纳米TiO2粒子的改性及其在有机硅自洁涂料中的应用

利用硅烷偶联剂KH-570对纳米TiO2粒子进行表面改性,并将改性后的纳米TiO2粒子应用于有机硅自洁涂料的制备。结果显示,纳米TiO2粒子表面改性成功,且在有机硅自洁涂料中呈现出良好的分散性。实验进一步考察了纳米TiO2粒子的添加量对有机硅自洁涂层的影响。结果显示,随着纳米TiO2粒子用量的增加,涂层的接触角先增大后...     

提高FEVE氟碳涂料常温固化层耐粘污性方法的比较

提高FEVE氟碳涂料涂层耐粘污性的方法有多种,各有利弊.从涂层耐候、抗蚀、与水接触方面,研究了采用氟化硅氧烷亲水化剂、改性有机硅防涂鸦助剂、TiO2光催化剂等提高FEVE氟碳涂层耐粘污性的效果.结果表明:亲水化剂显著降低了涂膜表面与水的接触角,增强了漆膜表面的自洁性,并且增强了FEVE氟碳涂料的耐候性;防涂鸦助剂短期内改善了漆膜的耐粘污性,但随着曝晒时间的延长耐粘污性下降;光催化荆明显提高了涂膜的耐粘污性和自洁性,但漆膜的耐候性大大下降;采用合适的亲水化剂提高氟碳涂膜的自洁性和耐粘污性是最有效的方法.     

一种抗紫外自清洁纳米涂料的制备及应用

采用硅烷偶联剂对纳米粒子(粒径30nm的TiO2、SiO2、ZnO)进行表面改性,并将改性后的纳米粒子用于氟碳涂料中,得到抗紫外自清洁纳米改性涂料。利用透射电镜TEM及沉降实验对纳米粒子的改性效果进行了表征,得到结果:改性后纳米粒子能均匀地分散到甲苯等有机溶剂中。通过紫外分光光度计和接触角测量仪分别对改性后的涂膜对紫外光的吸收及表面疏水的自清洁性能进行了表征,结果表明,改性后的涂膜能有效地吸收大气中的紫外光,并且测得纳米改性的涂膜比未改性的涂膜接触角明显增大,有较好的表面疏水自清洁功效。     

纳米SiO_2/有机硅聚丙烯酸复合防冰涂层的制备及性能研究

以有机硅聚丙烯酸为成膜物质,经γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)表面化学改性后的纳米SiO_2粒子(经甲苯-2,4-二异氰酸酯活化)为无机填料,制备纳米SiO_2/有机硅聚丙烯酸复合防冰涂层。利用红外测试(FT-IR)、热失重(TGA)、扫描电镜(SEM)等研究了纳米SiO_2表面化学改性的机制,探讨了纳米SiO_2用量对涂层表面形貌、浸润性及涂层与冰层之间粘附性能的影响。结果表明,KH-570化学改性提高了纳米SiO_2在涂层中的分散性并有效地提高了涂层表面的疏水性能,当KH-570化学改性后的纳米SiO_2用量为8%时,涂层表面水的接触角为150°,呈现超疏水特性;涂层与冰层之间粘附力随纳米SiO_2用量增加呈现下降趋势,当纳米SiO_2用量为8%时,涂层与冰层之间的粘附力仅为树脂涂膜的30%左右。KH-570化学改性后的纳米SiO_2与低表面能有机硅聚丙烯酸树脂的协同效应使涂层具有了良好的疏水防冰性能。     

SiO2改性低表面能纳米结构无毒海洋防污涂料

以合成的有机硅改性丙烯酸树脂为主要成膜物质,在颜填料不变的基础上添加纳米SiO2,制成了低表面能纳米结构无毒海洋防污涂料,讨论了树脂用量和纳米SiO2对涂膜附着力及其与液体接触角的影响,分析了低表面能防污涂料的表面结构.结果表明,树脂用量为25%～30%时,涂膜的附着力为1级,涂膜与水的接触角为150°,涂膜表面为纳米-微米阶层状结构.     

