纳米材料改性新型钢结构防火涂料的研究

研究采用纳米材料改性钢结构防火涂料，实验表明：采用经硅烷偶联剂改性的纳米粒子改性钢结构防火涂料，可解决无机纳米粒子在有机涂料中的分散问题，从而可有效地提高钢结构防火涂料的耐火极限；实验还表明，不同的纳米材料及其加入量对钢结构防火涂料的耐火极限均有不同程度的影响。在最常用纳米TiO2、纳米SiO2和纳米B2O3这几种纳米材料中，纳米TiO2的效果最好，经其改性后的防火涂料的耐火极限可提高6min，防水性可提高17．9％；当纳米TiO2含量为0．9％时，改性效果为最佳。     

磷酸钾镁胶结剂基钢结构防火涂料研究进展

近年来,随着建筑行业的快速发展,钢结构在各类建筑中得到广泛应用。钢结构具有强度高、施工速度快、抗震等优点,但也存在耐热不耐火的缺陷,遇到火灾时其强度会迅速下降,在钢结构表面涂覆防火涂料是解决这一问题最高效、最经济的措施之一。针对现有钢结构防火涂料在凝结硬化时间、环境保护以及黏结性能等方面的不足,着重介绍了以磷酸钾镁水泥作为胶结剂的新型无机非膨胀型防火涂料的研究现状、防火机理及其发展前景。     

纳米TiO2改性环氧富锌涂料的防腐性能

将纳米TiO2以机械搅拌的方式加入到环氧富锌涂料中,制备纳米TiO2改性环氧富锌涂料。采用喷涂法将纳米TiO2改性环氧富锌涂料和未改性的环氧富锌涂料分别涂覆到耐候钢电极表面上,在NaCl电解质溶液中测量电化学极化曲线,并通过金相显微镜观察样品湿热试验后的表面形貌。实验结果表明,纳米TiO2的光电转换作用提高了环氧富锌涂层防腐性能,耐候钢表面涂覆纳米TiO2改性环氧富锌涂料后,其自腐蚀电流减小,表面腐蚀程度减轻。     

金红石型纳米TiO2改性PC阳光板抗老化应用

采用TEM,UV-Vis等测试手段表征了金红石型纳米TiO2的性能特征;分别制备了金红石型纳米TiO2质量分数分别为0.1%、0.3%和0.8%的改性PC阳光板,并采用氙灯气候试验机对纯PC和改性PC阳光板进行了人工加速老化.结果表明:金红石型纳米TiO2在PC阳光板基体中具有良好的分散性,其对PC阳光板有一定的增韧作用,改性PC阳光板具有优异的抗老化性能,其中,0.1%纳米TiO2改性PC阳光板的效果最好,老化400 h后的色差值为2.56,仅为未改性时的四分之一,老化800h后的缺口冲击强度保持率大于95%,相比纯PC提高了16.67%.     

纳米二氧化硅-丙烯酸树脂复合涂料的研制

本文合成了丙烯酸树脂,并选择合适的助剂、溶剂、填料,配制了丙烯酸树脂涂料.为提高涂层的硬度,抗冲击能力,耐磨性等机械性能,加入纳米二氧化硅.采用有机硅烷偶联剂KH-570对纳米二氧化硅进行了改性,解决了纳米粒子的团聚问题,提高了其在涂料中的分散性,制备成二氧化硅-丙烯酸树脂复合涂料.在此基础上使用环氧树脂对涂料进行改性,提高了涂料的交联度,降低了涂料的亲水性.采取合适的固化剂以及涂布工艺,制备成纳米涂层.使用动态光散射、透射电镜、红外光谱等方法对材料进行了表征,并按国家涂料性能检测标准对涂料进行了测试.研究结果表明,采用改性后的二氧化硅制备的涂料涂布的钢板表面细腻平整,具有较好的光洁度.加入适量环氧树脂、固化剂、防锈剂后的涂料涂布后各项机械性能良好,耐碱能力在5%氢氧化钠,25℃的情况下达到了6h以上,耐侯性通过了350h的盐雾测试,耐温水性在80℃下达到了10h以上,耐酸性在5%硫酸,25℃的情况下达到了24h.     

用于食品金属包装的水基改性环氧纳米SiO_2复合涂料的制备及性能研究

对食品金属包装内涂料所采用的环氧树脂涂料进行了改性研究.采用化学接枝改性法改性环氧树脂使其水基化,并添加不同配比的纳米Si O2制备复合涂料,通过正交试验和单因素实验确定了制备水基改性纳米复合涂料的最佳工艺条件.当固化剂乙二胺用量为10%、甲基丙烯酸(MAA)4%、过氧化苯甲酰(BPO)2%、反应温度50℃、反应时间40 min以及纳米Si O2添加量为8%时,所制备的水基改性环氧纳米复合涂料的综合性能良好.同时采用红外光谱、扫描电子显微镜及多种国家标准对其性能进行表征和检测,结果表明,所制备的复合涂料,涂膜有较好耐水、耐酸碱和防腐性能,其冲击强度45 kg·cm、附着力0级.     

