路面裂缝用聚硅氧烷密封材料研究进展

高度交联网络结构的聚硅氧烷材料作为路面裂缝聚硅氧烷密封(PCSS)材料的主要组分,使PCSS材料具有优异的附着力、防水性、耐老化性、高低温性,已成为路面裂缝处理的重要修补材料之一。首先根据PCSS材料失效原因,归纳了PCSS材料的三种失效模式,即低温失效、高温失效和(雨水)行车荷载失效。基于失效模式总结提出PCSS材料需满足的各种路用性能要求;同时综述了PCSS材料的制备方法和研究现状,并根据PCSS材料中主要成分有机硅结构的改性方法,将PCSS材料分为物理改性和化学改性两大类;并针对PCSS材料评价方法的建立以及存在的不足进行了概述;最后展望了自愈合聚硅氧烷密封材料在裂缝修补领域中的发展前景,为聚硅氧烷类密封材料在路面裂缝修补领域中的应用提供一定理论指导和技术参考。

有机硅异改性环氧水泥路面裂缝修补灌浆材料的研究

以道路修补灌浆料指标作为评价标准,采用含有高活性基团(-NCO)的异氰酸酯(TDI)作为中间体改性环氧树脂,制备高性能水泥路面裂缝修补灌浆材料。研究结果表明,改性后的环氧树脂路面修补材料的吸水率、收缩率、热稳定性、力学性能、耐老化性等指标提高了20%以上,其综合性能超过同等水泥裂缝修补材料。红外光谱分析表明,有机硅成功接枝到了环氧树脂上。扫描电镜观察表明断面呈现韧性断裂形貌。

纤维和粉煤灰对改性橡胶粉水泥基复合材料性能的影响

采用不同的方法对废旧橡胶粉进行表面改性,将其按适宜比例掺入水泥砂浆,复掺一定量粉煤灰,并采用纤维进行增强,制备了性能优异的水泥基复合材料,探讨了界面改性剂在砂浆中的作用机理,分析了废胶粉改性工艺及废胶粉、粉煤灰和纤维掺量对砂浆性能的影响,提出了一种经橡胶、纤维和粉煤灰改性的水泥基复合材料的理论结构模型。结果表明,对废旧橡胶颗粒进行表面改性后,可以在一定程度上提高砂浆的力学性能,纤维、废胶粉及粉煤灰的复合作用使得砂浆的性能有较大地改善,尤其是水泥砂浆的韧性显著增加,干收缩程度减小。

铝表面Ni-SiC-WS2复合镀层的制备及其性能研究

为了探究SiC和WS_(2)微粒的共沉积对Ni镀层的组织结构、耐磨性与耐蚀性的影响,在1060铝表面制备纯Ni镀层、Ni-SiC和Ni-SiC-WS_(2)复合镀层,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、球盘磨损机以及电化学工作站对镀层的表面、截面形貌、相组成、元素含量、显微硬度进行检测与分析,对比了纯Ni镀层、Ni-SiC和Ni-SiC-WS_(2)复合镀层的耐磨与耐蚀性能。结果表明:Ni-SiC-WS_(2)复合镀层平整致密,镀层中SiC和WS_(2)的质量分数分别为7.05%和2.53%,这导致其镍晶粒尺寸比纯Ni镀层和Ni-SiC复合镀层分别减小63.39%和21.63%。Ni-SiC-WS_(2)复合镀层的显微硬度最高可达424.73 HV0.5 N,比纯Ni镀层和Ni-SiC复合镀层分别提高57.70%和20.46%;镀层中的WS_(2)微粒有良好的减摩作用,使得Ni-SiC-WS_(2)复合镀层的摩擦系数较Ni-SiC复合镀层进一步降低17.39%,且磨损率降低24.62%;Ni-SiC-WS_(2)复合镀层的自腐蚀电流密度最小,为4.68μA/cm^(2),相比于纯Ni镀层和Ni-SiC复合镀层分别减少53.85%和11.36%;Ni-SiC-WS_(2)复合镀层具有更高的阻抗值,为112361Ω·cm^(2),与Ni镀层和Ni-SiC复合镀层相比,Ni-SiC-WS_(2)复合镀层表现出更好的耐腐蚀性能。

