吴哲超
,
祝宝东
,
王鉴
,
安丰鑫
,
闫野
,
杨阳
,
张宇
硅酸盐通报
黏土矿物/聚合物复合高吸水材料是一种新型的功能高分子材料.由于其具有优良的吸水、保水、耐盐、缓释和吸附等性能,引起了学术界广泛关注.本文从近年来常用的黏土矿物:蒙脱石、凹凸棒石、高岭石、伊利石等的结构出发,重点介绍了上述黏土矿物的改性方法及与聚合物的复合手段,功能单体、天然高分子的选用及对产物性能的影响,并对其应用前景进行了展望.
关键词:
高吸水材料
,
复合
,
蒙脱石
,
凹凸棒石
,
高岭石
王鉴
,
臧伟鹏
,
祝宝东
,
张健伟
,
孟庆明
硅酸盐通报
蒙脱土(MMT)是一种制备纳米复合材料常用的层状硅酸盐.本文从MMT的结构出发,首先介绍了MMT的改性机理、改性剂在MMT层间的构象、排列和分布;重点阐述了季铵盐、季膦盐、咪唑盐、过渡金属离子及功能性单体等改性蒙脱土,并对改性蒙脱土的结构、性能和应用加以介绍.
关键词:
蒙脱土
,
改性
,
季铵盐
,
季膦盐
,
咪唑盐
祝宝东
,
张爽
,
李月
,
臧伟鹏
,
王鉴
硅酸盐通报
用三丁基正十四烷基氯化膦(TTPC)对蒙脱石(MMT)进行改性制备有机蒙脱石(TTPC-MMT).研究了超声波作用下反应时间、反应温度和TTPC用量等对TTPC-MMT吸油值的影响,并用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和热重(TG)分析等手段对改性蒙脱石进行表征.结果表明,超声波作用能明显缩短处理时间,并提高TTPC-MMT的吸油值,在TTPC与MMT质量比为1∶5,65℃处理1h条件下, TTPC-MMT的吸油值最高.TTPC的有机链插入到蒙脱石的片层之间,层间距由原土的1.24 nm增加至2.08 nm,形成了插层型有机蒙脱石,其在260℃前的热失重仅为3.7％.
关键词:
蒙脱石
,
有机改性
,
吸油值
,
插层
宋军
,
王鉴
,
汪丽
,
邴国强
,
祝宝东
硅酸盐通报
采用热重法对CaCO3热分解过程进行了实验研究.结合TG曲线和DTG曲线,利用差减微分法对实验数据进行处理,得到碳酸钙的动力学参数:活化能E=208.0693 kJ/mol、反应级数n=0.51904、表观频率因子A=2.613×108 s-1,进而确定反应机理函数的微分式为f(α)=(1-α)0.51904.
关键词:
碳酸钙
,
热分析
,
动力学
,
差减微分法
祝宝东
,
王鉴
,
董群
,
宋军
高分子材料科学与工程
在水悬浮体系中,经自由基引发聚丙烯（PP）与马来酸酐（MAH）、苯乙烯（ST）及丙烯酸丁酯（BA）接枝聚合制备接枝产物（PP-g-PMSB）,同时体系中产生了非接枝的聚合物（PMSB′）。结果表明,随单体含量增加,接枝率和PMSB′含量升高,且在接枝率高于5.25%时出现微量凝胶。三单体以长支链形式接枝到PP主链上,随接枝率的增加,PP-g-PMSB热稳定性和极性提高,熔体流动速率减小。接枝率5.50%时,PP-g-PMSB水接触角为79.52°;PMSB′含量3.25%时,水接触角降低至69.62°。
关键词:
聚丙烯
,
水悬浮体系
,
三单体
,
接枝产物
,
热稳定性
祝宝东
,
王鉴
,
于春江
,
孙征楠
,
李红伶
高分子材料科学与工程
以水悬浮体系中制备的聚丙烯(PP)接枝苯乙烯(ST)和马来酸酐(MAH)共聚物(PPSM)为相容剂,选用钠基蒙脱土(MMT)、十八烷基三甲基溴化铵改性蒙脱土(OMMT)与PP熔融共混制备PP/MMT、PP/OMMT和PP/OMMT/PPSM复合材料.并通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、力学及热性能分析等手段研究该材料结构和性能.结果表明,熔融插层时OMMT与PPSM间存在协同促进作用,高层间距OMMT利于长支链PPSM插层,相容剂中MAH水解生成的-COOH与硅酸盐片层间的强相互作用提高了OMMT与PP基体的相容性,OMMT层间距最大增至8.07 nm;材料的力学及热性能获得不同程度提高,PP/OMMT/PPSM的缺口冲击强度和热失重50％温度较原料PP分别增加了约68％和提高了65℃.
