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.     

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.     

纳米AlN润滑油抗磨添加剂的制备与应用研究

采用溶液聚合反应,将马来酸酐接枝到低分子量的无规聚丙烯链(a-PP)上,制备a-PP-g-MAH大分子表面改性剂,并应用其对纳米AlN粉体进行表面修饰改性.对合成的改性剂、改性前后的纳米AlN运用FT-IR、TGA、接触角、沉降实验等方法进行表征和测试.结果表明:当接枝率为2.69%的大分子改性剂用量为9%时,对纳米AlN粉体表面处理效果最好,有效提高了它在润滑油中的悬浮分散性.当改性的纳米AlN粉体以0.3%质量分数分散于润滑油中时,可以3个月不沉降,润滑油的极压值由1000N提高到1300N;电镜照片显示,其对摩擦副表面起到了一定的保护和修复作用.     

聚丁二烯/聚甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物的合成及表征

以顺酐为“桥连剂”,通过顺酐与端羟基(PMMA)的酯化反应,合成了大分子表面改性剂聚丁二烯/聚甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物。探索了反应规律,并用IR、NMR、TGA对其结构和热性能进行表征。结果表明:接枝共聚物的热稳定性随着PMMA含量及侧链PMMA长度的增加而下降,接枝共聚物具有良好耐热性和择优表面迁移特性,适合于作为聚丙烯的大分子表面改性剂。     

大分子表面改性剂改性聚丙烯表面性能的影响因素

将大分子表面改性剂无规聚丙烯-甲基丙烯酸接枝共聚物(APP-g-MAA)和聚丙烯蜡-甲基丙烯酸接枝共聚物(PPw-g-MAA)与聚丙烯(PP)进行共混,能极大地提高聚丙烯的表面润湿性能.高表面能接触表面、极性介质和加热处理有利于改性剂扩散富集到PP表面,使PP表面的极性基团朝基体取向从而降低PP共混物表面接触角;而低表面能接触面、非极性介质和延长放置时间使改性剂部分的极性向内朝本体PP取向,从而降低PP共混物表面润湿性能.     

聚丁二烯/聚甲基丙烯酸丁酯接枝共聚物的合成及表征

以接枝到聚丁二烯链的马来酸酐为反应活性点,与端羟基聚甲基丙烯酸丁酯进行酯化反应,合成了大分子表面改性剂—聚丁二烯/聚甲基丙烯酸丁酯接枝共聚物。探索了接枝反应的规律,采用IR、1H NMR、TGA、ATR-FTIR等方法研究了接枝共聚物的结构和性能。结果表明:该大分子改性剂具有良好的热稳定性和择优外迁特性,在共混物表面层中呈现明显的浓度梯度,是PP的优良共混添加型大分子表面改性剂。     

利用FT-IR和XPS研究纳米和微米氮化硅粉体在不同气氛下的表面结构变化(英文)

采用红外光谱技术和光电子表面能谱技术比较纳米和微米氮化硅粉体表面结构在空气中和在氮气中的变化规律.研究结果显示,纳米氮化硅在空气中逐渐吸附氧气和有机物质,其表面形成了Si—OH、C—C、C—N等化学基团,而在惰性的氮气气氛中,纳米氮化硅的表面氧化被有效抑制.上述研究工作为纳米氮化硅的表面改性研究提供了一定的理论支持.     

两亲接枝共聚物PS-g-PEO膜的制备及其表面浸润性

采用模板法制备具有微纳米复合结构的聚苯乙烯接枝聚氧乙烯(PS-g-PEO)共聚物膜.将其与滴涂法制备的平滑膜进行比较,考察PEO含量、表面形貌对共聚物膜表面浸润性的影响.将制备的膜进行退火及水浸泡处理后测其接触角变化.结果表明:退火和水浸泡处理可使共聚物膜表面浸润性发生可逆改变,退火后共聚物膜表面接触角增大,水浸泡后接触角减小.其中退火后的PEO含量为40.9%的共聚物平滑膜进行水浸泡处理后,膜表面接触角由65.1°减小到53.3°,而对应的共聚物粗糙膜表面接触角由150.0°减小到60.9°,实现了超疏水到亲水的转变.不同处理条件下PEO链段聚集状态不同,退火及水浸泡处理使PEO链段发生翻转,导致膜表面浸润性发生可逆改变.     

大分子表面改性剂的设计合成研究进展

简述大分子表面改性剂的发展过程和基本分类,提出大分子表面改性剂设计合成的基本原则,即化学结构和使用环境相匹配、憎水基功能团和亲水基功能团相适应、使用效率和功能持久性相平衡.文中介绍了大分子表面改性剂合成的主要方法、基本结构和改性的基本原理,以及影响其迁移扩散的主要因素.     

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.     

