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纳米复合聚合物界面电荷行为研究

纳米复合聚合物界面电荷行为研究

作者：吕洋哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

纳米复合绝缘材料具有优良的空间电荷抑制能力和较高的直流击穿强度,可以应用于高压直流电缆的制造。但纳米复合材料改善介电性能的机理至今仍不清楚。研究者们提出了若干模型用来解释纳米电介质的介电性能变化,普遍的共识是纳米复合材... 详细信息

纳米复合绝缘材料具有优良的空间电荷抑制能力和较高的直流击穿强度,可以应用于高压直流电缆的制造。但纳米复合材料改善介电性能的机理至今仍不清楚。研究者们提出了若干模型用来解释纳米电介质的介电性能变化,普遍的共识是纳米复合材料中存在着大量界面域,界面域中可能具有荷电层进而影响复合介质的宏观电性能。但至今仍无直接的实验证据来证实纳米复合介质中存在界面荷电层。本论文通过对比不同种类纳米颗粒分散在液体石蜡中的Zeta电位,测试了不同纳米填料的Zeta电位值。实验发现,不同填料的Zeta电位值与其制备的复合介质的直流电导率呈现负相关。应用Zeta电位值较高的纳米填料所制备的纳米复合介质具有更低的电导率。应用静电力显微镜,对比测试了纳米复合材料的远程相图。研究纳米复合材料的局域电荷行为,并探究了无机纳米颗粒在固态复合材料中的界面行为。实验发现,SiO2/LDPE和SiC/LDPE出现了明显的界面荷电分布,这两种纳米复合介质可以更好的抑制空间电荷。同时两种填料的Zeta电位绝对值也高于其他填料,这从一个侧面说明了Zeta电位和静电力显微镜测试是互相印证的。而具有明显界面荷电层的纳米复合介质具有更好的空间电荷抑制能力和更低的直流电导率。

关键词：纳米复合聚合物聚乙烯 Zeta电位空间电荷电导

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新型纳米复合聚合物压裂液体系研究及应用

钻采工艺 2023年第6期46卷 133-139页

作者：龚嘉顺李锦锋李倩王茜蔡廷强黄飞飞武佳延长油田股份有限公司下寺湾采油厂延安中石大油气工程技术服务有限公司延安大学石油工程与环境工程学院中国石油玉门油田分公司环庆采油厂

常规滑溜水和聚合物压裂液在高温高盐储层压裂施工过程中存在黏度低、剪切稳定性不足和携砂能力差等缺点,使其在非常规储层压裂中造缝能力不足,影响压裂后的产能。为此,以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和功能单体DR... 详细信息

常规滑溜水和聚合物压裂液在高温高盐储层压裂施工过程中存在黏度低、剪切稳定性不足和携砂能力差等缺点,使其在非常规储层压裂中造缝能力不足,影响压裂后的产能。为此,以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和功能单体DRS-1为原料,利用水溶液聚合法合成了聚合物PADD,再通过添加纳米二氧化硅制备出新型纳米复合聚合物PADD-1,优选协同作用良好的黏土稳定剂和助排剂,形成新型纳米复合聚合物压裂液体系。实验结果表明,新型纳米复合聚合物压裂液具有良好的耐温抗剪切性能,在150℃和170 s-1的条件下剪切120 min后黏度仍能保持在50 mPa·s以上;该压裂液体系的携砂能力较强,并且破胶后的残渣含量较低。该压裂液体系成功应用于某致密油藏,增产效果明显。

关键词：携砂纳米复合聚合物压裂液耐剪切性破胶

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基于富勒烯的纳米复合聚合物的研究

基于富勒烯的纳米复合聚合物的研究

作者：张茹上海交通大学

学位级别：硕士

富勒烯的全碳空心笼状结构、单双键交替的特点,赋予了C60特殊的物理及化学性质。因此制备含有C60的聚合物/无机纳米复合材料是近年来快速发展的研究方向,这是因为向聚合物体系中加入少量的C60就可以提高聚合物的性能。但是,由于C60易团... 详细信息

