复合油品减阻剂初步合成及性能测试北大核心

为了解决高分子聚合物类油品减阻剂存在的抗剪切性能差的问题,将纳米粒子与聚合物减阻剂进行复合,采用硅烷偶联剂对无机纳米粒子(Si O2、蒙脱土、V2O5、Ca CO3、Ti O2)进行亲油改性,并分别将改性纳米粒子与自制的界面相容剂及聚α-烯烃复配制备了一类新型的复合油品减阻剂。减阻剂试验环道测试结果表明:含有纳米Si O2和纳米蒙脱土的减阻剂抗剪切效果最佳,所制备的复合油品减阻剂不仅抗剪切性能提高了约200%,而且减阻增输性能也得到相应的提高。     

聚合物基纳米复合材料作为油品减阻剂的相关分析

针对当前聚α-烯烃类油品减阻剂抗剪切性能差的问题,探讨了在油品减阻剂研究中引入聚合物基纳米复合材料技术,依靠纳米粒子的微观效应提高减阻剂分子强度及抗剪切性能的可能性.综述了聚合物基纳米复合材料的技术特点和应用价值,基于聚烯烃类纳米复合材料的研究成果,结合聚α-烯烃油品减阻剂的结构和组成特性,讨论了利用聚合物基纳米复合材料技术制备复合油品减阻剂的基本构想,设计了合成方案,分析了技术关键点,展望了预期性能.     

纳米SiO_2表面改性对复合减阻剂应用性能的影响

针对聚a烯烃减阻剂在应用过程中易发生剪切降解的问题,基于聚合物基纳米复合材料与纳米SiO_2/聚a烯烃复合减阻材料前期研究成果,分析硅烷偶联剂KH550质量分数和体系温度对纳米SiO_2表面改性效果的影响。表面羟基数和吸油值表征测试结果表明:当KH550质量分数为15%、体系温度为50℃时,可以获得表面羟基少、吸油量大的改性纳米SiO_2粒子。采用旋转圆盘和减阻剂环道测试纳米复合减阻剂的应用性能,结果表明:改性纳米粒子可以更好地与聚a烯烃相互作用形成复合减阻材料,经圆盘剪切和离心泵2次剪切,复合减阻材料表现出更为优异的抗剪切性能。通过开展纳米SiO_2粒子改性条件研究和减阻性能测试,得出结论:相比聚a烯烃减阻剂,纳米复合减阻材料的减阻性能和抗剪切性能明显提高。     

聚乙烯/蒙脱土复合材料的制备及阻隔性能研究

本文旨在向PE中添加有机化处理的蒙脱土制成纳米复合材料,以提高PE的阻隔性能。采用插层剂,含有两个长烷基链的亲有机物质(20A)对蒙脱土进行有机化处理,然后和ZHE-MMT(浙江厂家改性好的蒙脱土)分别通过熔融插层法成功制备低密度聚乙烯/有机蒙脱土(LDPE/OMMT)纳米复合材料。并对LDPE/OMMT进行透气实验。实验结果发现:添加有机化的蒙脱土后,聚乙烯的阻隔性能有明显改善,主要是因为蒙脱土独特的片层结构,能够降低聚合物材料对气体的渗透性。     

纳米材料改性环氧树脂结构胶粘接强度的研究

采用纳米二氧化硅、纳米碳酸钙和有机蒙脱土3种纳米材料对环氧树脂结构胶进行改性,改性后环氧树脂结构胶的粘接强度得到显著提高.实验表明:含5%纳米二氧化硅、20%纳米碳酸钙和10%蒙脱土时,环氧树脂结构胶的钢钢抗剪强度比基体分别提高了23.2%,39.3%和63.0%.纳米二氧化硅和纳米碳酸钙的组合产生叠合效应使结构胶的钢钢抗剪强度在25℃下固化达29.3 MPa.XRD衍射实验表明,有机蒙脱土和环氧树脂能进行插层复合,其晶面间距从2.4 nm撑开至8.8 nm以上.SEM实验表明3种纳米材料在基体中能诱发大量银纹,是结构胶粘接强度得到提高的主要原因.     

