改性纳米二氧化硅用于丙烯酸聚氨酯防腐涂料

为改善纳米二氧化硅的分散性,以硅烷偶联剂KH-570,分散剂BYK-163和钛酸酯偶联剂NDZ-201对纳米二氧化硅进行表面改性.通过沉降率、FTIR和SEM等表征评定方法,对产物结构和性能进行了分析.结果表明,KH570能够对二氧化硅进行改性,并且效果优良.最佳改性条件为:改性剂用量为5%,反应时间30min左右,改性后的纳米二氧化硅用于丙烯酸聚氨酯防腐涂料中,涂料各项性能都有较大改善,均达到国家标准.     

纳米二氧化硅粒子的改性研究

利用傅立叶红外光谱仪、接触角测试仪和Zeta电位测定仪等仪器分别测试未改性和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)改性的纳米二氧化硅粒子表面的分子结构、接触角和电荷,分析两者之间的宏观性能和微观分子结构区别,以此判断改性效果;采用TG定量分析纳米二氧化硅(Si O_2)表面偶联剂KH570的接枝率,研究分散液的p H值、偶联剂用量、水用量等工艺条件对接枝率的影响,结果表明:当偶联剂KH570用量在20%二氧化硅质量范围内,随着偶联剂用量增加接枝率不断增大,当超过这个用量后,则由于空间位阻效应导致接枝率变化不明显.     

超细SiO2颗粒废料的表面改性

以通信光纤生产中产生的超细二氧化硅颗粒废料为原料,经水纯化处理后,用硅烷类偶联剂对其表面进行化学改性.傅立叶红外光谱和热重分析结果表明,改性后的超细二氧化硅颗粒表面的硅羟基吸收峰明显减小,热失重增加,表明其与硅烷类偶联剂发生了化学键合;激光光散射和扫描电字显微镜的测定结果发现,改性后的超细二氧化硅颗粒粒径减小,颗粒分散性大大提高,在电镜照片中无明显的大团聚体,表明超细二氧化硅颗粒表面键合了疏水性有机分子链,疏水性增强,达到了改性目的,为超细二氧化硅废料的回收利用提供了广阔的市场.     

纳米改性氢氧化铝(CG-ATH)表面处理工艺对纳米 CG-ATH/PA6复合材料力学性能的影响

用偶联剂对纳米改性氢氧化铝（CG-ATH）进行了表面处理,制备出纳米CG-ATH/PA6复合材料。研究了偶联剂用量、偶联剂种类及CG-ATH的改性温度对复合材料力学性能的影响。结果表明：填充表面处理后的CG-ATH,可以大幅提高复合材料的力学性能;填充用A₁偶联剂表面处理,偶联剂质量分数为1.0%,改性温度为75～80℃条件下处理的CG-ATH,得到的复合材料的力学性能最好;表面处理明显提高了CG-ATH在PA6中的分散性。     

铝锆偶联剂的合成及对纳米TiO2的表面改性

以聚合氯化铝(PAC)、氧氯化锆和己二酸等为原料合成了带有羧基功能基的铝锆偶联剂.借助傅里叶红外光谱、热重分析、X射线衍射、扫描电镜和粒度分布等测试方法对铝锆偶联剂及改性前后的纳米TiO2进行表征.对铝锆偶联剂表征的结果表明:己二酸分子中的一个羧基同时与铝和锆原子中心相连,另一羧基则作为偶联剂的功能基得以保留;铝锆偶联剂分子中无机部分所占比例高达71%.对利用铝锆偶联剂进行表面改性得到的纳米TiO2表征发现:铝锆偶联剂在纳米TiO2表面形成化学吸附,但此吸附并未对纳米TiO2的晶型产生影响;改性后的纳米TiO2在水中的分散性显著提高.     

纳米粒子对有机硅热反射涂层耐腐蚀性能的影响

用环氧树脂对有机硅共聚物进行改性,得到环氧改性有机硅树脂,采用红外光谱对其结构进行表征.结果表明:环氧改性有机硅树脂中形成的Si-O、Si-C骨架,使树脂涂层具有优异的粘结性能.采用偶联剂对纳米二氧化钛、纳米掺锑二氧化锡和纳米二氧化硅混合粒子进行改性,将此纳米粒子作为热反射涂料的颜填料使用,结果表明:当纳米粒子含量在3%时,涂膜的耐腐蚀性能最佳.     

