纳米二氧化硅粉体的表面改性研究

以乙醇作为分散介质用偶联剂KH-570对纳米二氧化硅进行了表面改性,通过透射电镜和光电子能谱对其改性效果进行了表征,研究发现纳米二氧化硅在乙醇中达到纳米级的分散;且偶联剂与纳米二氧化硅表面发生了化学反应.     

生物质基纳米二氧化硅的表面改性研究

成功实现了水相低温条件下稻壳纳米SiO2的表面改性.十六醇与纳米SiO2表面形成化学键合,十六醇的疏水性烷基链朝外排列改变了SiO2表面性质,由亲水表面变为疏水表面.表面改性操作在pH为8~10、90℃水溶液的条件下反应,120℃烘箱中干燥就可以达到.该方法避免了以往使用昂贵的硅烷偶联剂或者在高温有机溶剂环境下进行的缺点,有很好的工业大规模生产的前景.通过对反应条件的考察,提出了二氧化硅和十六醇反应的机理,对目前很多的无机物粉体表面改性机理具有一定的指导意义.     

改性纳米二氧化硅对聚乙烯性能的影响

研究了改性纳米SiO2对聚乙烯(PE)热降解行为和燃烧行为的影响.实验证明,改性处理提高了纳米SiO2在PE中的分散性,进一步降低燃烧过程的热释放速率和质量损失速率,热释放速率峰值和质量损失速率峰值均有下降,对阻燃发挥了积极意义.     

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.     

低聚丙烯酸钠用于纳米氧化锌表面改性的研究

利用低聚丙烯酸钠对纳米氧化锌进行表面改性，通过对6种不同的分散剂分散效果的比较，研究了低聚丙烯酸钠改性纳米氧化锌水分散性体系的稳定性；并利用透射电镜技术观察了水分散体系的形貌。结果表明，低聚丙烯酸钠表面改性纳米氧化锌水分散性体系的稳定性比其它分散剂分散效果好的多，其水分散性体系的形貌为单包敷结构的珠链状纳米粒子；同时认为低聚丙烯酸钠改性纳米氧化锌水分散性体系稳定性的主要因素有3个方面，即纳米胶粒间的排斥力、低的表面张力、高的空间位阻，并提出了相关模型。     

纳米二氧化硅改性及其在丁基橡胶中的应用

对改性的纳米二氧化硅分别用红外光谱和XPS进行表征,测定大气和氨氛围下硫化胶的交联密度,研究硫化胶的物理交联密度和化学交联密度对力学性能的影响,结果发现,随着纳米二氧化硅填充量的增加,总交联密度增大,当纳米二氧化硅填充量大于1.0%时,物理交联密度增大,化学交联密度开始减小,力学性能提高;当填充量提高至3.5%后,力学性能增至最大,随后开始缓慢降低.     

浅析聚乳酸共聚改性及纳米二氧化硅复合改性

根据对聚乳酸/纳米二氧化硅复合材料的深入分析与研究,它主要使用辛酸亚锡对改性之后的纳米二氧化硅与丙交酯进行催化,然后进行制备。分别使用扫描电镜、热失重分析以及红外光谱等一系列方式对纳米二氧化硅的性能及其结构进行深入的探究,通过扫描电镜与红外光谱对聚乳酸/纳米二氧化硅复合材料进行分析,发现聚乳酸与纳米二氧化硅之间发生了相应的化学反应,纳米二氧化硅在聚乳酸基体中处于一种分散的状况;根据热失重研究中的结果,发现聚乳酸/纳米二氧化硅材料的热稳定性性会受到纳米二氧化硅含量多少的影响,如果纳米二氧化硅含量处于增加的状态,那么热稳定性也会随之提升。通过力学性能分析与研究,能够发现在材料中加入无机纳米例子,能够在很大程度提升材料的拉伸强度。     

六甲基二硅胺烷改性纳米二氧化硅

采用干法改性工艺，以六甲基二硅胺烷(HMDS)为改性剂，氮气为保护气，对纳米二氧化硅表面进行改性，并分别讨论了反应温度、反应时间等因素对改性效果的影响。采用粉体在液体石蜡中的流动性、浸润性、透射电镜、红外光谱分析等手段表征二氧化硅的改性效果。     