TiO2纳米复合氟碳涂料的性能

为了提高氟碳涂料的性能,采用硅烷偶联剂KH-550对纳米TiO2进行表面改性,再添加于氟碳涂料制成TiO2纳米复合氟碳涂料,在马口铁上涂膜.采用红外光谱、透射电镜(TEM)及沉降试验对纳米TiO2的改性效果进行评价,通过自清洁测试、接触角测量仪、色差仪和电化学测量系统分别对未添加TiO2的氟碳涂料涂膜和TiO2纳米复合氟碳涂料涂膜的自清洁性能、疏水性能、抗紫外性能及耐腐蚀性能进行了表征.结果表明:改性后的纳米TiO2分散性好,制得的TiO2纳米复合涂料涂膜具有较好的自清洁、疏水、抗紫外老化、耐腐蚀等性能,比未添加TiO2的氟碳涂料涂膜的有较大改善;且添加纳米TiO2并未影响涂膜的硬度、附着力、耐冲击、耐水、耐酸碱等性能.     

纳米和微米TiO_2对铜版纸涂层性能的影响

利用红外光谱（FT-IR）、X射线粉末衍射（XRD）和热失重（TG）等分析手段对纸张涂料用纳米TiO2样品进行了表征,并与微米TiO2的微晶结构进行比较研究。FT-IR和TG分析结果确证了改性纳米TiO2表面包覆约有12.43%的有机改性剂。对比研究发现TiO2微晶纳米化后,由Ti—O—Ti键的晶格振动引起的620cm-1附近强而宽的吸收峰出现约40cm-1的蓝移现象。制备了纳米TiO2改性纸张涂料,对纳米粒子改性的铜版纸涂层性能进行了探讨。实验结果表明随着改性纳米TiO2用量的增加,铜版纸的白度大大提高,铜版纸的表面强度改善尤为明显,当改性纳米TiO2用量为10%时,纸张涂层的表面强度提高15%以上。但是,不断增加改性纳米TiO2用量,涂料空隙基本被颗粒细小的纳米粒子所占据,铜版纸的平滑度呈现急剧下降趋势。     

纳米SiO_2/改性丙烯酸树脂低表面能防污涂料

低表面能防污涂料是船舶涂料的一个重要分支。利用有机硅改性的丙烯酸树脂作为成膜物质,纳米SiO2为填料,制备了低表面能纳米复合防污涂料。考察了有机硅单体对改性丙烯酸树脂性能的影响,发现随着有机硅含量的增加,改性后的树脂粘度减小,水接触角增加。研究了氟硅烷改性纳米SiO2含量对涂层形貌和水接触角的影响。结果表明,添加少量的氟硅烷处理的纳米SiO2(1%和3%)可显著增大涂层的水接触角,提高涂层的防污性能。添加纳米SiO2浆的涂层的水接触角要高于添加接枝氟硅烷纳米SiO2的涂层,而后者要高于添加未接枝氟硅烷纳米SiO2的涂层。当纳米SiO2的添加量在1%和3%时,涂层的水接触角分别达到101.8°和103°。采用纳米浓缩浆工艺分散后的纳米SiO2可以使涂层的表面形成微米-纳米的特征形貌,从而实现防污的目的。     

自洁功能外墙涂料的研究及应用

论述了外墙涂层被污染的主要原因及污染的分类.在此基础上,对自洁涂料制备中所采用的憎水性自洁技术、仿生自洁技术、基于亲水性表面的耐沾污、涂膜微粉化技术、自分层技术、纳米光催化技术,及其在改善外墙涂料自清洁功能特性方面的应用进行了详细阐述.并从原材料和助剂选择以及涂料配方设计两方面,提出增强涂层抗污自洁的途径.     

