HSi-g-A151的制备及其对纳米Si_3N_4的表面改性

通过甲基含氢硅油与乙烯基硅氧烷(A151)的接枝反应,制备大分子硅氧烷偶联剂(HSi-g-A151),并用其对纳米Si3N4粉体进行表面修饰,通过沉降实验、透射电镜分析、粒度测定、热重分析和表面自由能分析等手段对改性前后的粉体进行表征.结果表明:大分子硅烷偶联剂对纳米Si3N4粉体为化学改性,改性后的纳米Si3N4粉体在二甲苯中悬浮稳定,粒径分布在30 nm左右,纳米颗粒表面自由能由79.8 J.m-2下降到39.4 J.m-2.     

三元共聚物对纳米Si_3N_4粉体表面改性的研究

采用自制的三元共聚物BA-MMA-GMA作为大分子改性剂对纳米Si3N4粉体进行表面包覆处理,利用红外、热重分析、粒径分布、接触角、透射电镜分析等手段进行表征.结果表明:三元共聚物与纳米粉体间既存在化学键合,也存在物理包覆,可以有效阻止纳米Si3N4粉体的团聚.改性后的纳米粉体表面自由能显著降低,在有机溶剂中的分散稳定性显著增加.     

纳米氮化硅粉体的表面改性研究

本研究采用聚乙二醇(PEG1000)作为表面改性剂对纳米氮化硅进行表面改性处理.通过测定氮化硅在丙酮中的悬浮层体积和悬浮液的透射电镜(TEM)分析来表征其分散性.用傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析、比表面积测定及透射电镜等探测纳米Si3N4粉体的表面改性效果.结果表明:PEG的添加量为Si3N4的5wt%,Si3N4的改性效果最佳.     

氢氧化铝阻燃剂的表面改性及在软质聚氯乙烯中的应用研究

本研究采用阴离子表面改性及湿法处理对氢氧化铝表面进行改性,考察了改性剂用量、温度和时间对吸油值和活化指数的影响,从而确定最佳改性条件;同时对改性前后的粉体进行热重分析和红外光谱分析;并将改性前后的粉体填充到软质聚氯乙烯(PVC)中,测定其阻燃性能和机械力学性能.实验结果表明,改性最佳工艺条件为:改性剂用量为3%,时间为30 min,温度为90℃.热重分析结果表明改性后氢氧化铝热稳定性提高,红外光谱结果表明改性后的氢氧化铝在表面以化学键方式与改性剂结合,氧指数由25. 1提高到29. 5,阻燃性能显著提高.     

氟改性纳米SiO2颗粒的制备及其在消泡剂中的应用

利用氨丙基三乙氧基硅氧烷(APTES)和全氟辛基磺酰氟(PFOSF)对纳米SiO2颗粒进行表面改性,通过红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)和接触角(CA)等手段对改性后的纳米颗粒进行表征,确定了改性剂的接枝类型,考察了接枝率对纳米颗粒疏水程度的影响,并研究了纳米颗粒疏水程度及其占硅膏的质量分数对消、抑泡性能的影响,最后结合硅膏的黏度、流变性及有机硅消泡剂的消泡机制对上述实验数据及现象作出对应的解释。结果表明:PFOSF以APTES作为"媒介"化学接枝到SiO2表面,当二者占SiO2质量分数分别为9.4%和4.6%时,颗粒具有最大的接触角,约150°;当二者占SiO2质量分数分别为4.7%和2.3%时,颗粒的接触角为110°,控制改性颗粒占二甲基硅油(PDMS)质量分数的4%,由此硅膏制备的有机硅消泡剂具有最佳的消、抑泡效率。     

纳米颗粒填充聚四氟乙烯基复合材料的分散性表征

对纳米Si3N4、AlN和SiC颗粒填充聚四氟乙烯（PTFE）基复合材料表面形貌的扫描电子显微镜(SEM)图像进行处理与分割,利用颗粒分散度方法表征分割图像中纳米颗粒的团聚程度和分散性.结果表明：在3种纳米颗粒填充PTFE基复合材料中,纳米SiC的分散性最佳,纳米AlN的分散性最差;当纳米Si3N4和SiC的质量分数为7%、纳米AlN的质量分数为5%时,PTFE基复合材料的分散性较好;经钛酸酯偶联剂处理后,可使纳米Si3N4和SiC在PTFE基复合材料中的分散性提高,但会使纳米AlN在PTFE基复合材料中的分散性下降.     