微表处高性能SBS改性乳化沥青制备工艺研究

采用正交试验法研究微表处高性能苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性乳化沥青的制备工艺,依据微表处和改性乳化沥青的性能要求对其测试评价。最佳制备工艺为:改性剂用量以3%为基准以±l%进行试配,乳化剂A初始掺量为1.9%,稳定剂掺量2‰,油水比为60∶40,皂液温度为65℃,沥青温度为165℃,皂液pH值为1.5~2.5,乳化时间为5min,制得的高性能SBS改性乳化沥青成型的微表处混合料的可拌合时间为160s,粘结强度为1.3MPa,6d湿轮磨耗损失为628g/m^2,具有较好的性能。

混凝土内养护剂高吸水树脂及其最新研究进展

首先综述了混凝土内养护剂常用高吸水树脂(SAP)类别、合成方法、吸-释水性能及其测定方法,其次从SAP的形貌、粒径,水化热,孔结构、混凝土内部相对湿度等方面总结了SAP对混凝土力学性能、自收缩和耐久性的影响,并对SAP的内养护机理进行阐述,最后对高吸水树脂作为内养护材料的进一步发展应用提出了展望。

光致发光无机-有机复合薄膜的研究进展

光致发光复合薄膜具有传统复合纳米薄膜材料的优越性,且发光材料的引入赋予薄膜良好的光学性能,目前已成为功能材料领域的一个研究热点。综述了该类复合薄膜的研究现状,总结了其分类及近年来常用的制备方法,并对各种方法的原理、应用状况及优缺点分别加以阐述。进一步概述了光致发光复合薄膜在薄膜传感器、农用光转换膜等方面的应用情况。最后,展望了其今后的研究方向和发展前景。

接枝SBS的研究进展及其在改性沥青中的应用

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)作为一种性能优异的热塑性弹性体,已成为目前应用最广泛的聚合物沥青改性剂。本文针对SBS与沥青物化性质差异较大、相容性不足、制备的改性沥青易离析的应用缺陷,在阐释接枝SBS接枝原理的基础上,总结了以引发剂法和辐射接枝聚合法为代表的接枝方法,综述了不同单体接枝SBS作为沥青改性剂的研究现状,通过分析评价提出了今后的研究重点,即选择极性合适、不影响沥青性能的单体,综合研究物料用量、温度、时间等因素来严格控制接枝SBS合成过程,全面准确地表征接枝物结构及接枝率等参数,并深入研究其改性沥青机理,建立整套指标体系。

废旧轮胎橡胶灰分改性沥青的性能研究

为了研究废旧轮胎橡胶灰分用于改性沥青的性能,通过高温热分解方法制备橡胶灰分,并以0%~5.0%掺量对2种基质沥青进行改性。采用沥青三大指标、动态剪切流变试验、针入度指数、布氏粘度、弹性恢复、薄膜烘箱试验和离析试验,评价了橡胶灰分对沥青高、低温性能、温度敏感性、粘温性能、弹性恢复、老化性能和储存稳定性的影响。同时借助扫描电镜观察橡胶灰分的微观形貌,利用荧光显微镜分析改性沥青的均匀程度。结果表明:废旧轮胎橡胶灰分可显著提高沥青的高温性能,降低其温度敏感性,改善其粘温性能;当其掺量低于3.0%时,沥青的弹性恢复得到显著改善,而沥青的低温性能、老化性能和储存稳定性无明显影响;微观试验显示橡胶灰分为不规则的蜂窝状多孔结构,可吸附沥青并在其中均匀分布。

聚合物改性沥青填缝料的性能研究

采用聚合物改性沥青、增稠剂和相容剂等助剂为原料制备了适用于混凝土路面的填缝材料,通过针入度、黏度试验等评价了填缝料的感温性,通过测力延度试验表征了填缝料的低温性能,BBR试验研究了填缝料的低温流变性能,通过设置不同的界面环境运用拉伸试验,研究了填缝料的粘附性。结果表明,聚合物改性沥青填缝料温度敏感性低、高温流动性小,具有优良的低温延伸性和低温抗裂性,且与基体粘附性好等优点。

偶联剂和改性碳酸钙联合改性UHMWPE纤维对砂浆力学性能的研究

采用偶联剂和改性碳酸钙联合表面改性UHMWPE纤维,研究了改性后纤维对砂浆的力学性能的影响,并采用SEM对微观改性机理进行了分析。结果表明:与改性前纤维相比,经联合改性后的纤维,可明显提高纤维的亲水性能,单纤维接触角降低达64%。改性后纤维对砂浆的力学性能也得到不同程度改善。与同龄期改性前纤维增强水泥砂浆相比,28 d龄期的纤维砂浆的抗折、抗压和拉伸强度分别提高了9.5%、2.5%和7.4%,弯曲韧性指数I5、I10、I30分别提高了15.8%、46.5%和37.4%。与7 d龄期相比,28 d龄期的纤维砂浆强度的提高主要表现在抗压强度上。SEM测试发现改性后纤维表面覆盖一层明显的吸附膜。