沙柳/蒙脱土复合物的制备及阻燃性能研究

采用插层复合方法制备了沙柳/蒙脱土纳米复合材料,用FT-IR,XRD,氧指数的方法对纳米复合材料的结构进行了表征、阻燃性能进行了分析。通过研究该复合材料的阻燃性能,并与沙柳材比较发现沙柳/蒙脱土纳米复合材料的阻燃性能性能比沙柳材明显增强。当蒙脱土分散浓度为10%时,所制备的复合材料的阻燃性能明显优于低添加量时。     

杉木木材/蒙脱土纳米复合材料的结构和表征

该文预先合成水溶性酚醛树脂作为中间介质,通过加压浸渍处理制备了杉木木材/蒙脱土纳米复合材料(WMNC),采用XRD、SEM、FTIR、TG-DTA等分析手段对WMNC的结构特性进行了表征.结果表明:①由于部分蒙脱土剥离片层进入了杉木木材细胞壁,WMNC中杉木木材的结晶度降低.②由于蒙脱土改性、树脂分子对蒙脱土的插层以及木材浸渍处理过程等的差异,蒙脱土在WMNC中的大小、形态和分布具多样性.蒙脱土填充的不均匀性,与杉木木材本身的渗透变异性相关.WMNC中的蒙脱土,部分填充于木材细胞腔等大孔隙,部分附着在木材细胞腔内壁,部分进入了细胞壁.③WMNC的缔合羟基增多,醚键大量增多,蒙脱土与杉木木材可能存在氢键或化学键结合.④WMNC的热分解历程改变,热性能提高,起始分解温度降低,高温区的热解失重显著减少,在一定程度上体现了无机复合组分蒙脱土纳米片层的纳米复合效应.      

蒙脱土/木材复合材料应力松弛性能的初步研究

以酚醛树脂为中间介质,将蒙脱土引入木材,制备蒙脱土/木材复合材料.通过研究该复合材料的应力松弛性能并与木材比较发现,蒙脱土/木材复合材料的抗应力松弛性能比木材明显增强.当蒙脱土含量为酚醛树脂固含量的5%时,所制备的复合材料的抗应力松弛性能最好.复合材料的抗应力松弛能力对温度较敏感.     

液化产物改性聚氨酯复合材料性能的研究

以离子液体液化沙柳所得产物与有机蒙脱土（OMMT）等为原料制备PU/OMMT纳米复合材料。通过红外（FT-IR）、X线衍射（XRD）、热重（TG）和扫描电镜（SEM）对PU/OMMT纳米复合材料进行结构表征,加入有机蒙脱土使聚氨酯的结构发生了变化;同时添加6%(质量百分数)OMMT的复合材料的压缩性能和抗压性能分别提高了31.2 kPa和62.0 kPa。     

复合凝胶材料吸附染料研究

复合凝胶材料由聚合物水凝胶与无机材料复合而成,可用于印染废水的处理。综述了近年来复合凝胶材料的制备方法、制备材料及其在染料吸附方面的应用。复合凝胶可由自由基聚合、物理交联、自组装等方法制备。常用的无机材料包括膨润土、蒙脱土、凹凸棒土、锂藻土等粘土,以及氧化石墨烯、碳纳米管等。     

蒙脱土改性尿素醛肥料的制备及性能研究

[目的]研制氮缓释性能优异且制备工艺简单的缓控释肥料.[方法]采用溶液聚合法将具有纳米层状结构的蒙脱土(MMT)穿插在含有营养元素的聚合物缓释肥料尿素醛(UF)中,制备得到一种具有插层结构的新型生物降解高分子缓控释肥料.采用FTIR、XRD对制备肥料的结构进行表征,通过SEM观察肥料的表面形貌,研究原料配比对肥料加工性...     

H2O2/H2SO4改性玉米秸秆活性炭对甲醛吸附性能的研究

利用农业固废玉米秸秆制备活性炭,并对其进行H2O2/H2SO4改性,研究了改性前后其对甲醛的吸附性能、脱附性能和表面结构与表面化学性质变化以得到对甲醛有较高吸附量的活性炭。结果表明,经H2O2/H2SO4改性处理后可使活性炭平均孔径增大,表面酸性官能团含量提高150.41%,对甲醛饱和吸附时间延长50%,饱和吸附量提高165.94%,脱附峰面积和峰高均明显增大,表明改性后活性炭对甲醛的吸附是物理吸附和化学吸附的复合吸附。     

双峰MWD聚α-烯烃油品减阻剂的研制

以络合型TiC13催化剂、N型Ziegler-Natta催化剂和[O,O,N,N]茂金属为主催化剂,采用本体聚合方法,制备了单峰和双峰聚α-烯烃油品减阻剂,考察了催化剂的种类与用量对聚α-烯烃分子质量、分子质量分布及减阻剂性能的影响.结果表明:3种催化剂中,[O,O,N,N]茂金属催化剂的催化效率最高,制备的聚α-烯烃分子质量、分子质量分布及减阻性能最优;使用双金属络合型TiC13和[O,O,N,N]及N型Z-N和[O,O,N,N]制备的双峰聚α-烯烃减阻剂的起效速度和减阻效果均优于单峰聚α-烯烃减阻剂.     