富勒烯的全碳空心笼状结构、单双键交替的特点,赋予了C60特殊的物理及化学性质。因此制备含有C60的聚合物/无机纳米复合材料是近年来快速发展的研究方向,这是因为向聚合物体系中加入少量的C60就可以提高聚合物的性能。但是,由于C60易团聚且在一般溶剂中溶解性较差而导致在应用中有缺陷,因此,通过聚合改性C60是一种有效的方法,也就开创了一类具有电、磁、机械、催化以及光学等特殊性能的高分子材料。目前为止,根据C60接枝到聚合物上的方法不同,C60/聚合物的合成方法可以分为以下三类:(1)“graftthrough”法,主要是C60与乙烯基单体的直接聚合加成反应;(2)“graftfrom”法,它是先将引发剂接在C60上,再进行单体的聚合,从而得到理想结构的C60/聚合物复合材料。(3)“graft to”法,用这种方法可以直接得到带有不同官能团的C60/聚合物复合材料,因此这种方法被很多研究所使用。本文利用原位聚合的方法,在多聚磷酸/五氧化二磷(质量比10:1)作为溶剂的体系中,3,3’-二氨基联苯胺(DAB)和4,4’-二羧基二苯醚(DCDPE)为反应单体,在C60存在的情况下(质量分数分别为0.5%、1%、2%、5%),合成了接枝线性聚苯并咪唑的C60纳米复合材料,且制得了纳米颗粒分散均匀,宏观力学性能较好的复合材料膜。通过红外(IR)、核磁(NMR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等表征方法,证明了聚苯并咪唑分子链段成功接枝到了C60上,且由扫描电镜分析可以看出C60较好的分散于聚苯并咪唑基体中;同时,将化学接枝以及物理共混分别制备的C60/聚合物纳米复合材料进行对比,发现,化学接枝的纳米复合材料具有更好的分散性以及力学性能。同时,我们还利用乙烯基吡咯烷酮以及2-氨基乙硫醇,在甲苯作为溶剂的体系中,用Graft-to的方法制得了C60-PVP,红外、核磁证明了C60的接枝;此外,所得的C60-PVP在水中是可以分散的,提高了C60的溶解性,扩大了C60的应用范围,如医学及生物领域;并且,PVP没有温度响应性,而C60-PVP是温度及pH敏感性的聚合物,紫外透过率和动态光散射的方法证明了其温度敏感性。

关键词：富勒烯纳米复合聚合物力学性能温度敏感性

用于制备聚氨酯纳米复合物的高岭石粒子的表征(英文)

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无机化学学报 2003年第11期19卷 1261-1265页

作者：李再峰王义银 Luba S.Kotlyar Keng H.Chung 青岛科技大学化学与分子工程学院青岛266042 西安交通大学管理学院西安710049 ICPET National Research Council1200 Montreal RoadOttawaOntario Syncrude Canada Ltd. Edmonton Research Centre9421-17th AvenueEdmontonAlberta

Clay such as kaolinite, is commonly used as an additive to modify the thermal properties of polymer. In this paper, the morphology, composition, shape and structure of kaolinite was characterized by various advanced techniques. The TEM/ EDX data showed that the kaolinite had a larger particle size and a Si/Al ratio of 1.8. The individual particle of kaolinite was a single crystalline. TEM also showed that these particles were always stacked together due to the presence of electrostatic cohesive energy and hydrogen bond between plaletes. The PAS FTIR spectra showed that no absorbance of hydroxyl group for hydration water in hydrogen bond region or at 1650cm- 1 was observed at room temperature. It meant a little ability to adsorb water for kaolinite particle. Kaolinite clay also showed no change for its PAS FTIR spectra with increasing temperature. The TGA results revealed that kaolinite almost doesn′ t lose weight at 60℃ due to loss of dehydration of absorbed water, however, it will decomposed around 510℃ and lose its hydroxyl functional group in the form of water (dehydroxylation). The result is consistent with that of PAS FTIR analysis. This suggests that the structural hydroxyl group on the surface of individual kaolinite clay particle is very stable below 500℃ , and the kaolinite composed polymer could be got by the reaction of its stable structural hydroxyl group with isocynate group of polyurethane prepolymer.

关键词：制备聚氨酯纳米复合聚合物高岭石粒子表征

纳米二氧化硅负载镍、钯催化剂合成及其环烯烃催化聚合应用研究

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纳米二氧化硅负载镍、钯催化剂合成及其环烯烃催化聚合应用研究

作者：袁斌南昌大学

学位级别：硕士

降冰片烯加成聚合物及其环烯烃共聚物拥有优越的热学和光学性能,近十年来广泛应用于光电,工程,和医药行业并成为研究的热点。但聚合物往往因脆性,粘附性和溶解性不好,而导致难以成型加工。因此通过改变催化剂结构和共聚单体控制聚合物... 详细信息