建筑钢结构防火涂料的类型、性能及优选方法

探讨了钢结构建筑防火涂料的种类及性能,根据钢结构耐火极限要求、建筑部位、工程的重要性以及防火涂料价格等因素,提出了建筑钢结构防火涂料的四种优选方法,并举例说明方法的可行性,可供工程设计与施工参考.     

纳米TiO2-聚氨酯复合制备研究

采用纳米TiO2直接加入及预聚体分散法,制备了稳定的纳米TiO2-聚氨酯复合乳液.考察了纳米TiO2改性、加入方式、用量、不同R(n-NCO/n-OH)值等影响因素,发现通过硅烷偶联剂(KH-570)、二甲苯改性的纳米TiO2沉降性有较大改善,分散在介质中呈良好乳液状;反应初直接加入TiO2合成的纳米TiO2-聚氨酯在手感上优于其它加入方式,力学强度较高;当R值为3.5时、纳米TiO2加入量控制在0.5%以内获得的纳米TiO2-聚氨酯杂化材料性能优良,铅笔硬度大于2H,耐冲击强度大于80 cm,粒子平均粒径在100 nm以内.     

Li~+离子掺杂TiO_2纳米粒子的表面光电性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了纯的和掺Li+的TiO2纳米粒子,利用XRD、XPS、UV-Vis和表面光电压谱(SPS)测试技术对样品结构进行了表征.分析了不同退火温度及不同Li+掺杂量对TiO2纳米粒子表面光电性能的影响,讨论了Li+掺杂对TiO2纳米粒子表面光电性能影响的机制.实验结果表明:Li+掺杂TiO2在退火温度600℃时已完全转化为金红石相,相对于纯TiO2而言,Li+掺杂降低了相转化温度;退火温度为500℃,Li+掺杂量为1%的TiO2纳米粒子的表面光电压显著增强,这可能与Li+掺杂所引起的光吸收能力的提高以及缺陷有关.     

纳米TiO2在涂料中的抗菌性能研究

将实验室自制的抗菌纳米TiO2添加于苯-丙乳液中,制成抗菌涂料.透射电镜测试结果表明,表面处理后的抗菌纳米TiO2在乳液中能够均匀分散,可充分发挥纳米TiO2的杀菌作用.杀菌测试结果表明,该抗菌涂料对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢的杀菌率均达到99%以上,并且它不受光源条件限制,抗菌作用彻底、持久.     

激光气相法制备TiO2超精细粉末

利用脉冲红外激光产生的等离子体，诱导反应体系ＴｉＣｌ４／Ｏ２合成了ＴｉＯ２超精细粉末，采用ＩＲ、ＸＲＤ、ＸＰＳ、ＴＥＭ等技术对粉体进行了分析表征，结果表明，ＴｉＯ２超精细粉末粒径在１４０Ａ左右，具有大小均匀，不团聚，粒径尺寸分布窄等优点，由该粉体催化ＣＯ氧化结果表明，对ＣＯ氧化反应具有较高催化活性。     

高温稳定TiO_2 -SiO_2 复合粉体的两步水热法制备

以钛酸丁酯和硅酸乙酯为原料,通过两步水热法制备了具有高光催化活性的高温稳定TiO_2-SiO_2复合粉体. 采用动态光散射粒度分析仪、差示扫描量热仪、傅里叶变换红外光谱仪、透射电子显微镜和X射线衍射仪等对TiO_2-SiO_2复合粉体进行了表征. 粒度分析表明,复合粉体分散良好, 颗粒大小为10～30nm,颗粒分布较窄. 热分析表明,SiO_2的加入能显著提高TiO_2的热稳定性.物相分析表明:复合粉体中SiO_2含量越高,锐钛矿型TiO_2的高温稳定性越好;TiO_2/SiO_2摩尔比为1: 1的复合粉体在1200℃处理2h后仍保持锐钛矿晶型. 红外分析表明,800℃处理2h前后的复合粉体中均无 Ti-O-Si 键. TiO_2-SiO_2复合粉体在紫外光作用下使甲基橙水溶液降解的实验表明:未经热处理的复合粉体的光催化性能和商品P25 TiO_2粉体相似;800℃和1000℃热处理2h后的复合粉体的光催化性能保持良好, 远高于相同条件处理过的P25;1200℃处理2h后的复合粉体只有微弱的光催化活性.     