无溶剂型纳米SiO2/环氧树脂复合涂料的制备及性能

为了提高环氧树脂涂料的综合性能,以KH-560硅烷偶联剂对纳米SiO2进行原位改性,制备了无溶剂型纳米SiO2/环氧树脂复合涂料。用FT-IR及分散性试验研究了纳米SiO2原位改性的效果;探讨了改性纳米SiO2对复合涂层表面形貌、力学性能、耐紫外光老化性、耐蚀性能的影响。结果表明:KH-560硅烷偶联剂的有机分子链段成功地键合在纳米SiO2粒子表面,改性后的纳米SiO2粒子能均匀地分散在二甲苯中;纳米SiO2能够显著改善环氧树脂涂层的力学性能,当其含量为3%时最好;复合涂层耐紫外光老化及耐腐蚀性比环氧树脂涂层有较大的提高。本无溶剂型纳米SiO2/环氧树脂复合涂层对基材有良好的保护作用。     

改性纳米TiO2/PTFE复合氟碳防污闪涂层的制备及其性能

为防止输电线路上污闪事故的发生,以氟碳树脂(FEVE)为成膜剂,以改性纳米TiO2和聚四氟乙烯(PTFE)微粉为复合填料,制备了一种新型的有自清洁效应的纳米TiO2/PTFE复合氟碳防污闪涂料.采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征纳米TiO2改性前后的结构,通过扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、接触角测量仪对复合氟碳防污闪涂层表面的微观结构及疏水性进行了分析,对涂层表面的光催化自清洁性和疏水性保持机制进行了深入探讨.结果表明:改性纳米TiO2和PTFE通过化学键合作用在复合氟碳防污闪涂层表面构建了微纳复合粗糙结构,与水静态接触角达134°,涂层不仅具有优良的理化、电气绝缘性能,而且还具有有效的自清洁功能和疏水性保持性能.     

纳米材料在包装机械上的应用

纳米陶瓷 纳米陶瓷具有良好的耐磨性、较高的强度及较强的韧性。目前，日本已经研制成功自洁玻璃和自洁瓷砖。其表面有一层薄纳米TiO2，在光的照射下任何沽污在表面上的物质，由于纳米TiO2的催化作用被氧化变成气体，或者变成很容易被擦掉的物质。德国一研究所将纳米硅基陶瓷制成的特种不污染耐磨透明涂料涂在玻璃、塑料等物体上，可获得防污、防尘、耐刮、耐磨、防火等功能，可用于食品包装机械上与食品直接接触的零部件的表面涂层。     

羟基硅油改性SiO2制备复合粒子及超疏水涂层的制备与性能

利用羟基硅油的独特性质改性纳米SiO₂制备了一种具有纳米结构的弹性微米级复合SiO₂粒子，并用其与107硅橡胶复合制备出了超疏水涂层。探究了粒子用量对疏水性的影响。使用扫描电镜、接触角测量仪、傅里叶变换红外光谱仪和热失重分析仪对改性后的粒子和超疏水涂层进行表征。结果表明：羟基硅油改性后的粒子与硅橡胶涂料相容性极好，由于粒子表面的硅氧烷分子链能与硅橡胶分子链缠结，且拥有多级粗糙结构的粒子能与固化后的硅橡胶树脂产生机械咬合，因此超疏水涂层拥有良好的机械性能。在40%含量时综合性能最好，疏水角为154.6°,能在500g负载下(约5.4kPa压强),在1000目砂纸上磨损6m仍具有良好的超疏水性。     

氨基硅油改性丙烯酸树脂防污涂料的制备与性能

环境友好型有机硅改性丙烯酸树脂的合成及其用于海洋防污涂料的性能研究很有意义。以氨基硅油为原料,通过开环加成改性甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),再与其他丙烯酸单体自由基聚合制备出氨基硅油改性丙烯酸树脂,借助FT-IR对其结构进行了表征,并以改性丙烯酸树脂为防污涂料成膜物制备了兼具自抛光特性/低表面能特性的防污涂料,考察了氨基硅油用量对涂料涂膜的附着力、柔韧性、接触角和表面能等的影响。结果表明:当氨基硅油用量为1%时,涂膜综合性能达到最佳,附着力、柔韧性达到一级,抗冲击强度≥50 kg·cm,硬度达到2 H,接触角为99.6°,表面能为23.3 m N/m;结合实海挂板试验显示,改性的防污涂料具有良好的防污性能。     

