多級(jí)孔結(jié)構(gòu)的二氧化硅氣凝膠/聚苯乙烯復(fù)合材料的制備和性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-17 10:55
二氧化硅氣凝膠具有納米孔結(jié)構(gòu),是目前的絕熱材料中性能最優(yōu)異的材料之一,但其脆性大、成本高、強(qiáng)度低等嚴(yán)重限制了其在絕熱材料領(lǐng)域的應(yīng)用范圍;聚苯乙烯泡沫板具有封閉的微米孔結(jié)構(gòu),其輕質(zhì)、隔熱性能優(yōu)異、力學(xué)強(qiáng)度和韌性好、耐腐蝕和成型加工簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低,是目前常溫低溫領(lǐng)域最常用的絕熱材料之一;將兩者在微觀上設(shè)計(jì)成納米孔-微米孔多層級(jí)的復(fù)合結(jié)構(gòu),可進(jìn)一步抑制熱傳導(dǎo)及微米孔內(nèi)對(duì)流傳熱,提高聚苯乙烯泡沫材料的絕熱性能;在微納米理論研究和高性能材料開發(fā)創(chuàng)新實(shí)踐等方面都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和研究?jī)r(jià)值。泡沫聚苯乙烯板的主要原料為可發(fā)性聚苯乙烯珠粒,將納米孔二氧化硅氣凝膠引入到聚苯乙烯珠粒是構(gòu)建微納米孔復(fù)合結(jié)構(gòu)的前提條件。論文研究了懸浮聚合法將氣凝膠微粒均勻分散到聚苯乙烯基體中,形成氣凝膠-聚苯乙烯核殼結(jié)構(gòu)型的復(fù)合珠粒的工藝因素及影響過程。分析了懸浮聚合中油水兩相比例、攪拌速率等對(duì)復(fù)合珠粒平均粒徑的影響,核殼結(jié)構(gòu)中所包覆的二氧化硅氣凝膠的體積范圍,以及上述工藝因素對(duì)二氧化硅氣凝膠/聚苯乙烯復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響。結(jié)果表明:當(dāng)油水比1:5;在復(fù)合分散劑體系中(6mL的5%PVA,磷酸三鈣3.0 g),攪...
【文章來源】:長(zhǎng)安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
懸浮聚合分散-聚合-成粒模型圖
圖 1.2 無機(jī)粉末和聚乙烯醇的分散保護(hù)模型Fig.1.2 Dispersed protection model of inorganic powder and polyvinyl alcohol聚合體系通常采用復(fù)合分散劑,復(fù)合分散劑選擇要考慮分散和保護(hù)單能降低表面張力和提高分散效果,而且也要有保護(hù)單體液珠的能力。滴的表面形成吸附層[8],起到物理隔離作用,來增強(qiáng)顆粒穩(wěn)定性,此做“界面粘度效應(yīng)”[23]。懸浮聚合過程中,在剪切力作用下單體液滴界面粘度效應(yīng)一方面產(chǎn)生剪切粘性阻力,防止單體液滴的分裂,另一發(fā)生碰撞時(shí),界面粘度效應(yīng)又有保護(hù)分散劑的吸附層不被破壞的能力維持懸浮過程中小液滴能穩(wěn)定存在。)引發(fā)劑種類和濃度影響著整個(gè)聚合反應(yīng)。其分解是控制聚合速率的主劑的選取也異常重要。引發(fā)劑有偶氮類、有機(jī)過氧類和無機(jī)過氧類化引發(fā)劑有偶氮二異丁氰(AIBN)和過氧化苯甲酰(BPO)及過硫酸鉀和過發(fā)劑的選擇需從聚合方法和溫度、引發(fā)劑半衰期、聚合時(shí)間等多方面
使得粒子之間發(fā)生粘結(jié)聚并,使得最終聚合物粒子的粒徑變大或者發(fā)聚。(6)在懸浮聚合中有諸多影響樣品性能的因素。如原料的添加劑、試劑的濃度、的存放、藥效以及隨后的處理過程都對(duì)最終聚合物的性能等都有較大影響。 核殼結(jié)構(gòu)微納米材料1 按結(jié)構(gòu)劃分(1)簡(jiǎn)單核殼結(jié)構(gòu):一組分包覆實(shí)心的另一組分,兩相穩(wěn)定結(jié)合的核殼結(jié)構(gòu);(2)殼-殼結(jié)構(gòu)(多層核殼結(jié)構(gòu)):一組分為核,二組分及三組分(更多組分)依次包覆一組分表面形成包覆膜且互相穩(wěn)定結(jié)合的核殼結(jié)構(gòu);(3)中空核殼結(jié)構(gòu):一組分中空結(jié)構(gòu),二組分(更多組分)包覆在中空球表面且穩(wěn)定結(jié)合的核殼結(jié)構(gòu)。中空核構(gòu)也是一種真正意義上的中空結(jié)構(gòu);(4)可移動(dòng)的核殼結(jié)構(gòu):二組分(更多組分)腔結(jié)構(gòu),一組分為可移動(dòng)的核(空心或?qū)嵭模,兩組分分離的核殼結(jié)構(gòu)[26]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]懸浮聚合法制備可發(fā)性聚苯乙烯/SiO2氣凝膠核殼珠粒[J]. 耿剛強(qiáng),趙誠(chéng)斌,宗師. 化工新型材料. 2014(06)
