氢化锆表面KH570/A171改性硅溶胶膜层结构及性能

以硅酸乙酯(TEOS)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂KH570)和乙烯基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂A171)等为主要原料制备硅烷偶联剂KH570/A171改性硅溶胶,进而采用浸渍提拉法在氢化锆表面制备溶胶膜层。红外光谱(FTIR)分析显示,硅烷偶联剂能有效参与溶胶共聚反应。透射电镜(TEM)分析表明,硅烷偶联剂的逐一加入有利于胶粒粒径细化,提高和维持胶粒之间亲和能力。扫描电镜(SEM)分析显示,使用硅烷偶联剂KH570和A171改性的有机硅溶胶,可在氢化锆表面制备干燥后无裂纹溶胶膜层,烧结溶胶膜层存在微裂纹而无明显崩落;溶胶膜层表面元素分布均匀,烧结后存在碳残余。真空热放氢实验表明,在氢化锆表面制备的烧结硅溶胶膜层,起到了阻氢渗透的作用。600℃二氧化碳气氛中,烧结硅溶胶膜层具备阻碍氧渗透能力,对氢化锆基体有抗高温氧化作用。     

纳米二氧化钛表面改性及其在聚氨酯涂层中的分散性质

采用长链烷烃和微胶囊方法对纳米TiO2(锐钛型,粒径20nm) 进行表面改性,利用傅里叶红外光谱(FTIR)和热重分析(TGA)分别研究了改性纳米粉体的表面化学结构及接枝率,结果表明:改性纳米TiO2粉体表面成功接枝了高分子聚合物,接枝率分别为5%和12%.将改性纳米TiO2粉体(质量分数为1%～3%)与双组分聚氨酯涂料进行复合,制备了纳米TiO2/聚氨酯复合涂料,并利用扫描电子显微镜(SEM)对纳米复合涂层进行了微观检测,结果表明:微胶囊改性的纳米TiO2在涂层中的分散性最好.     

TiO2/PLCL可降解聚合物纳米复合材料的制备及形状记忆性能

制备TiO2/聚(L-丙交酯-ε-己内酯)(PLCL)纳米复合材料并研究其性能.采用ε-己内酯开环聚合法对TiO2纳米粒子进行表面改性,通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)和透射电子显微分析(TEM)对聚己内酯(PCL)接枝改性后的TiO2纳米粒子(g-TiO2)进行表征.g-TiO2纳米粒子能均匀地分散在三氯甲烷溶液中.采用溶液浇铸的方法成功地制备了TiO2/PLCL复合材料.研究g-TiO2纳米粒子的含量对材料力学性能和形状记忆性能的影响.结果表明,5％ g-TiO2/PLCL复合材料的力学性能有显著的提高,与纯PLCL相比,抗拉强度提高了113％,伸长率提高了11％.含有g-TiO2纳米粒子的复合材料的形状记忆性能优于纯PLCL.g-TiO2纳米粒子具有物理交联作用,有助于形状记忆效应的提高.     

KH570硅烷偶联剂提高聚己内酯复合材料力学性能

对纳米羟基磷灰石(HA)进行KH570硅烷偶联剂化学改性处理后,采用溶液热共混方法制备KH570改性的HA/聚己内酯(PCL)复合材料。材料表征和检测结果表明:改性处理能使KH570硅烷偶联剂与n-HA发生化学反应连接,使复合材料的熔融温度升高0.2℃、结晶温度升高4.3℃。改性后HA在HA/PCL复合材料中呈现较均匀分布,使材料力学强度升高了3.93MPa,杨氏模量提高了263.63 MPa。KH570改性有效地提高了HA/PCL复合材料的力学性能。     

硅烷偶联剂改性磷酸锌对环氧涂层防腐性能的影响

采用硅烷偶联剂(KH560)对微纳米片状磷酸锌(SZP)表面进行有机改性制备硅烷偶联剂改性微纳米片状磷酸锌(KH560-SZP),并通过红外光谱(FT-IR),扫描电子显微镜(SEM),电子能谱(EDS)等手段对KH560-SZP进行表征;采用电化学阻抗谱(EIS)、附着力测试、表面形貌观察等方法,研究了KH560-SZP在环氧涂层中分散性状态及KH560-SZP环氧涂层的防腐蚀性能。结果表明:经过改性后的磷酸锌表面覆盖一层固化交联的硅烷交联聚合物,能够在环氧树脂中高效分散,从而提高涂层的屏蔽性能和附着力,进而综合提高涂层防腐蚀性能。     

