粉煤灰空心微珠包覆纳米氢氧化镁复合材料的可控制备及填充尼龙6性能研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51804214
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0409.矿物工程与物质分离
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Development of low cost, good comprehensive performance of polyamide 6 is of great significance to enlarge its application scope. Fly ash cenosphere particle is a kind of ideal polymer filler due to its low cost, good dispersibility and fluidity, no internal stress as a filler and non-toxic properties. However, fly ash cenosphere filling in polymer has many problems, such as low whiteness, high abrasion, poor compatibility and low flame retardant property. Nano-magnesium hydroxide has high whiteness, low mohs hardness, good flame retardant property.However it is difficult for nano-magnesium hydroxide to disperse in filling the polymer. This project amis to prepare controllable fly ash cenosphere coated with nano-magnesium hydroxide composite through heterogeneous nucleation method. Then the properties of the composite filling in polyamide 6 will be studied. To achieve controllable fabrication and activity optimization, the impact of different factors on the distribution, shape and surface specific area of composite material and properties in filling polyamide 6 will be investigated. Based on the analysis of the transfer of the main reactive species and the change of intermediate products and surface/interface of PA6 composites subjected to stress and heat, the structure-function relationship between composite structure and properties and assist effective flame retardant and strengthening mechanism of PA6 filled with fly ash cenosphere coated with nano-magnesium hydroxide will be discussed.It will provide theoretical basis and technology support for properties control of industrial polymer.
开发经济性、综合性能良好的环保阻燃尼龙6复合材料,对于扩大其应用范围具有重要意义。粉煤灰空心微珠分散性与流动性好、无毒、作填料时没有引发内应力,是一种理想的聚合物填料,但是其填充聚合物白度低、磨耗高、相容性和阻燃性差;而纳米氢氧化镁具有白度高,莫氏硬度低、无卤、阻燃、抑烟的优点,然而其填充聚合物分散性差。鉴于此,本项目以空心微珠为载体,设计一种组分和微结构可控的空心微珠包覆纳米氢氧化镁复合材料,并对其填充尼龙6复合材料性能进行研究。通过研究制备过程中合成工艺对空心微珠包覆氢氧化镁复合材料形貌、比表面积及填充尼龙6复合材料性能的影响规律,实现复合粉体可控制备和性能优化的有效耦合。通过探究尼龙6复合材料受力和受热过程中表/界面变化和主要活性自由基转移过程以及中间产物变化等,揭示复合材料结构与性能之间的构效关系,阐明复合材料协效增强和阻燃尼龙6机理,为工业聚合物性能控制提供理论基础和技术支持。

结项摘要

以粉煤灰为原料,研究了工艺条件对粉煤灰基复合粉体制备的影响,优化了工艺条件,建立了工艺条件与粉煤灰基复合粉体白度、物化性能之间的关系,结果表明,最佳工艺条件为:包覆量为70%,包覆剂滴加速度为5 mL/min,溶液pH=10,反应温度为90 ℃,反应时间为90 min,粉煤灰空心微珠与水固液比为1:5。粉煤灰表面成功负载了纳米氢氧化镁、纳米氧化锌和纳米硅酸铝粒子,白度提高,比表面积增大,镁盐阴离子种类对粉煤灰基复合粉体形貌影响较大,以硫酸镁、氯化镁、硝酸镁和氢氧化钠反应可以得到粉煤灰负载纳米片状、球状、棒状粒子;复合粉体填充尼龙6应用试验结果表明:粉煤灰负载纳米氢氧化镁可以代替纳米氢氧化镁填充尼龙6,不但可以提高其力学性能和阻燃性能,而且可以改善纳米氢氧化镁填充尼龙6难分散的问题,粉煤灰负载纳米氧化锌和纳米硅酸铝填充尼龙6也可以提高尼龙6的力学性能;粉煤灰基复合粉体增强尼龙6机理为:粉煤灰表面粗糙度增大;阻燃机理为:粉煤灰及纳米粒子协效阻燃。此外,粉煤灰负载纳米氢氧化镁复合粉体还可以用于吸附废水中的重金属离子,性能优于粉煤灰原样和纳米氢氧化镁,可以解决纳米氢氧化镁吸附重金属离子回收难的问题和粉煤灰吸附性差的问题。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(1)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Preparation and Characterization of Fly Ash Coated with Zinc Oxide Nanocomposites
氧化锌纳米复合材料包覆粉煤灰的制备及表征
  • DOI:
    10.1177/19408447211002768
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Materials
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Wang Caili;Wang Jing;Bai Liqi;Yang Runquan;Wang Huaifa
  • 通讯作者:
    Wang Huaifa
核壳结构粉煤灰基复合粉体制备及填充聚合物的性能
  • DOI:
    10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0189
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    高分子材料科学与工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王彩丽;王静;杨润全;王怀法
  • 通讯作者:
    王怀法
粉煤灰填充尼龙6性能研究
  • DOI:
    10.1038/s41467-021-22098-z
  • 发表时间:
    2021-03-26
  • 期刊:
    矿产综合利用
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Gordon PM;Hamid F;Makeyev EV;Houart C
  • 通讯作者:
    Houart C
Preparation of Mg(OH)(2)/Calcined Fly Ash Nanocomposite for Removal of Heavy Metals from Aqueous Acidic Solutions
Mg(OH)(2)/煅烧粉煤灰纳米复合材料的制备用于去除酸性水溶液中的重金属
  • DOI:
    10.3390/ma13204621
  • 发表时间:
    2020-10-16
  • 期刊:
    Materials
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Wang C;Wang J;Wang S;Yang R;Wang H
  • 通讯作者:
    Wang H

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其他文献

骨形态发生蛋白-7参与糖尿病肾病发病机制的研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    天津医药
  • 影响因子:
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  • 作者:
    张颖超;米焱;王彩丽
  • 通讯作者:
    王彩丽
糖尿病肾病线粒体氧化应激参与足细胞损伤的研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国中西医结合肾病杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王耀荣;王彩丽;米焱;李礼
  • 通讯作者:
    李礼
间充质干细胞治疗糖尿病肾病
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
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    --
  • 作者:
    张颖超;米焱;王彩丽;李礼
  • 通讯作者:
    李礼
校企合作动机研究——基于汽车企业的实证研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    田潇;王彩丽;罗鄂湘
  • 通讯作者:
    罗鄂湘
阿霉素诱导的局灶节段性肾小球硬化小鼠TGF-β/MAPK信号通路的表达
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    中华肾病研究电子杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周丹丹;王彩丽;米焱;亢亚琴
  • 通讯作者:
    亢亚琴

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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