Ⅲ)接枝对CF/PA6复合材料中PA6多重熔融行为的影响

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了炭纤维(CF)表面异氰酸酯化改性后阴离子接枝尼龙6(PA6)对CF/PA6复合材料中PA6的多重熔融行为的影响。结果表明:CF的加入和其表面的接枝改性都会改变PA6等温结晶所得晶体的晶型和结晶度,且此作用与等温结晶的温度有关。较低的结晶温度下,未接枝CF表面的诱导作用有利于基体PA6形成稳定的α晶型;而表面接枝改性CF与PA6界面相互作用的提高会阻碍基体形成稳定的α晶型,主要形成γ和γ*晶型。较高温度下,未改性CF表面的诱导作用减弱,基体与纯PA6一样主要形成γ晶型;而接枝改性CF则使得基体倾向形成亚稳定的γ*型结晶。且未接枝CF的加入使得PA6的表观相对结晶度增大,而CF接枝改性后复合材料的表观相对结晶度减小。

膨润土/聚丙烯酸高吸水材料制备及改性

采用高温快速的水溶液聚合方法,合成膨润土/聚丙烯酸高吸水性复合材料.探讨复合材料制备过程中各种因素,如交联剂用量和膨润土超细粉用量等对复合材料吸水倍数的影响.文中还对复合材料进行表面交联改性.结果表明,改性有利于提高复合材料的吸水倍数和吸水速率.

海藻酸钠改性膨润土/聚(丙烯酸钠-丙烯酰胺)高吸水性复合材料的合成及性能

以丙烯酸和丙烯酰胺为单体,采用新型水溶液聚合法,制备海藻酸钠改性的膨润土/聚(丙烯酸钠-丙烯酰胺)高吸水性复合材料.采用正交实验,考察交联剂、引发剂、中和度、海藻酸钠、膨润土及单体质量比等因素对吸水倍率的影响.结果表明,当膨润土质量分数为30%时,该高吸水性复合材料仍可吸收自身重量1 200多倍的蒸馏水.傅里叶变换红外光谱(FTIR)与扫描电子显微镜(SEM)分析表明,单体与矿物结合良好.

含钴羟基锆柱撑MoS_2复合材料的制备及催化性能

采用单分子层剥离-重堆积技术,将聚合羟基锆离子([Zr4(OH)16-n(H2O)8+n]n+)和Co2+加到MoS2单分子层悬浮液中,制得了羟基锆和含钴羟基锆柱撑MoS2复合材料Zr-MoS2和Co/Zr-MoS2(简称柱撑材料),考察了Co2+对柱撑材料的形成及其催化活性的影响。研究结果表明,Zr-MoS2中[Zr4(OH)16-n(H2O)8+n]n+以双层错开方式排列于MoS2层间域中;Co2+的引入使柱撑材料的层间客体离子种类及取向趋于多样化,X射线衍射峰逐渐呈弥散状,层间距由Zr-MoS2的1.612nm减小至1.101nm,平均晶粒粒径减小,比表面积增大。硝基苯催化加氢结果表明,柱撑材料的催化活性是MoS2的2～4倍,其中Co/Zr-MoS2的催化活性高于Zr-MoS2,这与经柱撑后具有活性的MoS2板层的表层边沿比例提高有关。

无机层状矿物/聚合物高吸水性复合材料

综述了无机/聚合物高吸水性复合树脂的吸水机理,介绍了几种典型的无机层状矿物,重点对近年来通过添加不同无机层状矿物以改进聚合物高吸水性树脂性能研究进展进行了概述。最后对其发展方向进行了展望。

铸型PA 6/TiO_2纳米复合材料的非等温结晶行为

采用差示扫描量热法(DSC)研究了铸型聚酰胺(PA)6/TiO2纳米复合材料在不同冷却速率下的非等温结晶行为,并用Jeziorny法、Ozawa法和Mo法对DSC测定结果进行了处理。结果表明:纳米TiO2对铸型PA6起到异相成核的作用,提高了铸型PA6的结晶速率和结晶峰温,缩短了半结晶时间。3种方法对比后发现:Ozawa法不适用于铸型PA6及其纳米复合材料非等温结晶动力学的处理,Jeziorny法基本适合,而Mo法最适合。采用Kissinger法计算出铸型PA6及其TiO2纳米复合材料的结晶活化能,发现纳米粒子提高了铸型PA6的结晶活化能,说明纳米TiO2阻碍了铸型PA6的分子链在结晶时的运动。

高岭土/聚丙烯酸高吸水材料合成及表面改性

采用高温快速的水溶液聚合方法合成了高岭土/聚丙烯酸高吸水性复合材料,探讨了复合材料合成过程中各种因素,如引发剂用量、交联剂用量、中和度、高岭土超细粉用量等对复合材料吸水倍数的影响,还对该高吸水性复合材料进行表面亲水改性研究,结果表明表面亲水改性有利于提高复合材料的吸水速率。

原位聚合法制备CF/PSF-MC尼龙6复合材料

制备了表面接枝了聚酰胺链段的炭纤维/PSF-MC尼龙6复合材料,接枝率为1.3%。DSC研究表明,与MC尼龙6相比,接枝后的炭纤维/PSF-MC尼龙6复合材料中基体尼龙6的起始结晶温度和最大结晶温度均有所提高,α型晶体和γ型晶体均增多。力学性能测试和扫描电镜观察实验结果都表明在炭纤维表面接枝聚酰胺链段后,炭纤维与基体尼龙6的界面粘接性和相容性得到提高,力学性能测试表明,聚砜的加入提高了复合材料的弯曲强度。