基于氧化铝和蒙脱石改性的新型多功能环氧树脂纳米复合材料

将纳米氧化铝和有机蒙脱石作为填料加入到环氧树脂中,制备出了一种拥有优良性能的新型纳米材料。改性纳米氧化铝和有机蒙脱石混合均匀后加入到环氧树脂基体中,制备成纳米氧化铝/有机蒙脱石/环氧树脂复合材料。本次研究的新型多功能纳米复合材料模量和强度相较于纯环氧树脂和蒙脱石/环氧树脂复合材料分别提升了331.48%和150.8%以及140.46%和185.32%,缺口冲击强度分别提升了157.14%和127.9%,玻璃化温度和热分解温度分别提升9.7℃和19.3℃以及10.5℃和4.1℃。在多种性能上都比环氧树脂有大幅提升;经过检测,纳米氧化铝和有机蒙脱石相互作用,纳米氧化铝和蒙脱石纳米薄层相互交错分布。证明纳米氧化铝具有促进蒙脱石薄层分散的作用,这种微观结构使新型纳米材料具有优良的性质。

双组份改性聚氨酯材料强疏水防腐表面性能研究

以全氟烷基醇(TEOH-10)对二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)进行修饰,通过扩链剂进行封端在聚氨酯侧链同时引入氟碳基团和疏水性基团实现双组份改性异氰酸酯,并通过TEOH-10/MDI的摩尔比控制含氟基团(-CF2CF3)的数量,制备改性聚氨酯(FPU-s)。以傅立叶红外光谱、核磁共振谱进行成分分析,扫描电镜观察涂层表面形貌、组织结构,分析微相分离结构的影响因素;随着含氟量增加,水接触角达到123.1°而具有强疏水性。本实验通过新型化学改性的方式制备了高水附着力、强疏水性及低表面性等优良性能的防腐蚀改性聚氨酯材料。

改性纳米Al_(2)O_(3)/环氧树脂复合防腐蚀涂料的制备及性能

在环氧树脂中添加不同量的改性纳米Al_(2)O_(3)颗粒,制备了改性纳米Al_(2)O_(3)/环氧树脂复合防腐蚀涂料。通过扫描电镜、显微维氏硬度计、傅里叶变换红光谱仪及摩擦磨损试验机,分别从表面形貌、硬度及耐磨性,研究了改性纳米Al_(2)O_(3)对涂层性能的影响。结果表明:在环氧树脂中添加5%(质量分数)的改性纳米Al_(2)O_(3)颗粒,可以使涂层的硬度由13.4 HV增加至19.5 HV,耐磨性明显提高。

高纯氧化铝涂覆层对锂电池聚乙烯隔膜的影响

目的提高电池隔膜的安全性能。方法采用聚乙烯隔膜为基膜,用聚丙烯酸酯和高纯氧化铝制备涂覆液,研发出单侧的高纯氧化铝涂层隔膜,用穿刺力测试仪CCY-02检测隔膜的穿刺强度,用XLW智能电子拉伸力试验机测定隔膜的拉伸强度,用TQD-G1透气度测试仪检测隔膜的透气度,并称量计算隔膜吸液率,室温下采用RSY-R1热缩实验仪检测隔膜的热缩性,研究了涂覆层的引入对隔膜机械性能、热稳定性、透气度以及水分含量等的影响,并通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线能谱分析仪(EDS)及扫描电镜(SEM)对复合隔膜的成分及微观形貌进行表征。结果引入高纯氧化铝涂覆层后,复合隔膜的综合性能得到明显改善,当涂覆溶液中聚丙烯酸酯的添加量为6%、高纯氧化铝的添加量为40%时,隔膜的整体性能达到最佳,耐穿刺强度值到达785 g,横向拉伸强度为158.6 MPa,纵向拉伸强度为121.7 MPa,透气度为263 s/100 mL,吸液率为300%;在130℃的真空条件下保存1 h,其横向热收缩为2.18%,纵向收缩为0.83%。对涂覆前后的电池隔膜进行微观表征发现,经高纯氧化铝涂覆后的隔膜表面形成了分布均匀的微孔结构,对锂离子在正负两极之间的转移起到促进作用。结论由于氧化铝本身的物化特性,对锂电池隔膜的耐热性有一定的提高,引入高纯氧化铝涂覆层后,锂离子电池隔膜的综合性能得到了极大改善。

氟化聚氨酯涂层的制备及耐气蚀磨损性能研究

目的提高聚氨酯涂层材料的耐磨性和疏水性。方法以全氟辛基乙基醇(TEOH-8)与二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为原料,制备疏水性氟化聚氨酯(FPU)涂层,并使用衰减全反射-傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、差示扫描量热法(DSC)、耐冲蚀磨损试验、扫描电镜观察(SEM)等,分别对涂层内部官能团以及氟化聚氨酯的软、硬段玻璃化转变温度进行分析,并表征了涂层的耐气蚀磨损性能和表面微观结构。结果 ATR-FTIR显示FPU试样不含亲水性—CH_2OH基团,DSC表明FPU弹性涂层在遭受冲蚀时,硬段相T_(g(HS))值随着外力的增加而降低,使得硬段相的结晶度提高,涂层表面硬段相的抗张强度增强,涂层的抗磨性能提升。耐气蚀磨损试验表明,FPU涂层的实际空蚀量C为0.9313×10^(-3) kg,小于根据运行时间计算的空蚀保证量C_n,达到了空蚀保证量的标准,抗磨能力相对合金提高了44.68%。由扫描电镜和能谱分析可知,磨损后的表面出现了划痕,但近表面键能较高的C—F链具有高强度和耐水性,阻止了磨损向涂层深处扩展。结论疏水性FPU具有较好的耐水性和耐磨性,可用于水下零部件的防护。

双组分改性聚氨酯水工防腐涂层性能研究

采用柔性材料防护水利过流部件解决其运行过程中气蚀、磨蚀及其联合作用导致的破坏问题。以化学改性的方式在聚氨酯侧链上引入氟碳链及疏水性基团,合成兼具聚氨酯弹性体、氟碳化合物双组分性能的涂层材料。通过对涂层制备过程中喷涂压力、温度等喷涂工艺参数优化制备性能最佳涂层。对材料进行疏水性、冲蚀磨损、人工老化等测试,采用扫描电镜对涂层微观形貌进行观察,分析磨蚀机理对涂层性能及防护效果影响。结果表明:所制备涂层可有效提升过流部件的防腐耐磨性能。

GO负载纳米Al_(2)O_(3)对环氧树脂耐磨性能的影响

为了研究出一种耐磨性能优异的环氧树脂基纳米复合材料,将球形纳米氧化铝经γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性后负载到氧化石墨烯表面,再将其作为填料加入到环氧树脂中,制备出球形纳米氧化铝/氧化石墨烯/环氧树脂新型纳米复合材料。利用硬度计、磨耗仪及万能试验机,分别对纳米复合材料的硬度、磨损量、弯曲性能和冲击性能进行测试。试验结果表明:该新型纳米复合材料相较于纯环氧树脂,磨损量减少了52.5%;弯曲强度达到了121.4 MPa,为纯环氧树脂的1.44倍;冲击强度达到了27.4 J/m^(2),为纯环氧树脂的5.96倍。球形纳米氧化铝大的比表面积与表面作用力增强了片层状氧化石墨烯和环氧树脂的表面作用,进而使该新型纳米复合材料表现出了优异的耐磨性能。