Mg2+掺杂对TiO2粉末晶型转变的影响与机理

取钛酸丁酯、无水乙醇和硝酸镁为原料，采用溶胶-凝胶法制备掺杂不同量Mg^2＋的TiO2粉末，用XRD、TEM、TGDTA对粉末的晶体结构、晶粒大小和形貌进行表征，并研究了TiO2在锐钛矿型和金红石型之间的的晶型转变过程．结果表明：粉末的平均粒径为纳米级，当物质的量分数x（Mg^2＋/Ti^4＋）-1．0％，粉末平均粒径由60nm左右减为40nm左右；Mg^2＋。’的掺人延缓了TiO2由锐钛矿型向金红石型的转变，且随着Mg^2＋掺入量的增加，晶型转变越不容易发生，当物质的量分数x（Mg62＋／Ti^4＋）-2．0％时，Mg^2＋在TiO2中的固溶度已经达到饱和，XRD谱图开始出现MgTi2O5的特征峰,分析了Mg^2＋的掺杂阻碍了TiO2由锐钛矿型向金红石型转变的原因．因此，掺杂适当量Mg^2＋有利于制备热稳定性比较高的锐钛矿型粉末．     

原料TiO_2粒径对层状镧钛酸盐形貌的影响及反应历程研究

通过固相反应法合成了一系列不同尺寸的K2La2Ti3O10,考察了原料TiO2尺寸对固相反应速率以及产物形貌的影响,得出了不同粒径原料的最佳反应配比;同时使用XRD跟踪检测,研究制备过程中可能的反应历程.结果表明,降低原料粒径,可使反应速率加快,有利于合成小尺寸的层状K2La2Ti3O10.     

PMMA-TiO2复合材料作为润滑添加剂的研究

通过硅烷偶联剂“桥”的作用，引入了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，成功地制备出以无机纳米粒子TiO2为核，聚合物(PMMA)为壳的复合纳米材料。通过四球机研究了其作为水基液添加剂的摩擦学性能，实验结果证明，表面修饰的纳米粒子比未经修饰的纳米粒子具有较小的磨斑直径，较高的极压值；在高载荷下具有较好的抗磨、减磨性能。用透射电子显微镜(TEM)对其进行了形貌分析，用扫描电子显微镜(SEM)观察了钢球磨斑表面形貌。     

超细层状钛酸钾的制备及性质研究

采用纳米级TiO2为原料，通过固相反应法成功制备了超细层状钛酸钾(K2Ti4O9)，并与微米级TiO2为原料制备所得产物相比较，以XRD、TEM、TG等表征手段考察了超细层状钛酸钾的酸交换、烷基胺嵌入特性．发现超细层状钛酸钾有利于酸交换和嵌入反应的进行，同时发现了超细层状钛酸钾的剥离特性，剥离所得纳米级片层可以制备静电组装纳米TiO2多层膜．     

纳米二氧化钛粉末离子掺杂研究

采用溶胶-凝胶法制备了13种离子掺杂的纳米TiO2光催化剂．系统的考察了它们光催化降解甲基橙的催化活性．并且对其可能的光催化活性的影响因素进行了全面的分析．发现其催化活性的变化与这些离子的掺杂浓度、离子半径、离子的电子亲和势、离子的电子构型、离子掺杂对TiO2造成的晶格畸变以及离子在TiO2晶体中的能级位置等因素有关．其中,掺杂V^5 、Ag^ 、Ni^2 、La^3 、Fe^3 及W^6 能够有效提高光催化降解甲基橙的脱色率;而对于Cr^3 以及闭壳型的Zn^2 、Al^3 等对TiO2光催化活性的影响较小．甚至有所降低．     

尿素加压共沉淀法制备纳米ZnO-TiO2复合粉体

以Zn(NO3)2,Ti(SO4)2为原料,以尿素为沉淀剂宿主,采用高温加压共沉淀法将Zn2+及Ti4+同时沉淀出来,在热分析的基础上于一定温度下煅烧1h,制得纳米ZnO TiO2(锐钛矿型)复合粉体,其平均粒径约为45nm。结果表明,采用该方法制备复合粉体时,只有在一定的反应物配比范围内才能实现纳米ZnO与纳米TiO2的复合。     

溶胶-凝胶法制备Sm3+掺杂TiO2粉体的发光性能

采用溶胶凝胶法制备了Sm3+掺杂的TiO2粉体,并表征了其性能.结果表明溶胶凝胶法制得粉体为锐钛矿和金红石的混相TiO2.在335 nm波长光的激发下,有较强的橙红色发射,发射峰值分别位于582、611、662和725 nm,属于Sm3+离子的4G_5/26H_J/2〖KG0.4mm〗(J=5,7,9,11)跃迁,最强峰位于611 nm;在611 nm波长的光激发下,激发峰位于335和407 nm.     

用扩散火焰燃烧合成Fe3+掺杂TiO2纳米晶的结构及紫外光催化性能

采用气相火焰燃烧合成Fe3+掺杂TiO2纳米晶,利用XRD、XPSI、CP-AES和EPR等手段分析了物相结构,考察了Fe3+掺杂TiO2纳米晶在紫外光辐照下降解罗丹明B活性,探讨了紫外光催化机理。结果表明:Fe3+掺杂显著提高了TiO2纳米晶的光催化活性,Fe3+最佳掺杂摩尔分数为0.05%。Fe3+作为光生电子和空穴的双重浅势捕获陷阱,有效地分离了光生载流子,提高了光催化活性。但在TiO2体相中过多Fe3+富集将增加因多次捕获而造成的载流子复合,降低光催化活性。