纳米ATO/TiO_2填料聚氨酯透明隔热涂料的制备与性能

为了制备隔热性能和透光性均较好的建筑物玻璃隔热涂料,以水性聚氨酯为成膜物质,纳米氧化锡锑(ATO)和纳米二氧化钛(TiO2)为填料,制备了水性纳米透明隔热玻璃涂料。采用扫描电镜、隔热膜温度测试仪及紫外分光光度计对纳米ATO与TiO2粒子在涂料涂膜中的分散稳定性、涂料涂膜的隔热性能及光学性能进行了分析,研究了纳米TiO2与ATO浆料配比及涂膜厚度对涂料涂膜性能的影响。结果表明:纳米ATO与TiO2浆料通过硅烷偶联剂KH-570改性,再辅以分散剂分散,经过高速分散和超声波分散后,与聚氨酯复合制得了分散稳定的复合透明涂料;该涂料不仅具有良好的成膜性能,且涂膜经红外灯照射60 s后,与空白玻璃对比,隔热温差最高达6.23℃,在保证良好的可见光透过率及隔热性能的前提下,最佳纳米TiO2与ATO浆料体积比为2∶20,最佳涂膜厚度为75μm,此时涂料涂膜隔热温差达3.60℃。     

有机硅改性丙烯酸酯/纳米SiO2复合低表面能防污涂料

用逐步滴加引发剂合成有机硅改性丙烯酸树脂,将纳米SiO2、铁红、滑石粉分散于有机硅改性丙烯酸树脂中,制成低表面能防污涂料.结果表明,当纳米SiO2的加入量为5.5%～8%时,涂膜与液体的接触角大于98°,涂膜具有较低的吸水率,具有一定的防污效果.     

纳米复合氟改性丙烯酸树脂超疏水自清洁涂层的制备

用自由基共聚法制备氟改性丙烯酸树脂的无规共聚物并对其进行了表征,研究了合成工艺条件对涂层表面疏水性的影响。结果表明,采用粒子填充法将纳米SiO2、TiO2与氟改性丙烯酸树脂共混后制备的超疏水自清洁涂层,水在其表面的接触角达160℃以上,滚动角小于5℃,具有超疏水性。涂层对其表层覆盖的污物具有一定的自清洁作用。扫描电子显...     

用于合成纳米苯丙乳液的纳米TiO2表面改性及表征

研究了利用硅烷偶联剂改性纳米TiO2的方法,并通过FTIR、TEM等手段表征化学改性产物的结构和改性后纳米二氧化钛的分散性,结果表明偶联剂与二氧化钛表面发生化学偶联反应,使二氧化钛表面被偶联剂包覆,从而使二氧化钛改性产物在有机物中具有良好的分散性能.通过TEM分析用改性后的纳米TiO2原位合成的纳米TiO2/苯丙乳液复合体系具有以纳米TiO2粒子为核,以聚合物为壳的核壳结构,该乳液涂膜的耐水性达120h不泛白,硬度为H级,明显优于非纳米苯丙乳液,且具有很好的抑菌作用,可用于制备纳米水性涂料.     

304不锈钢表面纳米铝改性有机硅涂层的高温氧化和电化学行为

研究了纳米铝改性有机硅高温涂层的固化、抗650℃高温氧化性能和耐3.5% NaCl水溶液电化学腐蚀性能。当聚氨酯:有机硅的质量分数达到1:3或更高时,有机硅涂料可以在24 h内完成常温固化。制备出的纳米铝改性有机硅高温涂层表面致密,没有微观裂纹等缺陷。纳米铝改性的有机硅涂层显著提高了304不锈钢抗氧化性能,经1028 h氧化实验,基体几乎没有发生氧化,涂层没有出现开裂和剥落。纳米铝改性的有机硅涂层还显著提高了氧化后的304不锈钢耐氯化钠水溶液腐蚀性能,无涂层的304不锈钢氧化后形成的氧化膜低频阻抗仅3.2 Ω·cm²,而涂装涂层的不锈钢的低频阻抗约为1.1×10⁵ Ω·cm²。     

基于纳米TiO2的具有光催化分解能力的超疏水材料的制备

采用纳米TiO2与聚二甲基硅氧烷共混制备有机无机复合涂层。引入适量的纳米TiO2粒子,能使复合涂层的接触角达到170°以上。由于纳米TiO2具有光催化分解有机物的作用,超疏水涂层具有耐油污性。由于有机无机共混法操作简单,无需特殊设备,因此该方法能够用来大面积制备超疏水涂层。