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1、1绪论1.1热熔胶1.1.1热熔胶简介1.1.2 EVA热熔胶的简介1.2复合热熔胶研究现状1.3 磁性纳米材料1.3.1 磁性材料的分类1.3.2磁性材料的性能1.3.3 磁性FC3O4简介13.4 Fe3O4国内外研究现状1.4电磁感应简介1.5课题研究的意义及内容1.5.1课题研究背景意义1.5.2 课题研究的主要内容2实验过程2.1 实验材料、设备2.2实验方法及过程2.2.1 Fe3O4 的制备2.2.2 实验反应原理2.2.3 EVA热熔胶的制备2.2.4复合热熔胶的制备2.3样品性能测试2.3.1 XRD 测试2.3.2扫描电子显微镜(SEM)分析3结果与讨论3.1 Fe3O4的
2、检测分析3.1.1 XRD检测分析3.1.2 SEM检测分析3.2 EVA热熔胶检测3.3复合热熔胶的检测分析格都相似与铁磁性的自发性。但因为不同次晶格的磁矩大小相等、方向相反，通过矢量的相互抵消合磁矩为零。若当两组或多组次晶格的离子磁矩在方向相反,但因为大小不同或磁矩反向的离子数目不同而不能进行相互抵消时,则其合磁矩便不为零，这种状态下呈现出的性质被称作为亚铁磁性。当考虑到微观结构上来看时，亚铁磁物质与反铁磁物质较为相似，超精细相互作用下相邻的原子表现出反平行的磁距排列；从宏观磁性上，亚铁磁物质又表现出明显的磁滞现象同铁磁性物质较为一致。亚铁磁性物质较为有代表性的一种就是尖晶石铁氧体 Fe3
3、O4o1.3.4 Fe3O4国内外研究现状目前，国内外制备Fe3O4纳米材料的方法有很多，不同方法制备出来的FeCU纳粒子的性能和适用范围大不相同。根据文献报道制备Fc3O4纳米粒子的方法主要有：沉淀法、热分解法、水热法、微乳液法、溶胶-凝胶法等。这些制备方法对其设备及其操作流程的要求区别很大，得到产品的形貌、性能也相差较大。沉淀法是最早采用液相化学反应合成金属氧化物纳米颗粒的方法。根据溶液中含有铁离子的种类，沉淀法可以分为共沉淀法、氧化沉淀法以及还原沉淀法。Nabiyouni等例采用同样的方法以Fe( NO3)3-9H2O和FeCl2-4H2O为原料，通过加入不同表面活性剂(CTAB, SD
4、S)、控制不同的温度以及反应时间等，得到了不同尺寸的Fe3O4纳米粒子。万栋等29】探究了不同Fe2+/Fe3+M摩尔比对FeCU的催化性能的影响。结果表明，当Fe2+/Fe3+的摩尔比约为3口4时，催化效果最佳，这是由于反应过程中Fe?,易被氧化成Fe3从而造成其与理论摩尔比1匚2不符，因此，在反应过程中Fc2+应适当过量o Jiang等在通N2的条件下，将溶有一定量多巴胺的水溶液逐滴加入FeC13和FcCk的混合溶液中，搅拌至完全溶解后，再加入NaOH溶液并将pH调至10,在N2保护下搅拌30 min,最终获得Fe3O4纳米微粒。近年来，水热法己广泛用于制备各种无机纳米材料。Lei等叫用F
5、eSO4-7H2O提供铁源，去离子水作为溶剂，NaOH为沉淀剂，Q-丙二醇为助剂通过水热法一步合成了八面体形状的磁性Fe3O4纳米微粒。他们发现粒子的平均边长为500 nm左右，晶体的形状可以通过不同方向的生长速率来控制，并且概述了 FeCh八面体的生长模式。所得FC3O4八面体在室温卜-的比饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(He)分别为87. 48cmu/g和95.60e,随着温度的升高，He的值逐渐降低，这是由于有效磁各向异性随着试验温度的升高而降低。杨华等32通过水热法制得单一相的Fe3O4纳米粉末颗粒，该产品99%的粒子的尺寸均在lOOnm以下，比表面积达可达到到85 m2/g;制备所得的