表面改性对纳米SiO_2增强木纤维/PP复合材料微观结构及性能的影响

为研究经表面处理的纳米SiO_2在复合材料内的分散状态及其对复合材料性能的影响,选择硅烷偶联剂KH570对纳米SiO_2进行表面改性,分别通过激光粒度仪、傅里叶红外光谱分析仪、接触角测定仪表征纳米SiO_2的改性效果,采用XRD、SEM对经表面处理后的纳米SiO_2在木纤维/PP内的分散状态进行表征,测试并分析其力学性能、吸水膨胀率和吸水率。结果表明:当KH570的质量分数为5%时,纳米SiO_2的平均粒径为62nm,KH570可以成功接枝在纳米SiO_2表面。其对木纤维/PP复合材料的力学性能提高最优,吸水膨胀率与吸水率最低,弯曲强度达到52.6 MPa,拉伸强度为30MPa,冲击强度可以达到11.8kJ/m2;相比添加未经过表面改性的纳米SiO_2,分别提高了75%,20%和47.5%。     

纳米SiO2改性输电铁塔防腐蚀涂料

采用超声分散纳米SiO2,同时添加分散剂保护新生纳米SiO2粒子,在一定程度上改善了纳米SiO2团聚的现象,并将分散好的纳米SiO2加入氟碳面漆,用以改性氟碳面漆的性能。选用硅烷偶联剂KH570、CH超分散剂、BYK-163三种分散剂。结果表明,超声分散时间为30min左右,硅烷偶联剂KH570分散纳米SiO2的效果最好;纳米SiO2改性后的氟碳面漆,机械性能与耐化学试剂性能均有了较大改善,各项性能均达到国家标准。     

纳米 SiO2 表面“点击”化学法接枝共聚物

目的提高纳米Si O2在有机溶剂及树脂基体中的分散性。方法首先利用普通自由基聚合的方式制备苯乙烯及马来酸酐共聚物(PSMA),再与丙炔醇反应,在分子链上引入多个炔基,然后利用硅烷偶联剂KH560改性纳米Si O2,之后与叠氮化钠反应,在纳米Si O2粒子表面引入多个叠氮基团,最后将带有多个炔基的分子链通过"点击"化学接枝到纳米Si O2表面。结果酸碱反滴定法测得聚合物中马来酸酐的质量分数为26.5%。凝胶渗透色谱测得聚合物数均相对分子质量为36200,相对分子质量分布为1.39。红外表征显示,聚合物上带有多个炔基,纳米Si O2粒子表面带有多个叠氮基,经过24 h"点击"化学反应,聚合物成功接枝到粒子表面,同时叠氮基吸收峰消失。热重(TG)结果表明,接枝率为32.83%。扫描电镜分析表明,接枝聚合物后,粒子的分散性增强。结论分子链上含有多个炔基的共聚物(PSMA)通过"点击"化学反应成功接枝到了纳米Si O2粒子表面,不会引起粒子间的交联,可以明显提高纳米Si O2粒子在有机溶剂中的分散性。     

KH570对PZN-PZT/PVDF压电复合材料性能的影响

采用丙烯酰氧基的硅烷偶联剂(KH570)对压电陶瓷锌铌锆钛酸铅(PZN-PZT)进行表面改性.然后将改性后的PZN-PZT陶瓷粉体与聚偏二氟乙烯(PVDF)复合,制备出PZN-PZT/PVDF 0-3型压电复合材料,研究了KH570含量对压电复合材料铁电性、介电性及压电性能的影响.结果表明:KH570的加入有效地改善了复合材料的压电性,当KH570含量为1.2%时压电复合材料的d33达到29.8pC/N.     

低表面能改性聚丙烯酸酯的合成及防污性能研究

目的制备环境友好型的海洋防污涂料,即低表面能海洋防污涂料。方法以含氟单体甲基丙烯酸十二氟庚酯(FMA)和含硅单体γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)为改性单体,以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和丙烯酸丁酯(BA)为主要单体,通过自由基共聚合制得氟硅改性的聚丙烯酸酯树脂层,采用傅里叶红外光谱和差示扫描量热法,分别对改性聚丙烯酸酯树脂的化学结构和热性能进行了分析表征。通过对改性聚丙烯酸酯树脂涂层的扫描电子电镜(SEM)分析、接触角测试、表面能计算、附着力测试、耐酸碱测试,防污性能测试等,探讨了FMA和KH570含量对树脂涂层性能的影响。结果当FMA、KH570的含量分别为15%、10%时,树脂涂层的接触角达到112.0°,表面能低至18.425 m J/m~2,附着力达到1级,具有良好的防污性能。结论氟单体和硅单体单独参与共聚改性均具有降低聚丙烯酸酯树脂表面能的作用,而氟单体和硅单体共同改性聚丙烯酸酯对树脂涂层表面能的降低更显著,可作为一种很有潜力的海洋低表面能防污涂料。     