二氧化硅表面单层自组装膜的修饰及其微加工研究进展

单层自组装膜是指溶液中的有机功能分子通过分子间及其与基体材料之间反应形成的稳定、有序的界面分子组装体系,其最大特点是有机功能分子与固体基质表面之间化学结合,稳定性高。综述了二氧化硅表面单层自组装膜的研究现状,总结了二氧化硅表面单层自组装膜的修饰及在微观上的加工技术,并对各种技术的原理和应用状况加以描述,最后展望了二氧化硅表面单层自组装膜的发展前景。

金属-高分子复合微球的制备与应用研究进展

金属高分子复合微球结合了金属纳米材料和高分子微球材料的优异性能,已成为复合材料的研究热点之一。综述了金属高分子复合微球的研究现状,总结了金属高分子复合微球的分类及近年来常用的制备方法,并分别描述了各种方法的原理和应用状况。在此基础上,概述了复合微球在电磁和微电子、光子学、催化等领域的应用情况。

不同纤维改性沥青的性能研究

对比研究了聚丙烯纤维、聚酯纤维、纤维素纤维和造纸污泥纤维掺量对沥青三大指标和高温流变性能的影响,并与SBS改性沥青作对比。结果表明,纤维素纤维、造纸污泥纤维、聚酯纤维和聚丙烯纤维改性沥青的较合适掺量分别为2%、3%、4%和4%,纤维素纤维对改善沥青的温度敏感性效果最显著,而聚丙烯纤维效果较差。纤维改性沥青比SBS改性沥青具有更好的高温抗车辙性能,在实际使用时可选用抗车辙性能较好的纤维素纤维作为路面面层的结合料。

氧化钇对TC4钛合金表面包埋渗硼的影响

目的加快TC4钛合金表面固体渗硼时渗层的生长,研究渗剂中添加Y_(2)O_(3)对渗硼的影响。方法采用固体粉末包埋渗法对TC4基材进行1050℃/8 h渗硼,包括渗剂中不添加Y_(2)O_(3)以及渗剂中分别添加质量分数为1%、3%、5%、7%Y_(2)O_(3)的试验研究。通过扫描电子显微镜、能谱仪、波谱仪和X射线衍射仪分析渗硼样品的截面形貌、元素含量和表面物相,并测量渗硼样品的表面硬度和摩擦系数。结果在渗剂中加入1%~7%的Y_(2)O_(3),渗硼层结构与未添加氧化钇渗剂形成的相同,由致密连续的TiB_(2)层和TiB晶须扩散层组成。Y_(2)O_(3)促进渗层生长的作用与其添加量密切相关。渗剂中加入1%~3%的Y_(2)O_(3)有促进渗硼层生长的作用,且加入3%的Y_(2)O_(3)时,催渗效果最佳,可使渗硼层厚度增加40.24%,但加入5%~7%的Y_(2)O_(3)时反而会抑制渗硼层的生长。能谱分析表明,Y原子能够扩散到渗硼层内,且渗硼层中存在原子数分数为0.01%~0.34%的微量Y元素,其随渗剂中Y_(2)O_(3)含量的增加而增加。热力学分析发现,Y_(2)O_(3)参与渗剂反应形成活性Y原子而渗入基体。向渗硼试剂中加入3%的Y_(2)O_(3),样品的表面硬度较未添加Y_(2)O_(3)时提高35.54%,摩擦系数较未添加Y_(2)O_(3)时降低28.57%。结论向渗硼试剂中加入适量氧化钇,是获得TC4合金表面高渗速、高硬度和低摩擦系数渗硼层的一种有效方法。

中孔金属有机骨架材料的制备与应用

相对于微孔金属有机骨架化合物,中孔金属有机骨架化合物的研究大大拓宽了该类材料的应用,尤其是在多相催化、挥发性有机物吸附和药物输送等领域。目前存在的问题主要集中在材料制备环节,尽管可以从分子水平设计出具有合适尺寸的中孔金属有机骨架材料,但是会出现合成过程中骨架结构发生贯穿无法得到中孔,甚至样品活化过程中骨架发生坍塌失去中孔等问题。本文综述了中孔金属有机骨架材料的设计策略与制备方法,如使用长配体、混合配体、表面活性剂辅助及后合成修饰等方法,并对各种制备方法的优缺点进行了总结。简要介绍了中孔金属有机骨架材料在气体存储、多相催化、分子传感、挥发性有机物吸附和药物载体等领域的应用进展,最后展望了该材料的发展前景。