纳米Al(OH)3表面改性及其在EVA中的阻燃应用

研究了硅烷偶联剂G湿法表面改性纳米Al(OH)₃（ATH）及其在乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）体系中的阻燃应用，确定了G的最佳质量分数1.5％和最佳改性pH值5-6。通过沉降试验、红外光谱及复合材料力学性能等对改性效果进行了表征：改性后粉体在液体石蜡中沉降速度明显降低，红外光谱图表明改性粉体表面有效键合了有机物质，拉伸测试表明添加改性粉体的复合材料力学性能明显提高。将改性纳米ATH应用于EVA阻燃，当无机填料质量分数为55％时，复合材料力学、阻燃性能即可达到性能要求。     

表面改性对纳米氢氧化镁/高密度聚乙烯复合材料的影响

采用不同表面改性剂对纳米氢氧化镁改性并填充阻燃高密度聚乙烯,研究了表面改性剂的种类及用量对阻燃性和力学性能的影响.结果显示:表面改性剂硅烷偶联剂、硬脂酸镁和钛酸酯改性氢氧化镁对高密度聚乙烯阻燃性改善较小,但有利于提高体系力学性能,其最佳用量分别为高密度聚乙烯质量的3.5%,2.5%和2.5%.考虑综合性能,硅烷偶联剂为最佳表面改性剂,用量为Mg(OH)2质量的3.5%时,体系氧指数、拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度分别提高约8%、30%、6%和18%.     

涤纶织物纳米碳化锆粉体的表面改性

使用硅烷偶联剂KH560对纳米碳化锆粉体进行偶联改性处理,再使用改性后的纳米碳化锆粉体对涤纶织物进行整理及染色.利用扫描电镜、红外光谱和热性能测试技术对纳米碳化锆粉体和涤纶织物纤维表面形态、结构和热性能进行了表征.结果表明,纳米碳化锆粉体经过KH560改性之后,团聚现象明显改善,且发生了化学接枝反应,并通过KH560的桥接作用使纳米碳化锆颗粒牢固附着在涤纶纤维表面.涤纶织物经过纳米碳化锆粉体整理之后,起始和终止热分解温度均有所下降.染色之后纤维表面仍粘附有纳米碳化锆颗粒,纳米碳化锆整理对涤纶纤维染色和热性能没有影响.     

大分子钛酸酯表面改性剂的合成与表征

选择甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、马来酸酐(MAH)为单体,以无规共聚的方式得到MMA-BA-MAH三元共聚物.然后与一定量的丙烯酸、四异丙氧基钛共同进行酯交换反应,得到大分子钛酸酯表面改性剂,用于纳米陶瓷粉体的表面改性.采用红外、核磁、热分析等手段对三元共聚物和大分子钛酸酯表面改性剂的结构进行表征,通过FTIR、NMR测试结果,证实了MMA-BA-MAH和大分子钛酸酯表面改性剂为预期的产物,热分析表明MAA-BA-MAH三元共聚物与四异丙氧基钛反应后,分解温度大大提高,最大分解速率时的温度为431℃,大分子钛酸酯表面改性剂的热稳定性好.以[η]定性表征共聚物的相对分子量,结果表明聚合物的相对分子量不是太大.     

改性石墨烯润滑油摩擦学特性研究

研究在润滑油中添加石墨烯提高其极压抗磨性能。应用油酸、硬脂酸等对石墨烯进行表面改性,通过扫描电镜、拉曼光谱仪分析改性石墨烯的形貌结构,分光光度计观察改性石墨烯在润滑油中的悬浮稳定性,采用摩擦磨损试验机测试加入改性石墨烯的润滑油的摩擦学性能。结果表明,石墨烯经表面改性后形貌发生了变化,提高了在润滑油中的悬浮稳定性。润滑油添加质量分数为0.075％的改性石墨烯,耐磨性和承载能力有很大提高。     