纳米 SiO2的改性及其对水性聚氨酯树脂复合涂层性能的影响

在乙醇水溶液中,用硅烷偶联剂KH560对纳米SiO2进行表面改性处理,通过测定粒径,探讨了纳米SiO2含量、乙醇水溶液配比以及改性剂含量对分散性的影响。将改性后的纳米SiO2分散液、水性聚氨酯树脂及无机组分等复配成无铬钝化液,在热镀锌板上制备钝化膜,通过电化学Tafel极化曲线、交流阻抗以及中性盐雾试验对比纳米SiO2改性聚氨酯复合钝化膜和未改性聚氨酯复合钝化膜的耐蚀性,结果表明,与后者相比,前者的耐腐蚀性能有了较大的提升。     

透明耐磨疏水有机硅改性丙烯酸树脂的制备及性能

目的 研究不同丙烯酸类单体以及硅烷偶联剂配比对所制得的树脂涂层自清洁性能与机械性能的影响。方法 以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、丙烯酸丁酯（BA）3种丙烯酸类单体与硅烷偶联剂（KH570）为原材料,采用自由基聚合法制备了具有透明耐磨性质的疏水有机硅改性丙烯酸树脂,加入羟基硅油使其交联固化,增强机械性能。重点研究了树脂涂层的接触角、附着力、硬度、透光率及耐摩擦等性能。结果 有机硅单体成功与丙烯酸类单体发生共聚,单因素优化后的树脂涂层的接触角为106.7°,与基体结合力为0级,硬度为H,在可见光波段内,涂覆在玻璃基底上的树脂最高透光率为92.08%,同时涂层具有良好的致密性。结论 将硅烷偶联剂（KH570）与丙烯酸类单体进行共聚,硅烷偶联剂的长链明显提升了共聚物的疏水性与稳定性,经交联固化后涂层表现出良好的机械性能与稳定性,并且由于所加单体的折射率都<1.5,因而涂层表现出一定的增透效果。     

溶胶凝胶法制备含铁介孔催化剂用于二苯甲烷的合成

本文采用溶胶凝胶法以柠檬酸铁为铁源合成含Fe纳米介孔材料。室温下凝胶样品60 ℃真空干燥后得到的干凝胶采用热重分析(TG)。最终400 ℃焙烧3 h得到介孔Fe₂O₃/SiO₂纳米粒子。合成材料的结构和性能采用XRD、N₂吸脱附、TEM、FT-IF、及H₂-TPR测试方法表征,结果显示合成了尺寸约50 nm的带有30-45? 介孔孔道的球形的Fe₂O₃/SiO₂纳米粒子,并且成功引入了高分散的Fe₃₊物种。催化性能是通过傅克烷基化法合成二苯甲烷的反应测试的,实验结果表明该催化剂具有优异的催化性能,高达100 % 苄基氯的转化率和相对较高的二苯甲烷的选择性,并且能够重复利用。     

Preparation and characterization of nano TiO2/micron Cr2O3 composite particles

Nano-TiO₂/micro-size Cr₂O₃ composite particles were first prepared by hydrolysis of Ti(OBu)₄ in an abundant acidic aqueous solution without calcinations at room temperature. XPS analysis shows that the element C, O, Ti and Sn existed on the surfaces of the composite particles. Observation by field emission scanning electronic microscope shows TiO₂ particles of 10-15 nm covers on Cr₂O₃ powder surfaces to form nanometer/micron composite particles. UV-vis spectra show a red shift of the absorption edge and a significant increase of absorption intensity in the visible region. These results confirm that TiO₂ of anatase type can be synthesized on the surface of Cr₂O₃.     

白炭黑偶联处理对硅橡胶性能影响研究

采用不同偶联剂对M-5气相白炭黑进行了表面改性,以增强白炭黑与硅橡胶的相容性.对处理前后的白炭黑进行了FT-IR分析,对比分析了偶联剂的类型和用量对气相白炭黑表面性能的影响,测试了室温硫化硅橡胶添加白炭黑后的力学性能.红外测试结果表明:偶联剂分子接枝到了白炭黑表面.表面改性效果最好的是乙烯基三甲氧基硅烷(Al71),白炭黑用量15%时硅橡胶拉伸强度最大可达到1.5MPa,由其配制的胶粘剂对铝-硅橡胶板的粘接强度达到1.3MPa.     