丙烯酸改性水性聚氨酯结构设计及其规律

采用丙烯酸树脂（ＰＡ或ＰＡ′） 对水性聚氨酯（ＰＵ） 改性,研究了经丙烯酸树脂改性的水性聚氨酯的结构设计及其规律．结果表明,通过ＰＵ分子链与ＰＡ分子链形成化学键,能使材料中ＰＵ 分子链与ＰＡ分子链具有较高的相容性和共混程度;采用机械共混方式,能使机械共混物ＰＵ 分子链、ＰＡ 分子链之间达到有限的共混程度;实施核壳型聚合方式,能使材料ＰＵ分子链与ＰＡ或ＰＡ′分子链之间处于一定的微相分离状态．     

纳米CaCO3改性丙烯酸涂料的研制

为了制备纳米CaCO3复合涂料，采用正交试验法研究了经不同改性剂改性制得的纳米CaCO3粉体在丙烯酸树脂中的分散工艺，制备了纳米CaCO3复合丙烯酸树脂浆液．探讨了不同纳米CaCO3和不同分散剂及其用量和丙烯酸树脂用量等因素对纳米CaCO3在丙烯酸树脂中分散性的影响，并优化出了最佳分散工艺条件：适合于在丙烯酸树脂中分散的纳米CaCO3是WO-12，丙烯酸树脂、纳米CaCO3和分散剂BYK-110质量配比为16：16．7：1．考察了纳米CaCO3复合丙烯酸浆液的贮存稳定性，并用TEM对其分散状态进行了表征．结果表明，优化条件下制得的浆液稳定性好，且纳米CaCO3在其中为纳米级分散．用该浆液制成的纳米复合涂料，与传统涂料相比其耐光性、耐水性、自洁性和贮存稳定性等显著改善．最后，用SEM对涂料进行了表征．图2，表5，参8     

白炭黑的表面改性和性能研究

为提高白炭黑对有机高分子的亲和性,利用偶联剂同时拥有亲油基和亲水基的结构特性,对白炭黑颗粒表面进行改性.考察了改性时间、温度、pH和偶联剂与白炭黑的质量比对白炭黑表面改性情况的影响.通过红外光谱、热失重、氮气吸脱附、接触角、活化度及沉降体积测试等手段对改性前后白炭黑结构及改性效果进行表征.结果表明,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)的改性效果明显优于γ-巯丙基乙氧基双(丙烷基-六乙氧基-硅氧烷)(Si747)和双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(Si69).以无水乙醇为改性剂,当KH570与白炭黑的质量比为14%、改性温度为50℃、pH为7、改性反应6 h时,活化度达到最大.改性后偶联剂接枝在白炭黑表面,亲水性降低、分散性提高,表面浸润性得到明显改善,拓宽了白炭黑在工业中的应用范围.     

互穿网络聚氨酯/丙烯酸酯涂料的制备

以丙烯酸树脂为甲组分，以甲苯二异氢酸酯，蓖麻油等为原料合成的聚氨酯柔聚体为乙组分，制备了聚氨酯丙／丙烯酸酯涂料。在制备过程中加入丙烯腈，苯乙烯，使得在互穿网络中存在丙烯酸树脂，聚氨酯，聚丙烯腈，聚苯乙烯，增加了涂膜的耐蚀性，制备了具有高度的机械耐磨性，涂膜丰满光亮，耐化学品性能好的优质涂料，还用傅立叶变换红外光谱观察了基团的反应情况，并讨论了催化剂，稳定剂等因素对涂料 影响。研究结果表明：催化剂质量分数为0．02％，稳定剂质量分数为0．50％时所得涂膜的效果最佳。     

丙烯酸聚氨酯涂层的紫外老化行为

针对丙烯酸聚氨酯防腐涂层进行紫外加速老化实验,采用光泽度、色差检测以及SEM、FTIR分析,结合交流阻抗谱法(EIS),研究丙烯酸聚氨酯涂层的紫外老化行为.结果表明:用光泽度表征涂层光降解程度更灵敏;由接触角及色差等变化规律可将丙烯酸聚氨酯涂层紫外老化分为前期(慢速光老化)、中期(快速光老化)和后期(慢速光老化)三阶段.对涂层进行表面化学分析认为丙烯酸聚氨酯的紫外光降解主要是O—CH键及C—N键断裂导致的;涂层表面形貌和性能与EIS结果对比分析显示丙烯酸聚氨酯涂层发生明显降解之前防护性能已经明显下降.     

