玻璃微珠/间苯二酚甲醛复合中空球的制备及热转化研究

发布时间：2021-11-25 14:00

　　间苯二酚甲醛树脂（RF）中空微球既具有间苯二酚甲醛树脂的高成碳率、耐烧蚀、价格低廉易制备性,又具有特殊的中空结构,尤其是带有密闭壳体的中空微球进一步赋予材料轻质、自漂浮等特性,因而在吸附剂、催化剂载体、隔热材料等领域有着重要的应用价值。针对传统方法制备中空微球需要经过后处理去除模板且所制得的中空微球壳体易有破损的缺点,为简化中空微球的制备方法,提高微球的结构完整性,本文以兼具中空结构和密闭壳体的空心玻璃微珠（HGS）为载体,制备了玻璃微珠/间苯二酚甲醛（HGS/RF）复合中空微球,并对其结构进行了调控,进一步对HGS/RF热处理并对其热转化机制进行了探究。首先对HGS进行预处理除去杂质,再进一步利用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对HGS进行表面改性,经过RF的原位聚合制得HGS/RF复合中空微球。通过调节CTAB用量、反应时间、反应温度、RF前驱体浓度实现对HGS/RF复合微球结构的调控。Zeta电位测试结果表明加入一定量的CTAB使HGS表面电性由负电性转变为正电性。红外（FT-IR）和扫描电镜（SEM）结果表明间苯二酚甲醛以粒径为150 nm²

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 间苯二酚甲醛树脂的研究现状
        1.2.1 间苯二酚甲醛树脂简介
        1.2.2 间苯二酚甲醛树脂的性能及应用
        1.2.3 间苯二酚甲醛树脂的研究进展
    1.3 间苯二酚甲醛中空微球的研究现状
        1.3.1 硬模板法
        1.3.2 软模板法
        1.3.3 连续异相成核法
    1.4 空心玻璃微珠概述
        1.4.1 空心玻璃微珠简介
        1.4.2 空心玻璃微珠的表面功能化及改性
    1.5 本文的主要研究内容
第2章 实验部分
    2.1 实验材料及设备
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验设备
    2.2 空心玻璃微珠/间苯二酚甲醛中空微球的制备及热处理
        2.2.1 空心玻璃微珠的预处理
        2.2.2 空心玻璃微珠/间苯二酚甲醛中空微球的制备
        2.2.3 空心玻璃微珠/间苯二酚甲醛中空微球的热处理
    2.3 亚甲基蓝染料吸附研究
    2.4 空心玻璃微珠/间苯二酚甲醛中空微球的结构及性能表征
        2.4.1 扫描电子显微镜(SEM)
        2.4.2 傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)
        2.4.3 Zeta电位分析
        2.4.4 X射线衍射分析(XRD)
        2.4.5 热失重分析(TG)
        2.4.6 热重-红外光谱联用分析(TG-FTIR)
        2.4.7 拉曼分析(Raman)
        2.4.8 X射线光电子能谱分析(XPS)
        2.4.9 氮气吸附-脱附分析
第3章 空心玻璃微珠/间苯二酚甲醛复合中空微球的制备及结构调控
    3.1 空心玻璃微珠的预处理及组成分析
    3.2 CTAB改性玻璃微珠的研究
    3.3 空心玻璃微珠/间苯二酚甲醛复合中空微球的结构调控
        3.3.1 CTAB改性对HGS/RF中空微球结构的影响
        3.3.2 反应时间对HGS/RF中空微球结构的影响
        3.3.3 反应温度对HGS/RF中空微球结构的影响
        3.3.4 RF浓度对HGS/RF中空微球结构的影响
    3.4 HGS/RF复合中空微球的制备机理分析
    3.5 本章小结
第4章 HGS/RF复合中空微球的结构热转化及染料吸附性能研究
    4.1 热处理对HGS/RF中空微球的影响分析
        4.1.1 热处理对HGS/RF中空微球壳体结构稳定性的影响分析
        4.1.2 热处理对HGS/RF中空微球化学结构的影响分析
        4.1.3 热处理对HGS/RF中空微球结晶结构的影响分析
    4.2 HGS/RF的结构热转化研究
        4.2.1 热失重分析
        4.2.2 热红联用分析
        4.2.3 拉曼分析
        4.2.4 XPS分析
        4.2.5 氮气吸附脱附分析
    4.3 C-HGS/RF的轻质特性及染料吸附应用
        4.3.1 C-HGS/RF的轻质特性
        4.3.2 C-HGS/RF对亚甲基蓝的吸附性能研究
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]硅烷偶联剂改性空心玻璃微珠/环氧树脂固体浮力材料的制备及性能研究[J]. 龙宇飞,王鹏,李瑞,魏浩.  全面腐蚀控制. 2016(10)
[2]不同偶联剂对空心玻璃微球/酚醛复合泡沫塑料界面性能的影响[J]. 汪波,黄赤,黄志雄,张景洁.  材料研究学报. 2016(03)
[3]间苯二酚改性酚醛树脂胶黏剂的研究[J]. 王春霞,崔立东,刘浩阳,张晶.  林业机械与木工设备. 2014(01)
[4]间苯二酚-甲醛气凝胶空心微球制备技术[J]. 侯海乾,王朝阳,唐永建,付志兵,关峰,刘淼.  强激光与粒子束. 2008(07)
[5]空心微珠表面改性及其吸波特性[J]. 唐耿平,程海峰,赵建峰,楚增勇,周永江.  材料工程. 2005(06)
[6]炭气凝胶的制备、性能及应用[J]. 李文翠,陆安慧,郭树才.  炭素技术. 2001(02)

硕士论文
[1]空心微珠为基的铁氧体涂层材料的制备与研究[D]. 王采芳.华中科技大学 2004



本文编号：3518286