热镀锌板表面无机组分与有机硅烷复合钝化膜

以硅烷偶联剂KH560和KH602复配出有机硅烷钝化组分,再加入双氧水改性的TiOSO4和Na3VO4无机组分,配制出无机组分-有机硅烷复合钝化液。通过电化学Tafel极化曲线、交流阻抗谱(EIS)和中性盐雾试验,对比了未钝化镀锌板、添加和未添加无机组分钝化的镀锌板的耐蚀性;通过附着力测试,评价了两种钝化膜层的附着性能;通过扫描电子显微镜,对比了三种试样表面的微观形貌。结果表明:加入无机组分能有效改善钝化膜的耐蚀性,提高膜层表面结构的致密性,从而形成耐蚀性好、附着力强、表面均匀、结构致密的复合钝化膜。     

Characterization of thin water-based silane pre-treatments on aluminium with the incorporation of nano-dispersed CeO2 particles

Thin silane films with the incorporation of nano-dispersed CeO₂ particles have been deposited by dip-coating over aluminium substrates. The silane molecule under investigation is bis-1,2-(triethoxysilyl)ethane (BTSE), which has been used as a water-based solution in order to fulfill the industry need for reducing the impact on human health and environment.The influence of the nano-oxides on the silane was first analyzed in the solution by means of ²⁹Si NMR, which showed that the ageing and stability of BTSE are not affected by the presence of CeO₂ nanoparticles in the silane matrix. The chemical interactions between CeO₂ nanoparticles and the BTSE in the cured coating were investigated by XPS, and the results pointed to the possible formation of a bond between Ce and Si.Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), field emission Auger electron spectroscopy (FE-AES) and focused ion beam coupled with transmission electron microscope (FIB-TEM) were used to investigate the film structure and surface morphology. A major challenge in the formation of thin layers with the incorporation of nano-oxides is to avoid the formation of particles agglomeration, which affects the film uniformity and might create preferential paths for corrosion attack. This issue has been overcome and the resulting films appear uniform and homogeneous, with the nanoparticles well embedded in the silane matrix and always covered by a thin silane layer.Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements have been performed on the samples and the results show how the barrier properties of the thin silane films are improved by the addition of CeO₂ nano-dispersed particles.     

改性水滑石的制备及对环氧富锌漆性能的影响

目的改善有机涂层和无机缓蚀剂相容性差的问题,实现缓蚀剂的可控释放,提高有机涂层的防护性能。方法用共沉淀方法将缓蚀剂钼酸根离子插入镁铝水滑石中,并用硅烷偶联剂KH560对其表面接枝改性来提高填料在富锌涂层中的分散性。结果 XRD、FTIR光谱分析结果表明,水滑石的层间距离增大,钼酸根成功装载进水滑石层中,在水滑石表面成功接枝硅烷偶联剂KH560。结论通过将该填料添加到环氧富锌漆中,发现涂层的附着力、柔韧性均没有发生明显的下降,表明填料在环氧富锌涂层中分散均匀,对涂层的力学性能影响较小。结合电化学阻抗谱技术对比研究添加填料与未添加填料的涂层浸泡在Na Cl溶液中的腐蚀行为,表明了该填料的添加可以提高富锌漆的耐腐蚀性能。     

交变压力环境下KH-550改性氧化石墨烯环氧涂层的失效机制

石墨烯因其优异的力学性能及热化学稳定性、较大的比表面积而在防腐涂层应用中备受关注。采用硅烷偶联剂KH550对氧化石墨烯(GO)进行表面改性,研究了改性GO对深海交变压力模拟环境下环氧涂层失效机制的影响。利用TEM和沉降实验观察了GO粉末的分散性及其与环氧树脂的相容性;利用重量法、附着力测试和拉伸测试研究了涂层的防护性能;利用OCP和EIS研究了涂层在交变压力下的失效历程。结果表明：KH550改性GO涂层在抗渗透性、强韧性、附着力等方面均有明显提高。添加改性GO减少了涂层的表面缺陷,更加致密的涂层结构有效阻碍了溶液的扩散。改性GO与环氧树脂结合良好的界面可延缓交变压力的破坏作用,从而延长了涂层在交变压力环境下的使役寿命。