[2]氣凝膠單元體模型結(jié)構(gòu)參數(shù)與等效熱導(dǎo)率研究[J]. 劉鶴,李增耀,胡子君,陶文銓. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2012(06)
[3]納米孔硅氣凝膠/聚苯乙烯核殼材料合成制備[J]. 耿剛強(qiáng),李春軒,邊功勛,王歡,鄒俊俊. 長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[4]KH-570表面改性超細(xì)SiO2的研究[J]. 王寶玉,張?zhí)K明,蘭玉順,郭鍇. 北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(05)
[5]Effective Thermal Conductivity Analysis of Xonotlite-aerogel Composite Insulation Material[J]. Gaosheng WEI~1 Xinxin ZHANG~2 Fan YU~21. School of Energy and Power Engineering, Key Laboratory of Condition Monitoring and Control for Power Plant Equipment of Ministry of Education, North China Electric Power University, Beijing 102206, China2. School of Mechanical Engineering, University of Science & Technology Beijing, Beijing 100083, China. Journal of Thermal Science. 2009(02)
[6]KH-550改性納米二氧化硅的研究[J]. 解小玲,郭睿劼,賈虎生,劉旭光,許并社. 太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(01)
[7]六甲基二硅胺烷改性納米二氧化硅工藝[J]. 唐洪波,張欣萌,馬冰潔,鐘玉華. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(06)
[8]核/殼結(jié)構(gòu)復(fù)合納米材料研究進(jìn)展[J]. 劉威,鐘偉,都有為. 材料導(dǎo)報(bào). 2007(03)
[9]SiO2納米孔超級(jí)絕熱材料[J]. 董文輝. 中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊. 2006(02)
[10]氣凝膠熱特性的研究現(xiàn)狀[J]. 何飛,赫曉東,李垚. 材料導(dǎo)報(bào). 2005(12)
博士論文
[1]功能性聚苯乙烯復(fù)合粒子的合成與性能研究[D]. 閆俊濤.吉林大學(xué) 2012
碩士論文
[1]阻燃型聚苯乙烯/SiO2氣凝膠核殼復(fù)合珠粒制備及其發(fā)泡成型工藝研究[D]. 宗師.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[2]納米孔硅氣凝膠/聚苯乙烯核殼復(fù)合材料合成制備工藝研究[D]. 邊功勛.長(zhǎng)安大學(xué) 2010
本文編號(hào):3037883
【文章來源】:長(zhǎng)安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
懸浮聚合分散-聚合-成粒模型圖
圖 1.2 無機(jī)粉末和聚乙烯醇的分散保護(hù)模型Fig.1.2 Dispersed protection model of inorganic powder and polyvinyl alcohol聚合體系通常采用復(fù)合分散劑,復(fù)合分散劑選擇要考慮分散和保護(hù)單能降低表面張力和提高分散效果,而且也要有保護(hù)單體液珠的能力。滴的表面形成吸附層[8],起到物理隔離作用,來增強(qiáng)顆粒穩(wěn)定性,此做“界面粘度效應(yīng)”[23]。懸浮聚合過程中,在剪切力作用下單體液滴界面粘度效應(yīng)一方面產(chǎn)生剪切粘性阻力,防止單體液滴的分裂,另一發(fā)生碰撞時(shí),界面粘度效應(yīng)又有保護(hù)分散劑的吸附層不被破壞的能力維持懸浮過程中小液滴能穩(wěn)定存在。)引發(fā)劑種類和濃度影響著整個(gè)聚合反應(yīng)。其分解是控制聚合速率的主劑的選取也異常重要。引發(fā)劑有偶氮類、有機(jī)過氧類和無機(jī)過氧類化引發(fā)劑有偶氮二異丁氰(AIBN)和過氧化苯甲酰(BPO)及過硫酸鉀和過發(fā)劑的選擇需從聚合方法和溫度、引發(fā)劑半衰期、聚合時(shí)間等多方面