碳化硼的改性及其在有机硅树脂中的应用

为了提高碳化硼粉体与有机硅树脂的相容性，采用硅烷偶联剂KH-550对碳化硼粉体进行了表面改性，研究了表面改性的工艺条件及改性的碳化硼粉体对有机硅涂层性能的影响。通过接触角的测定，确定了改性工艺。偶联剂用量为碳化硼粉体质量的5.0％，改性温度为80℃，改性时间为3h。红外光谱分析表明，偶联剂在粉体表面产生了有效吸附，改变了粉体的表面性质。涂层机械性能、扫描电镜和交流阻抗测试的结果表明，改性的碳化硼粉体与有机硅树脂具有很好的相容性。     

光辐射对丙烯酸聚氨酯涂层防腐保护性能的影响

以氙灯为光源,对丙烯酸聚氨酯涂层/碳钢体系进行人工加速老化实验,用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、光学显微镜和光泽仪对老化的涂层进行分析表征,用盐雾实验测试涂层老化后的防腐性能,初步探讨了光辐射对涂层保护性能的影响.结果表明,不同老化周期的体系在盐雾实验后,表面涂层的保护状态均基本完好,但膜下金属腐蚀程度随老化时间的增加而加剧.其原因是:光辐射使涂层中C—N键断裂,且随老化时间的延长,涂层表面粗糙程度增加,光泽度下降;涂层化学结构及表面状态的变化加速了腐蚀介质在涂层中的渗透,从而导致膜下金属腐蚀加重.     

纳米TiO2对丙烯酸酯聚氨酯涂层/碳钢界面的初期失效行为的影响

采用激光电子散斑干涉技术、电化学阻抗技术和扫描电化学显微镜技术实时、动态和原位观测了涂覆丙烯酸聚氨酯涂层的碳钢在质量分数为3.5%的NaCl溶液中浸泡初期的界面腐蚀行为,并对比了纳米TiO2的添加对界面腐蚀行为的影响.在浸泡初期无宏观缺陷存在时,激光电子散斑干涉技术成功检测到涂层界面的微小变化,电化学阻抗技术显示不同涂层低频阻抗膜值的变化情况,均与扫描电化学显微镜技术获得的腐蚀电化学形貌结果一致,即在浸泡初期,未添加纳米TiO2的涂层其界面变化速度(即锈蚀萌生速度)较添加涂层明显得多,表明纳米TiO2可延缓涂层/碳钢的界面失效.     

硅烷修饰粘土对橡胶的补强作用

采用福建高岭土、伊利石类粘土矿粉，经酸活化处理后，用１％硅烷偶联剂对其进行表面修饰，并利用ＩＲ光谱对亲水性粘土矿物的表面修饰方式进行初步的探讨，修饰后的粘土矿粉作为补强填补应用于橡胶体系，改善了填料与橡胶基体之间的复合性能，从而提高补强效果和室温硅橡胶的存放稳定性。     

KH-550对硬质聚氨酯发泡材料耐水性能的影响

为提高聚氨酯发泡材料的耐水性能,在原料中添加γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)。采用TG、SEM、FTIR分析等研究KH-550添加量对聚氨酯发泡材料耐水性能的影响。结果表明,加入KH-550的硬质聚氨酯泡沫的吸水率明显降低;KH-550可降低聚氨酯发泡材料泡核成形时的表面张力并促进发泡,当其添加量为5%时,泡孔形貌较好,材料表面疏水能力强;KH-550在泡沫内部参与化学反应,从键合角度提高了基体的抗水能力。     

硅烷偶联剂改性水性聚氨酯胶黏剂

以聚已二酸-1,4-丁二醇酯（PBA2000）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、二羟甲基丙酸（DMPA）和一缩二乙二醇（DEG）为原料合成了一种聚氨酯预聚体,通过在预聚体中引入可室温交联的硅烷偶联剂,制备得到了一种单组份自交联的水性聚氨酯胶黏剂。探讨了硅烷偶联剂加入方式,用量对乳液及胶膜性能的影响。结果表明：当硅烷偶联剂用量为预聚体质量分数的1.5%时,胶黏剂对塑料薄膜PET/CPP的粘接强度显著提高,由改性前的1.3N/15mm增大至1.7N/15mm;复合薄膜经过沸水煮后,T剥离强度由1.0N/15mm变为1.5N/15mm。     

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。