本体聚合油溶性减阻剂的抗剪切性能

通过对采用Ziegler-Natta催化剂引发α-烯烃本体聚合法制备的油溶性减阻剂抗剪切性能的研究,发现随着剪切次数的递增,减阻率明显下降,并最终趋于零.随着加剂浓度的增加,抗剪切性能明显提高.试验结果可以为现场试验或现场应用提供有效的依据.     

基于黄原胶-蒙脱土新型复合材料的保水性能研究

[目的]获得一种基于黄原胶-蒙脱土的新型复合保水剂材料。[方法]以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用溶液聚合法使黄原胶与丙烯酸发生接枝共聚反应,将所得聚合物进一步与蒙脱土复合制备出目标材料,采用傅立叶变换红外光谱对其特征基团进行表征,并使用扫描电镜观察材料表面微观结构。[结果]在50℃条件下,单独使用该复合材料8 h后保水率为53.7%,而与沙土混合后的保水率为65.2%。[结论]该保水剂具有显著抑制水分挥发的能力,且在沙土中恒温条件下的保水能力进一步增强。     

木质纤维素/蒙脱土纳米复合材料吸附水中Cd(Ⅱ)的研究

采用木质纤维素与蒙脱土经插层复合反应,成功的合成了一种新型吸附剂木质纤维素/蒙脱土纳米复合材料(LNC/MMT),研究了其对水中Cd(Ⅱ)的吸附行为以及影响吸附效果的重要因素,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析方法对纳米复合材料的结构进行表征,通过动力学、热力学模型拟合探讨其吸附机理。结果表明,木质纤维素/蒙脱土纳米复合材料对水中Cd(Ⅱ)具有很好的吸附效果,在Cd(Ⅱ)溶液初始浓度0.005 mol/L、p H值5.6、吸附温度55℃、吸附时间80 min时,吸附容量达到最大值118.45 mg/g。吸附动力学可以用准二级动力学方程描述;等温吸附模型符合Langmuir方程,木质纤维素/蒙脱土吸附Cd(Ⅱ)主要是单分子层化学吸附。     

木材／无机纳米复合材料研究现状与展望

在纳米材料特征、制备方法、纳米复合材料等方面研究成果的基础上．国内外的学对木材无机纳米复合材料进行了初步研究．研究表明．木材内部具有容纳纳米粒子的纳米空间．它存在于木材细胞壁上的微细纤维之间；并存在能与纳米粒子结合的活性基团；可用溶胶-凝胶法(sol—gel)、原位插层合成法、注入填充法等方法，形成木材／无机纳米复合材料；木材原有性能均能有不同程度的提高，甚至有可能产生全新的性能，基于木材的特点．以木材／无机纳米复合材料的工业化研究为目标，分析木材／无机纳米复合材料的制备、检测与分析表征的研究现状，提出研究建议与展望，主要包括无机纳米材料的筛选、表面改性和分散处理、纳米粒子与木材复合的途径和复合机理研究、木材／无机纳米复合材料的结构表征和性能分析及其应用研究等．     

蒙脱土/木材复合材料的结晶性能

为了考察蒙脱土/木材复合材料的结晶性能,利用X射线衍射仪检测了以处理木材试样和蒙脱土为原材料、借助酚醛树脂制备的蒙脱土/木材复合材料,并将未处理试材、处理试材及复合材料进行比较后发现,试材经氢氧化钠、微波、氢氧化钠-微波、氢氧化钠-超声波处理后,相对结晶度降低;超声波处理后,相对结晶度增大。除氢氧化钠处理试材外,其他处理试材与蒙脱土形成的复合材料的结晶度均进一步降低。未处理材、处理材及复合材料结晶区晶层间距变化不明显。研究还发现,蒙脱土在复合材料中主要以插层型结构存在。      

不同产地的蒙脱土改性条件的研究

使用不同来源的蒙脱土进行有机改性,选取改性效果最优的蒙脱土。并且研究改性剂对于蒙脱土层间距的影响,实验显示季铵盐类的阳离子改性剂效果最好,此外在反应体系PH值为7时,反应温度为60℃时,蒙脱土层间距打开的最大。     

表面接枝对纳米SiO_2/PP复合材料性能的影响

以接枝改性纳米SiO2作为填充剂,对不同聚合物接枝改性纳米SiO2/PP复合材料的力学性能进行了研究.结果表明,接枝改性纳米SiO2能提高复合材料的拉伸强度;接枝聚合物链的种类对复合材料的冲击性能影响差异较大,SiO2-g-PBA填充能明显增韧,SiO2-g-PAA填充使复合材料的冲击强度下降.质量分数3%的SiO2-g-PBA填充使聚丙烯(PP)的Tg下降了2.5℃.透视电镜(Transmission electron microscopy,TEM)观察表明接枝改性能有效促进纳米粒子的分散.