纳米Si3N4对反应烧结Si3N4结合SiC材料的影响

利用反应烧结机制 ,在 14 5 0℃制备了 Si3N4结合 Si C材料 ,研究表明 ,在引入微量纳米 Si3N4粉后 ,材料的力学性能得到明显提高 ,材料的组织也更加致密和均匀。通过 X-ary、扫描电镜等技术手段分析表明 ,由于纳米 Si3N4粉的高表面能、高活性以及颗粒小等特点 ,加大了反应生成的 Si3N4在纳米 Si3N4上沉积的几率 ,增大了氮化率 ,效果显著     

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.     

表面改性对氮化硅粉体及其涂层影响的研究

采用正硅酸乙酯水解法在氮化硅粉体表面包覆二氧化硅进行表面改性,并用改性后的粉体在石英基体表面涂层,通过IR、TG-DTA、XRD等对其结果进行了表征,结果表明氮化硅粉体在硅溶胶中达到了良好的分散,且改性后的氮化硅粉体的抗氧性提高,烧结温度降低,且制得涂层表面光滑,附着力良好,与基体结合牢固.     

Si3N4和Si3N4／Sio2驻极体薄膜的化学表面修正

采用补偿法对六甲基二硅胺烷（ｈｅｘａｍｅｔｈｙｅｄｉｓｉｌａｎｅ,ＨＭＤＳ）和二氯二甲基硅烷（ｄｉｃｈｌｏｒｏｄｉｍｅｔｈ ｓｉｌｉａｎｅ,ＤＣＤＭＳ）有面修正恒压电晕充电硅基氮化硅（Ｓｉ３Ｎ４）薄膜驻极体及氮化硅／二氧化硅（Ｓｉ３Ｎ４／ＳｉＯ２）薄膜驻极体的电荷储存稳定性进行了比较性的研究。实验结果表明,经过化学表面修正后,驻极体薄膜在高湿环境中的电荷储存稳定性显著提高;在低于２００℃时,ＨＭＤ     

蒸馏水润滑下Si3N4—白口铸铁摩擦面上表面膜的分析

在环－块磨损试验机上考察了蒸馏水润滑下Ｓｉ３Ｎ４分别与白口铸铁和碳钢（作对比用）配副的摩擦磨损特性．在ＳＥＭ下观察了白口铸铁磨面表面膜的形成过程，用ＸＰＳ、ＦＴＩＲ和ＸＲＤ分析了表面膜的成分、组成与结构，并对其形成机理进行了探讨．结果表明，Ｓｉ３Ｎ４在水润滑下摩擦时磨面上发生了氧化和水解反应：当Ｓｉ３Ｎ４与白口铸铁配副时，由于铸铁中碳化物的剥落而形成剥落坑，Ｓｉ３Ｎ４磨屑嵌入剥落坑并氧化和水解，其反应产物富集于剥落坑中，脱水聚合后形成硅胶，从而在磨面形成具有一定厚度和面积的含硅胶的表面膜，表面膜的形成保护了陶瓷和铸铁磨面，使其变得很光滑，从而使摩擦系数降至０．０２，并使系统磨损率几乎接近于零；当Ｓｉ３Ｎ４与碳纲配副时，由于碳钢没有能力富集Ｓｉ３Ｎ４的氧化和水解产物，故磨面不能形成有效的表面膜，所以其摩擦系数仍然较高，且系统磨损率亦较大     

由氨解法制备的Si_3N_4粉末的表面元素状态

用XPS表面分析,研究了由氨解法在不同温度下热解所得的Si_3N_4粉末,并与由硅粉氮化所得的商用Si_3N_4粉末作了比较。由氨解法制备的Si_3N_4粉末其表面存在两种状态的氧:结合状态的氧和吸附态的氧,其表面组成为Si_(2.2-2.7)N_(2.9-3.7)O。由硅粉氮化所制得Si_3N_4其表面也存在两种状态的氧,其表面组成则为Si_(0.8)N_(0.8)O。     

离子注入对Cr4Mo4V轴承钢摩擦学性能的影响

在Cr4Mo4V轴承钢表面等离子体浸没注入(PIII)了氮离子(N+)、类金刚石(DLC)、碳化钛(TiC),测量了处理前后试样表面的显微硬度,在干摩擦条件下进行了与Si3N4陶瓷球对磨的摩擦学实验,通过光学显微镜观察了磨损表面形貌,分析了磨损机理。结果表明:离子注入后显微硬度明显增大,注入TiC的试样增幅最大,达到54.7%;注入TiC的试样摩擦系数下降到约0.2,最小磨痕宽度减小了50%;未处理和注入N+试样的磨损机理主要以粘着磨损为主,但注入N+试样磨损程度有所减轻;注入DLC和TiC的试样主要磨损机理以疲劳磨损为主;离子注入TiC表面改性的表面综合性能最好,其次为注入DLC、注入N+。