改性废旧硅橡胶复合绝缘子胶粉与三元乙丙橡胶(EPDM)共混物的性能研究

采用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）和六亚甲基四胺/氯化铁/氯化亚铁混合物（混合改性剂）分别改性废旧硅橡胶复合绝缘子胶粉,利用衰减全反射傅立叶变换红外光谱（ATR FT-IR）和热失重分析（TGA）表征了KH570改性废胶粉的效果,并将其掺入到三元乙丙橡胶（EPDM）中制备共混物。研究了KH570和混合改性剂改性废胶粉对共混物硫化特性和力学性能的影响,通过扫描电子显微镜对共混物的断面形貌进行了分析,结果表明：经过KH570改性,成功在胶粉表面引入活性反应官能团;KH570和混合改性剂都是废旧硅橡胶复合绝缘子胶粉的有效改性剂,其中填充KH570改性胶粉的共混物在硫化性能和力学性能上均有显著提高,界面相容性也更好;随着废胶粉填充量的增大,共混物的力学性能下降。综合考虑共混物成本与性能关系,KH570改性胶粉的用量为10份时（以总橡胶质量为100份计）,共混物的综合力学性能最好。     

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。     

复合改性剂对氢氧化镁的表面改性研究

采用硬脂酸钠/油酸钠/聚乙二醇6 000复配表面活性剂为改性剂,对氢氧化镁进行改性研究.通过改性前后氢氧化镁粉体的吸油值及其在液体石蜡中的吸光度等性能来评价氢氧化镁的改性效果,从而确定最佳改性条件,同时采用红外谱图研究了表面改性分子与氢氧化镁表面的作用机理.正交实验结果表明,在表面改性剂的质量分数为9％,硬脂酸钠/油酸钠/聚乙二醇6 000的配料比为2：2：1（质量比）,改性温度为60℃,改性时间为100 min条件下制备的产品性能优良,在石蜡中分散性良好,红外光谱显示表面改性剂分子在氢氧化镁表面发生化学吸附.     

过渡金属化合物对P(SBR/N330)硫化胶的增强作用

用过渡金属及稀土化合物对高耐磨炭黑（N330）进行表面改性，探讨提高高耐磨炭黑填充型粉末丁苯橡胶（SBR）硫化胶的力学性能，结果表明，用Co(OH)3/NH4OH及铈化合物对N330进行表面改性后，能显著提高其硫化胶的300%定伸应力，拉伸断面形貌的SEM分析表明，N330经Co(OH）3/NH4OH及铈化合物改性后，其在SBR基体中的分散良好，界面粘合牢固。     

稀土氟化物纳米润滑油添加剂的合成及应用

利用正交实验法研究了氧基二硫代磷酸(DDP-18)的最佳合成条件:以C18醇及P2S5为原料,在起始温度90℃,反应温度120℃,P2S5用量超出理论用量的10%,反应时间6h时,可以制备出硫磷酸含量接近80%的表面修饰剂二烷氧基二硫代磷酸的固体粉末.采用共沉淀表面修饰法在醇—水体系中制备了双十八烷氧基二硫代磷酸吡啶盐(PyDDP-18)表面修饰的LaF3纳米微粒,并利用红外光谱、透射电镜等手段表征其结构;作为润滑油添加剂,通过四球抗磨实验测试了其润滑性能,结果表明:表面修饰稀土氟化物纳米微粒在有机溶剂中具有良好的分散性,以其作为添加剂调制出的润滑油具有较好的减摩抗磨性能.     

硅烷偶联剂溶液对废旧电路板非金属粉末改性沥青性能的影响试验分析

针对废旧电路板非金属粉末改性沥青在实际道路工程应用中存在的特点和不足,采用不同质量分数的硅烷偶联剂溶液(KH550)对非金属粉末(NMP)进行预处理,再用处理过的粉末作为改性剂改性沥青。通过对NMP改性沥青的高温性能、低温性能、感温性能和相容性能开展试验研究,最终得到KH550表面处理NMP的合理质量分数为2%。采用傅里叶红外光谱仪,研究了处理前后NMP的表面特性以及NMP改性沥青的微观改性机理。结果表明:采用硅烷偶联剂处理过的非金属粉末可显著提高NMP改性沥青的高温性能和存储稳定性,降低温度敏感性,但对其低温性能无明显改善。