表面活性剂对超高分子量聚乙烯UPE纤维分散性及其砂浆力学性能的影响

分别采用硅烷偶联剂KH570、聚乙烯醇和羟丙基纤维素三种表面活性剂处理超高分子量聚乙烯UPE纤维,研究了处理后纤维在水泥基中的分散性能及其砂浆的力学性能的影响。结果表明:与处理前纤维相比,经处理后的纤维,可明显提高纤维的亲水性能。一定范围内,纤维在砂浆中的分散性相对误差越小砂浆抗折强度越高,当分散误差低于7%时,抗折强度趋于稳定。与7 d龄期的素砂浆相比,较低掺量下,除硅烷偶联剂KH570能降低砂浆强度外,其余两者基本不会对砂浆强度造成影响。与处理前7 d龄期的纤维砂浆相比,经硅烷偶联剂KH570处理后的纤维砂浆的抗折、抗压强度分别降低17.1%、15.3%,弯曲韧性指数I5、I10、I30分别提高了9.7%、19.5%、14.1%;经聚乙烯醇、羟丙基纤维素处理后的纤维砂浆抗折强度分别提高7.7%、8.1%,弯曲韧性指数I5、I10、I30分别提高了8.0%、10.4%、11.6%、13.3%、13.4%、19.6%,抗压强度变化不大。

六苯基硅烷-聚乙烯醇荧光复合薄膜的制备及传感性能

以聚乙烯醇(PVA)高分子凝胶薄膜为基质,将有机小分子发光染料六苯基硅烷(HPS)纳米粒子掺杂到PVA薄膜内,利用HPS的聚集诱导发射效应和凝胶薄膜的基质效应制备得到一种新型荧光薄膜.扫描电子显微镜观察发现该薄膜具有典型的三维网络结构;静态荧光光谱监测表明,薄膜荧光性能稳定,且荧光发射来自于无定形态和结晶态的HPS纳米粒子,其中无定形态发射居多;传感实验表明,该薄膜对芳香族化合物气体表现出了灵敏的传感性,灵敏度和猝灭效率取决于有机溶剂的挥发速度和薄膜的表面结构;结合荧光寿命测定结果和HPS纳米粒子的发光机理,推测芳香族化合物对薄膜荧光的猝灭源自其对HPS聚集体的解聚集作用;实验还表明,该薄膜对此类气体的传感呈现出良好的可逆性.

掺入混杂合成纤维的混凝土力学性能分析

采用高弹模聚乙烯纤维（PE）和低弹模聚丙烯粗合成纤维（CPP）混杂技术制备混杂纤维混凝土,对其抗压和抗弯性能进行测试,并采用双因素方差分析法对弯曲韧性影响因素的显著性特征进行了分析,同时还对混杂纤维的增强增韧机理进行了探讨.结果表明：在不同的粗集料掺量下,混杂纤维混凝土抗压强度普遍高于素混凝土,其提高幅度主要集中在15%～30%之间;掺入混杂纤维后混凝土试件的荷载-挠度曲线整体较为饱满,多数曲线表现为变形缓慢软化,部分出现变形硬化特征;纤维掺量对混凝土的韧性有非常显著的影响,而粗集料掺量影响较小;CPP/PE纤维可以从不同层次结构对混凝土进行增韧,产生正混杂效应,从而使制备的混杂纤维混凝土具有优异的韧性.

丙烯酸酯改性环氧树脂的制备及其涂膜性能

针对混凝土表面腐蚀防护问题,制备一种丙烯酸酯改性环氧树脂涂膜并测试其物化性能。通过对比实验确定改性环氧树脂最佳种类、含量、反应时间、反应温度、固化剂用量、固化时间,并以红外光谱表征其结构。利用铅笔硬度、附着力、吸水率、耐酸碱盐腐蚀测试比较涂膜物理性能和耐腐蚀性能。通过差示扫描量热分析和热重分析研究涂膜热性能。结果表明,随着接枝聚合反应温度提高、反应时间增加,双酚A型环氧树脂E20在115℃下接枝聚合反应6h,可保证反应体系有较高单体转化率和接枝率。随改性环氧树脂所占比例升高,以质量分数为35%的丙烯酸酯改性环氧树脂为成膜树脂,15%的改性多元胺为固化剂,固化反应40min所制涂膜较为稳定,具备优良的耐腐蚀性和机械强度。