6、水基磁流体是一个稳定的胶体体系，在磁场强度达到320mT的强磁场时仍无明显的分层现象，当使用可见光的照射以及采用磁场共同作用下，通过肉眼可以明显的看到有明亮的光环产生，根据丁达尔现象可知，根据胶体的性质可知，产生光环可以说明溶胶粒子尺寸小于可见光波长，根据胶体的定义可知粒径范围大约在1-100 nmo Fan等3】将原料FeSOWHzO和NaOH,氧化剂选取Na2S2O3,通过采用水热氧化法制备得到多面体结构的FC3O4纳米微粒，同时进一步探究了反应温度、溶液的ph对曲3。4纳米微粒的影响。1.4电磁感应简介电磁感应技术通常我们也将其称之为IH技术，该项技术是在法拉第感应的基础上建立的一项新的
7、技术。利用高频的交变电流在通过线圈时产生磁场来达到一个加热的效果，金属工件在这种交变的磁场条件下时产生涡流，而产生涡流的条件就是金属工件是加热到条件的工件，达到条件后的金属电阻相对减小，这样可以通过较低的电动势就可以产生很强的涡电流，因此在在金属件内部就会相应产生足够的焦耳热，通过该热量对金属完成了一个自发加热的过程，这个自发热的速度非常快。电磁感应加热的原理利用的就是电流的做功，通过能量的转化，将电能转化为热能，来达到一个加热的效果。与传统的加热方法相比，电磁感应加热是自发热的现象，不会对环境造成很大的影响，通过该项技术使得操作环境有了明显的改善，减少了操作工人的操作环境，同时减少了环境的降
8、温费用，提高了经济性。其次、电磁感应的热损耗小，节能效果提高，电磁感应发热过程感应线圈与被加热的金属件是没有直接接触的，进而接触面枳和传热系数均有所降低，能量的传递主要是通过电磁感应进行传递的，在传导的过程中相比于直接加热减少了很多热能的损耗，效率提高很多，可以达到85%左右，比传统的加热提高了很多；第三，金属件温度提升速度快，金属件的电阻小，所以较小的电动势就能产生较强的涡电流，焦耳热产生得也多，热量散失得少，线圈在加热过程中受热量影响减小，大大的提高了线圈的使用寿命，减少了设备损耗，降低了设备费用。所以产品的产量也高，所以无论从损耗还是生产效率上都得到了提高。综上所述，电磁感应加热相对于传
9、统的加热方式具有的优势是非常明显的，综合考虑到加热速度，操作性，能量消耗低，环保以及经济性综合性分析是在目前阶段最好的加热选择。1.5课题研究的意义及内容1.5.1课题研究背景意义防水材料是建筑行业及隧道、地铁等其他相关行业所需且重要的功能型材料。其中，高分子防水材料因其性能卓越且符合建筑革新的目的，成为了典型的新型建筑防水材料，近年的发展十分迅速。高分子卷材主要有树脂类、热塑性聚烯径(TPO)、聚氯乙烯卷材(PVC)防水卷材、聚乙烯丙纶卷材、EVA卷材、高密度聚乙烯卷材(HDPE)等。高分子防水卷材主要优点如下所述：一、主要体现在在匀质性较好，可通过工厂机械化生产过程中合成高分子防水卷材，有
10、效地控制生产的产品质量；二、低温柔性好,拉伸强度和延伸率性能均较好，对不同气候条件下建筑结构层的变形、伸缩等具有较大的适应能力，可操作性较强；三、耐腐蚀能力强，合成高分子防水卷材的耐臭氧、紫外线等性质上较好，耐老化性能好，同时防水耐用年限延长。因此，随着科学技术的不断进步与提高，顺应当今世界低成本、环保节约的大趋势下，高分子防水卷材在日后的发展前景以及研究范围将具有较高优势。EVA防水卷材主要通过物理共混改性制备，将EVA与一种或几种具有良好相容性的聚合物共混，加入抗氧剂、紫外光吸收剂等助剂制备而成心1。EVA防水卷材具有良好的机械性能、耐化学腐蚀、耐老化性能，且透明度高、柔韧性好、施工简便，