PVC/超细SiO2复合材料的制备与加工对其性能的影响

用沉淀法制备了超细二氧化硅粉体,探讨了纳米二氧化硅溶胶的最佳沉淀率以及不同偶联剂用量、不同二氧化硅添加量对材料力学性能的影响。通过实验发现,用BS-12不能完全沉淀出液相中的二氧化硅,最佳沉淀率为92%。将沉淀出的二氧化硅通过共沸蒸馏和KH-560表面改性后再与PVC共混,发现PVC的拉伸强度和冲击强度可分别提高117%和19%,其他力学性能也得到相应改善。     

铝锆偶联剂的合成、表征及其对纳米TiO2的表面改性

以聚合氯化铝（PAC）、氧氯化锆和己二酸等为原料合成了带有羧基功能基的铝锆偶联剂, FTIR分析证明,己二酸分子中的一个羧基同时与铝和锆原子中心相连,另一羧基则作为偶联剂的功能基得以保留;TG-DTG分析表明,铝锆偶联剂分子中无机部分比重高达71%。利用合成的铝锆偶联剂对纳米TiO2进行表面改性,借助FTIR、TG-DTG、XRD、TEM和粒径分布等测试方法对纳米TiO2的界面性质进行分析。FTIR和TG-DTG分析证明,铝锆偶联剂在纳米TiO2表面形成化学吸附;粒径分布和Brookfield粘度测试说明,改性后纳米TiO2在水中的分散性显著提高。     

纳米氧化钛颗粒表面处理及表征

利用偶联剂钛酸丁酯对纳米二氧化钛颗粒预处理后,进行甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）的聚合改性,研究了聚合改性物质的结构和改性后纳米二氧化钛的分散性能。钛酸丁酯与氧化钛表面羟基反应,使氧化钛粒子表面生成交联反应物,甲基丙烯酸甲酸与其反应生成ＰＭＭＡ并均匀包敷于纳米二氧化钛颗粒的表面。通过聚合改性后的纳米二氧化钛颗粒在甲苯中具有良好的分散性能。     

Al2O3和SiC纳米粒子改性酚醛树脂的热稳定性研究

分别用Al2O3和SiC两种纳米粒子对纯酚醛树脂进行共混改性,共混前用超声波对纳米粒子进行物理分散,用偶联剂进行表面化学改性,以获得纳米粒子分散良好、界面结合良好的纳米改性酚醛树脂;根据改性酚醛树脂的DTA-TG试验结果分析其热稳定性。结果表明:用KH-550硅烷偶联剂对纳米粒子进行表面改性处理的纳米改性酚醛树脂A05与S05都分别较未进行纳米粒子表面改性处理的纳米改性酚醛树脂A05G与S05G的热稳定性提高要大;当温度低于420℃时A05的热稳定性优于S05,当温度高于420℃时S05的热稳定性优于A05;而在整个温度段S05的热失重略小于A05.     

硅烷偶联剂改性超细TiO2的研究

以乙醇为溶剂,借助超声作用,分别用硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基（DL-151）,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH-560）,γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基（KH-570）,N-（γ-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷（KH-792）对超细TiO2进行表面改性．改性后的超细TiO2分别进行红外光谱检测和沉降性实验,比较了各硅烷偶联剂改性后TiO2在不同极性溶剂中的分散性．沉降性实验结果表明,KH-792改性的TiO2在强极性溶剂有较好的分散性,而KH-560、KH-570改性的TiO2在弱极性溶剂中则有较好的分散性。     

KH-570对Al2O3粉体的改性研究

用硅烷偶联剂KH-570改性Al2O3粉体。结果表明：通过对Al2O3粉体在水-油体系中的分散状态观察发现，改性后的Al2O3表面由亲水性变为亲油性；通过红外光谱（IR）分析可知，KH-570与Al2O3粉体表面发生了化学键合；经扫描电镜（SEM）观察到改性后的Al2O3粉体不再团聚在一起，得到了有效的分散。     

表面处理对生物降解黄麻/PBS复合材料性能的影响

采用模压成型法制备了生物降解黄麻增强PBS(聚丁二酸丁二醇酯)复合材料,通过拉伸、弯曲性能测试、红外分析和扫描电子显微镜观察,探讨了碱处理和硅烷偶联剂KH-570处理对材料性能的影响.结果表明:碱处理和硅烷偶联剂KH-570处理均能够提高黄麻纤维的表面粗糙度,从而改善黄麻纤维与PBS树脂之间的界面黏结性能,提高黄麻/PBS复合材料的力学性能,特别是弯曲模量的提高十分显著,比未处理黄麻/PBS复合材料分别提高了58%和98.5%.此外,研究结果还表明,硅烷偶联剂KH-570的处理效果较碱处理好.     