降冰片烯加成聚合物及其环烯烃共聚物拥有优越的热学和光学性能,近十年来广泛应用于光电,工程,和医药行业并成为研究的热点。但聚合物往往因脆性,粘附性和溶解性不好,而导致难以成型加工。因此通过改变催化剂结构和共聚单体控制聚合物微观结构和形貌,从而改善溶解性和脆性。其中,负载型催化剂兼具均相催化剂的高活性和分子结构设计特点以及载体作用使其催化聚合具有温和的反应过程,良好的热质传递作用,可控的聚合物形貌,较高的分子量,可调的分子量分布和易加工性等优势,结合纳米尺寸载体的巨大比表面积优势,以期制备性能优良的含功能化基团的原位纳米复合聚降冰片烯类材料。本文成功合成了纳米二氧化硅负载乙酰丙酮钯（Ⅱ）,β-酮亚胺镍（Ⅱ）两种新型负载催化剂,应用于降冰片烯均聚及其极性衍生物共聚合,获得纳米复合的聚降冰片烯类材料。研究了聚合温度、时间、助催化剂加入量对聚合物性能和催化活性的影响以及聚合物的生长机理。此外,对获得的原位纳米复合聚降冰片烯材料的晶态结构,热学,力学和光学性能进行了研究。采用负载乙酰丙酮氯化钯/B（C6F5）3体系可催化降冰片烯溶液加成聚合,起始催化活性可达84.0kg polymer （mol Pd）-1h-1,且聚合物溶解性较好,B/Pd比为40时活性最高;该催化剂在100℃高温下仍保持着良好催化活性,可达24.0kgpolymer （mol Pd）-1h-1,相比低温下有很大提高;聚合时间在48h后产率达到19.2%。采用不同时间聚合物形态,产率和活性研究,得出负载型催化剂对降冰片烯聚合的活性中心失活模式为一阶模式,聚合物微球生长模式为复制催化剂形貌生长。所得的纳米复合聚合物为无规聚合物,具有良好的耐热稳定性,分解温度350℃以上;透光率在85%以上,拉伸强度在11MPa左右,相比均相催化聚降冰片烯有良好的成膜性和加工性。采用负载β-酮亚胺溴化镍（II）/B（C6F5）3体系在甲苯溶剂中催化降冰片烯均聚和降冰片烯甲酸甲酯的加成共聚合,在较低B/Ni比条件下,催化活性可达176.8kgpolymer （mol Ni）-1h-1,单体投料比5/5的条件下,极性单体插入率可达49.1%,所得聚合物溶解性很好。研究了聚合温度,聚合时间和不同B/Ni比对均聚影响,得出催化剂具有良好耐热性能,最佳B/Ni比为10;聚合48h后产率可达到70.5%。采用不同时间聚合物形态,产率和活性研究,获得了负载型p-酮亚胺镍催化剂对降冰片烯聚合的活性中心失活模式为一阶模式,聚合物形貌研究发现聚合物生长为复制载体形貌生长。聚合物结构通过一系列表征确定为加成型聚合物。原位制得的纳米复合材料为非晶聚合物,具有良好的耐热稳定性,分解温度350℃以上;透光率在50%以上,拉伸强度可达47.8MPa左右,具有非常优异的成膜性和韧性。

关键词：负载催化剂纳米二氧化硅环烯烃加成聚合异相催化聚合纳米复合聚合物

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国内期刊荟萃

现代涂料与涂装 2005年第5期8卷 57-58页

纳米TiO2复合含氟聚合物涂层的制备及性能表征贾正锋等.新型建筑材料,2005,(7):28采用原位复合技术将纳米TiO2微粒引入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-甲基全氟辛基磺酰基胺基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯共聚的含氟聚合物中,制... 详细信息

纳米TiO2复合含氟聚合物涂层的制备及性能表征贾正锋等.新型建筑材料,2005,(7):28采用原位复合技术将纳米TiO2微粒引入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-甲基全氟辛基磺酰基胺基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯共聚的含氟聚合物中,制备了均匀透明的纳米TiO2复合含氟聚合物材料。将其用于涂层材料,经过试验得出:①纳米复合聚合物涂层均匀光滑,纳米TiO2微粒的存在改变

关键词：涂料纳米复合聚合物树脂 HCPE 汽车底漆外墙乳胶漆耐候性户外耐久性光引发剂

二氧化硅共价接枝负载乙酰丙酮氯化钯催化剂制备杂化纳米复合聚降冰片烯

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二氧化硅共价接枝负载乙酰丙酮氯化钯催化剂制备杂化纳米复合聚降...

汽车人看过来,这款碳纳米管改性聚酰胺可降本高效还环保

2011年全国高分子学术论文报告会

作者：袁斌贺晓慧陈义旺王凯悌周魏华南昌大学高分子研究所

＜正＞设计合成了纳米二氧化硅负载的钯催化剂,与三五氟苯硼助催化剂组成新型的催化体系,应用于降冰片烯的均聚合,制备得到纳米二氧化硅杂化的纳米复合聚降冰片烯。在不同聚合条件下,发现最大初始聚合速率

关键词：纳米二氧化硅负载钯催化剂聚降冰片烯聚合物形态纳米复合聚合物

来源： cnki会议评论

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橡塑技术与装备 2020年第20期46卷 29-29页

俄罗斯复合材料制造商POLYPLASTIC公司,利用OCSiAl公司合成的TUBALL™石墨烯纳米管,研发出一种新型纳米复合聚合物材料Armamid。据介绍,Armamid材料为纳米改性玻璃填充聚酰胺6.6。它只在聚酰胺中加入了0.15%的TUBALL™MATRIX 826石墨烯纳... 详细信息

俄罗斯复合材料制造商POLYPLASTIC公司,利用OCSiAl公司合成的TUBALL™石墨烯纳米管,研发出一种新型纳米复合聚合物材料Armamid。据介绍,Armamid材料为纳米改性玻璃填充聚酰胺6.6。它只在聚酰胺中加入了0.15%的TUBALL™MATRIX 826石墨烯纳米管浓缩物,便可使其绝缘电阻达到行业标准要求的106~108Ωcm,同时保持了材料的强度特性。

关键词：纳米复合聚合物碳纳米管改性纳米管石墨烯绝缘电阻聚酰胺纳米改性复合材料