11、广泛应用于高速公路、铁路隧道、民用建筑等土建工程的防漏防渗但由于制备EVA热熔胶的原材料大多都是固体物质，且其必须要较高的软化点，导致制得的热熔胶在室温下不发黏；同时，EVA热熔胶还存在不耐高低温，不耐脂肪油，粘接性能不高，大面积涂抹粘接容易产生结皮等缺点；这些缺点使得EVA在施工过程中造成许多不便，影响施工质量。因此，解决如何加热EVA,用简便的方法使热熔胶变为熔融态,便于施工这一难题具有十分重大的意义。1.5.2课题研究的主要内容本次课题研究分为三个部分：(1) 制备出粒径较小、磁性能良好的Fe3O4粉末.本次实验采用化学共沉淀法制备Fe3O4纳米粒子，通过查阅文献、参考往届学长学姐的研充
12、结果，结合实际情况确定出最佳的反应时的温度和PH值这两个反应条件，制备出性能优异的FC3O4粒子，并对制备出的Fe3O4进行SEM和XRD检测，对数据进行分析。(2) 制备出粘接性能优异的EVA热熔胶。本次实验以EVA树脂作为主要原料，在EVA树脂中加入站烯树脂，季戊四醇酯和丁茉酯这三种物质，通过改变这三种物质的加入量进行多组实验，并检测各组EVA热熔胶的粘接性能，从而得出制备EVA的最佳配方。(3) 将制备好的Fe3O4粉末与EVA热熔胶复合。本次实验通过改变在EVA热熔胶中加入Fe3O4粉末的百分比，主要研究了 EVA热熔胶在加入不同百分比的Fe3O4粉末后,在外加磁场作用下产生电磁感应，
13、将EVA热熔胶加热至熔融状态的时I可长短，从中找到加入Fe3O4粉末的最佳百分比。将铁粉与EVA热熔胶进行复合检测，并与Fe/EVA复合热熔胶作比较分析。本次实验方法主要是在EVA热熔胶中加入不同目数铁粉，并改变其在EVA热熔胶中所占百分比，通过电磁感应器使铁粉产生磁感应加热EVA热熔胶,记录热熔胶呈熔融状态的时间，对比分析得出结论。2实验过程2.1实验材料、设备(1)本次实验采用化学共沉淀法制备Fe3O4粉末，所需材料如表2.1和表2.2所示。表2.1制备FC3O4所需主要实验药品试剂名称分子式生产厂家三氯化铁分析纯FeCh- H20国药集团化学试剂有限公司氯化亚铁分析纯FeCh国药集团化学
14、试剂有限公司油酸化学纯C18H34O2国药集团化学试剂有限公司无水乙醇分析纯C2H5OH天津市北联精细化学品开发有限公司氨水分析纯NH3H2O国药集团化学试剂有限公司表2.2 制备Fe3O4所需实验仪器仪器名称仪器型号生产厂家集热式恒温加热磁力搅拌器DF-101S巩义市予华仪器有限责任公司精密定时电动搅拌器JJ-1江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司循环水式真空泵SHZ-III巩义市予华仪器有限责任公司电热恒温鼓风干燥箱上海精宏实验设备有限责任公司电子天平上海菁海仪器有限公司其他所需实验物品还有精密试纸、定性滤纸及PH试纸。(2)制备EVA热熔胶实验材料如下表2.3所示。表2.3制备EVA热熔胶所
15、需药品药品名称生产厂家EVA210美国杜邦公司菇烯树脂T-80深圳市吉田化工有限公司邻苯二甲酸丁茉酯广东翁江化学试剂有限公司季戊四醇酯深圳市吉田化工有限公司2.2实验方法及过程2.2.1 Fe3O4 的制备制备Fe3O4的具体实验操作步骤如下：使用电子天平，精确称取4.91g的FeC12-7H2O固体颗粒和12g的FeCl3-6H2O固体颗粒，放置在lOOmL的干燥烧杯中，加入lOOmL的去离子水溶解，直至得到澄清透明的黄色混合溶液后再加入油酸1.7g左右。将完全溶解的混合溶液转入250mL的三口烧瓶中，把反应装置即三口烧瓶放置在水浴中缓慢加热,同时使用电动搅拌器不停的搅拌。等温度上升至801时，滴加沉淀剂氨水使溶液沉淀出黑色颗粒，直到混合溶液的PH值调节至9时停止滴加氨水。将己有沉淀产生的黑色反应体系继续在80的温度下搅拌保温40min