钛酸钾晶须表面处理及对聚烯烃增强

为改善聚烯烃(PO)体系强度,对钛酸钾晶须(K2Ti6O13,PTW)进行表面无机包硅处理。并比较了硅烷偶联剂改性前后晶须对PO增强性能的改变．实验结果表明，包硅处理后经硅烷偶联剂KH-570表面改性的PTW能与PO基体更好地相容，达到较好的增强效果。在添加量10%的情况下，PO体系的冲击强度略有下降,但拉伸强度提高40％．     

毛竹纳米纤维素的烷基化改性

为了提高毛竹纳米纤维素的分散性及与非极性高分子材料的界面结合性,以硅烷偶联剂(KH-570)为改性剂,分别以乙醇和甲苯为溶剂对毛竹纳米纤维素进行烷基化改性处理,并利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDAX)和X射线光电子能谱(XPS)对改性后的纳米纤维素性能进行检测分析。结果表明:纳米纤维素的羟基与硅烷偶联剂中的硅羟基之间发生了偶联反应,纳米纤维素的晶型未遭破坏,但是相对结晶度有所下降,烷基化改性后纳米纤维素表面的C和O原子数减少,即C原子与羟基中的O原子连接(C—OH)减少,且纳米纤维素表面羟基和硅烷偶联剂中的硅离子之间发生了配位作用。以乙醇为溶剂硅烷偶联剂改性后的纳米纤维素(E-CNF)的烷基化效果优于以甲苯为溶剂硅烷偶联剂改性后的纳米纤维素(T-CNF)。     

KH-570表面改性超细SiO_2的研究

利用超重力连续化装置制得超细SiO2的湿滤饼,用硅烷偶联剂KH-570对SiO2表面进行改性以提高其在有机相中的浸润能力。通过红外光谱(FT-IR)、表面羟基数、透射电子显微镜(TEM)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油值、激光粒度分析等表征手段对样品进行了测试分析。结果表明:硅烷偶联剂KH-570是有效的改性剂;改性后样品在有机相中的浸润能力明显提高,样品的DBP吸油值由1.9 mL/g增大到3.1 mL/g;确定了最佳偶联改性条件,反应时间为4 h,改性剂KH-570用量为SiO2质量的10%,改性后样品每平方纳米表面积上的羟基数由1.15nm-2减少到0.9 nm-2。     

多重固化EA／纳米SiO2杂化涂层的阻燃及热稳定性

以改性纳米SiO2、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH．570）、磷酸酯三丙烯酸酯（TEAP）及TDI-TMP加成物作紫外（uv）配方体系的功能成分,制备了含P、N及Si三重固化丙烯酸酯涂层。通过红外、紫外-可见、热重及阻燃性能测试仪等研究了不同阻燃体系下不同固化方式对环氧丙烯酸酯（EA）涂层阻燃及热稳定性能的影响。结果表明：EA体系双键转化率随纳米SiO2含量及固化重数的增加而提高;可见光透过率随KH-570、TDI-TMP的加入而改善;涂层阻燃及热稳定性随阻燃成分与其含量,及固化重数的增加而提高。     

含Si环氧丙烯酸酯/纳米SiO_2涂层制备及性能研究

为了制备耐热、阻燃性能优异的新型含Si环氧丙烯酸酯（EA）纳米涂层,以KH-570改性纳米SiO2和有机硅改性EA作紫外光（UV）固化组分,并在配方中加入纳米Mg（OH）2,制备了系列UV固化新型含Si EA纳米涂层。通过红外光谱仪、紫外可见光谱仪、热重分析仪等研究紫外光固化体系涂膜耐热、阻燃及光学性能。结果表明：在有机硅改性EA中添加KH-570改性纳米SiO2,可以提高纳米涂层热稳定性、阻燃性,同时使其保持优良透明性;当改性纳米SiO2含量达5%时,涂膜耐热、阻燃性能均最佳;同时在体系中加入Mg（OH）2,可进一步改善体系的阻燃效果。     

表面改性对三种天然纤维增强聚丙烯复合材料拉伸性能的对比研究

采用氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、丙基三甲氧基硅烷(KH-570)以及马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)分别对纤维素、木屑和秸秆进行了表面改性处理,并分别制备了三种植物纤维增强聚丙烯复合材料,考察了复合材料的拉伸性能与改性方法、纤维类型及纤维含量的关系。结果表明,复合材料的拉伸强度随着纤维含量提高而降低;MAPP处理较硅烷偶联剂处理的纤维-基体界面粘接性能改善较大,其拉伸强度最大提高了50%,而断裂延伸率和断裂韧性也由于界面结合力提高而明显降低。