关键词:
聚丙烯
,
蒙脱土
,
相容剂
,
复合材料
,
力学性能
王鉴
,
梁宇
,
祝宝东
,
李红伶
,
张健伟
高分子材料科学与工程
以自制的苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯和马来酸酐三单体接枝改性聚丙烯(PP-SBM)为相容剂,采用熔融挤出的方法制备了硅灰石/聚丙烯(W/PP)复合材料.研究了相容剂和硅灰石用量对W/PP复合材料的力学性能及热变形温度的影响,并用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射表征了W/PP复合材料的微观结构.结果表明,当PP-SBM和硅灰石的质量分数均为30％时,复合材料力学性能最好,拉伸强度和冲击强度分别比纯PP提高了27.3％和4.4％,维卡软化点提高了14.4℃,PP-SBM增客效果比商品马来酸酐改性聚丙烯(PP-M)好;光学显微镜分析表明硅灰石在挤出混合过程中大量断裂,长径比大幅度降低;扫描电镜、X射线衍射表征说明加入PP-SBM可以明显提高硅灰石与聚丙烯的相容性.
关键词:
聚丙烯
,
硅灰石
,
相容剂
,
力学性能
,
复合材料
王鉴
,
孙征楠
,
祝宝东
,
于春江
硅酸盐通报
我国硅酸盐矿产资源丰富,价格低廉,在填充改性聚丙烯方面拥有良好的前景,而通过改性等手段改善硅酸盐矿物在聚丙烯基体内的团聚,是制备高性能硅酸盐/聚丙烯复合材料的前提条件.本文以滑石粉、蒙脱土、硅灰石、凹凸棒石、沸石等有代表性的硅酸盐矿物作为聚丙烯填充改性物,重点综述了提高其在聚丙烯基体分散性的方法及反应机理,其中包括阳离子表面活性剂、偶联剂、高分子包覆等表面处理及添加增容剂等手段.
关键词:
硅酸盐矿物
,
聚丙烯
,
改性
,
复合材料
张健伟
,
王鉴
,
李欣
,
孟庆明
,
祝宝东
硅酸盐通报
以增强油井固井界面胶结强度,提高固井质量为目的,从增强泥饼的强度、减小泥饼厚度、提高泥饼与固井水泥浆胶结力的角度出发,研制了一种新型的泥饼质量改进剂EA,考察了EA对固井界面胶结强度的增强效果,分析了EA的界面胶结增强机理.EA由磷酸钙矿物纤维、金红石粉和磺化丹宁组成,通过网状支撑和诱导作用增强泥饼强度,通过表面活性和静电排斥作用减薄泥饼厚度.将EA以1％的比例加入到钻井液中,泥饼强度和模拟固井二界面的胶结强度分别提高到原强度的19倍和8.5倍,油田现场应用结果表明油井的平均固井优质率可提高30％.
关键词:
泥饼
,
固井弱界面
,
界面胶结
,
固井质量
马东卓
,
祝宝东
,
唐自清
,
王鉴
,
张健伟
硅酸盐通报
以玉米秸秆(CS)、有机蒙脱石(OMMT)和丙烯酸(AA)为原料,采用水溶液聚合法制备玉米秸秆/有机蒙脱石复合高吸水性树脂.用红外光谱(FTIR)、广角X射线衍射(WAXD)、小角X射线衍射(SAXS)和电子扫描电镜(SEM)表征了产物的结构与微观形貌.该树脂对孔雀石绿染料表现出良好的吸附性能,吸附容量高达56.62 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型.
关键词:
高吸水性树脂
,
玉米秸秆
,
有机蒙脱石
,
吸附性能