使得粒子之間發(fā)生粘結(jié)聚并,使得最終聚合物粒子的粒徑變大或者發(fā)聚。(6)在懸浮聚合中有諸多影響樣品性能的因素。如原料的添加劑、試劑的濃度、的存放、藥效以及隨后的處理過程都對(duì)最終聚合物的性能等都有較大影響。 核殼結(jié)構(gòu)微納米材料1 按結(jié)構(gòu)劃分(1)簡(jiǎn)單核殼結(jié)構(gòu):一組分包覆實(shí)心的另一組分,兩相穩(wěn)定結(jié)合的核殼結(jié)構(gòu);(2)殼-殼結(jié)構(gòu)(多層核殼結(jié)構(gòu)):一組分為核,二組分及三組分(更多組分)依次包覆一組分表面形成包覆膜且互相穩(wěn)定結(jié)合的核殼結(jié)構(gòu);(3)中空核殼結(jié)構(gòu):一組分中空結(jié)構(gòu),二組分(更多組分)包覆在中空球表面且穩(wěn)定結(jié)合的核殼結(jié)構(gòu)。中空核構(gòu)也是一種真正意義上的中空結(jié)構(gòu);(4)可移動(dòng)的核殼結(jié)構(gòu):二組分(更多組分)腔結(jié)構(gòu),一組分為可移動(dòng)的核(空心或?qū)嵭模,兩組分分離的核殼結(jié)構(gòu)[26]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]懸浮聚合法制備可發(fā)性聚苯乙烯/SiO2氣凝膠核殼珠粒[J]. 耿剛強(qiáng),趙誠(chéng)斌,宗師. 化工新型材料. 2014(06)
[2]氣凝膠單元體模型結(jié)構(gòu)參數(shù)與等效熱導(dǎo)率研究[J]. 劉鶴,李增耀,胡子君,陶文銓. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2012(06)
[3]納米孔硅氣凝膠/聚苯乙烯核殼材料合成制備[J]. 耿剛強(qiáng),李春軒,邊功勛,王歡,鄒俊俊. 長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[4]KH-570表面改性超細(xì)SiO2的研究[J]. 王寶玉,張?zhí)K明,蘭玉順,郭鍇. 北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(05)
[5]Effective Thermal Conductivity Analysis of Xonotlite-aerogel Composite Insulation Material[J]. Gaosheng WEI~1 Xinxin ZHANG~2 Fan YU~21. School of Energy and Power Engineering, Key Laboratory of Condition Monitoring and Control for Power Plant Equipment of Ministry of Education, North China Electric Power University, Beijing 102206, China2. School of Mechanical Engineering, University of Science & Technology Beijing, Beijing 100083, China. Journal of Thermal Science. 2009(02)
[6]KH-550改性納米二氧化硅的研究[J]. 解小玲,郭睿劼,賈虎生,劉旭光,許并社. 太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(01)
[7]六甲基二硅胺烷改性納米二氧化硅工藝[J]. 唐洪波,張欣萌,馬冰潔,鐘玉華. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(06)
[8]核/殼結(jié)構(gòu)復(fù)合納米材料研究進(jìn)展[J]. 劉威,鐘偉,都有為. 材料導(dǎo)報(bào). 2007(03)
[9]SiO2納米孔超級(jí)絕熱材料[J]. 董文輝. 中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊. 2006(02)
[10]氣凝膠熱特性的研究現(xiàn)狀[J]. 何飛,赫曉東,李垚. 材料導(dǎo)報(bào). 2005(12)
博士論文
[1]功能性聚苯乙烯復(fù)合粒子的合成與性能研究[D]. 閆俊濤.吉林大學(xué) 2012
碩士論文
[1]阻燃型聚苯乙烯/SiO2氣凝膠核殼復(fù)合珠粒制備及其發(fā)泡成型工藝研究[D]. 宗師.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[2]納米孔硅氣凝膠/聚苯乙烯核殼復(fù)合材料合成制備工藝研究[D]. 邊功勛.長(zhǎng)安大學(xué) 2010
本文編號(hào):3037883
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3037883.html
最近更新
教材專著