钢片表面全氟聚醚硅氧烷涂层的耐腐蚀性能

以全氟聚醚酰氟和无水甲醇反应制备全氟聚醚甲酯,再以它和KH550为原料,通过酯-酰胺交换反应合成了全氟聚醚硅氧烷,其结构以红外光谱进行表征。用氟溶剂将全氟聚醚硅氧烷稀释后喷涂在钢板表面固化成膜,探讨了不同全氟聚醚硅氧烷质量分数、固化温度和固化时间对涂层水接触角的影响,考察了涂层分别在3.5%CH3COOH、5.0%NaOH和3.5%NaCl溶液中的耐蚀性及其机械稳定性、热稳定性和耐久性。结果表明,钢板表面涂覆0.1%的全氟聚醚硅氧烷溶液后在150°C固化30min,可得到水接触角为113.6°的疏水涂层。涂覆该涂层的钢板具有良好的耐酸、耐盐性能,以及良好的热稳定性、机械稳定性和耐久性。     

耐摩擦型全氟聚醚硅氧烷的制备与性能

以K型全氟聚醚醇、K型三羟基全氟聚醚、双端Z型全氟聚醚醇、烯丙基氯和三甲氧基硅烷为原料,氯铂酸为催化剂,通过硅氢加成制备了三类全氟聚醚硅氧烷。用FTIR、~1HNMR对K型全氟聚醚硅氧烷的结构进行了表征,并利用接触角和耐摩擦实验对全氟聚醚硅氧烷的耐摩擦性能进行了测试,考察了全氟硅氧烷链结构、含量、相对分子质量和硅氧烷水解促进剂对涂层耐摩擦性能的影响。结果表明:质量分数为0.1%的三类全氟聚醚硅氧烷涂层对水和正十六烷的接触角均分别高于113.1°和65.2°,具有良好的疏水疏油性能。双端Z型全氟聚醚硅氧烷(Mn=2 500)的耐摩擦性能最好,在负载质量为1 035 g时,经钢丝绒循环摩擦2 500次后,水接触角仍可保持100°以上。在K型全氟聚醚三硅氧烷(Mn=2 800)喷涂液中,添加质量浓度为0.5 mg/L的乙酸和质量分数为0.5%的异丙醇混合硅氧烷水解促进剂,可将涂层的耐摩擦性能从1 000次提升到1 100次。     

SiO_2/水性聚氨酯疏水涂层的制备及性能研究

以纳米二氧化硅(SiO_2)和水性聚氨酯(WPU)为原料,以水为分散剂,KH560和KH550为改性剂,采用喷涂工艺制备出SiO_2/WPU纳米复合涂层。研究了SiO_2粒度、SiO_2/WPU质量比、KH560改性SiO_2、及KH550改性WPU等因素对复合涂层疏水性能的影响。结果表明:采用粒度为30 nm的SiO_2、SiO_2/WPU质量比为1∶5、WPU与KH550质量比为10.6∶1时制备的SiO_2/WPU纳米复合涂层疏水效果最好,接触角达138°,从扫描电镜照片可以看出所制备的SiO_2/WPU涂层具有了与荷叶表面相似的微一纳米粗糙结构。     

基于硅烷改性沸石咪唑酯骨架的透明超疏水涂层的制备及性能研究（英文）

以甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前驱体,结合沸石咪唑酯骨架(ZIF-8),采用溶胶凝胶法制备了表面带甲基的SiO_2修饰ZIF-8(CH_3-SiO_2@ZIF-8)纳米粒子,经修饰剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)改性后喷涂于玻璃表面,获得了超疏水涂层。微观形貌分析揭示了该涂层具有多孔结构。水滴在该涂层上的静态接触角达到(152±0.5)°,滚动角为(8±1.2)°。该涂层的可见光透过率达到90%以上。自清洁、喷水、防雾等试验的结果表明,该超疏水涂层难以被润湿,且具有良好的稳定性和防雾性。     

超疏水SiO2@OTES自清洁涂层的制备及性能

以纳米二氧化硅颗粒、正辛基三乙氧基硅烷(OTES)和硅烷偶联剂KH560为前驱体,采用溶胶凝胶法制备了超疏水SiO₂@OTES自清洁涂层。在酸性催化剂及有机溶剂中,OTES、KH560将纳米颗粒表面由亲水改性为疏水。探究了纳米SiO₂、OTES、KH560三种原材料含量对超疏水涂层润湿性能的影响。结果表明,当掺杂3.5 g纳米SiO₂,8%的OTES与2%的KH560时,涂层达到最佳疏水效果,其接触角为(154±1)°,滚动角为(3.3±0.5)°。采用SEM、FTIR红外光谱仪、X射线光电子能谱(XPS)对超疏水SiO₂@OTES材料的表面形貌与化学成分进行了表征。实验表明制备出的超疏水SiO₂@OTES自清洁涂层具有良好的自清洁防污、耐低温与耐磨性能,且将涂层回收重新制得的表面仍具有超疏水性。     

单端Z型全氟聚醚硅氧烷的制备与性能

以全氟己烷碘、双端Z型全氟聚醚烯丙基醚与三甲氧基氢硅烷为原料,制备了单端Z型全氟聚醚硅氧烷。采用FT-IR、~1H NMR表征了产物结构,考察了制备条件对涂层性能的影响。结果表明:质量分数0.1%的单端Z型全氟聚醚硅氧烷所制涂层对水、正十六烷的接触角分别为114.6°、65.5°,在1 035 g负载下经钢丝绒循环磨擦1 000次后对水接触角仍大于100°,具有良好的疏水疏油性、耐摩擦性和增透性。     

SiO2/聚四氟乙烯杂化超疏水涂层的制备

通过溶胶-凝胶工艺制备了超疏水涂层。用硅烷偶联剂-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷对SiO2溶胶粒子表面改性,将改性后的溶胶与聚四氟乙烯乳液杂化后在玻璃上涂膜形成超疏水涂层。用红外光谱、数码显微镜、扫描电镜、综合热分析对涂层进行了表征。实验结果表明-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷能提高涂层的疏水性效果,涂层表面具有纳米/微米的粗糙结构,平均静态疏水角达到156°,滚动角6°。聚四氟乙烯低的表面能和涂层特殊的表面结构是形成超疏水的原因。     

短氟碳链含氟硅烷偶联剂及其疏水涂层的构建

以三氟丙基甲基环三硅氧烷(D3F)、二甲基氯硅烷、甲基二氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)为主要原料,通过阴离子开环聚合和硅氢加成反应合成了一系列短氟碳链含氟硅烷偶联剂。载玻片表面经纳米二氧化硅溶胶涂膜和硅烷偶联剂表面修饰得到疏水涂层。探究了不同硅烷偶联剂对于涂层疏水性、附着力、硬度、透过率等性能的影响。结果表明,同类型含氟硅烷偶联剂中氟含量越大,其修饰的涂层接触角越大;相似相对分子质量及氟含量情况下,直链型含氟硅烷偶联剂修饰的涂层疏水性优于支链型修饰的涂层。经含氟硅烷偶联剂修饰的疏水涂层中,接触角最大的是由聚合度为9的支链型含氟硅烷偶联剂(DF3)修饰的涂层,可达141.6°。疏水涂层的附着力均达1级,硬度均达H,可见光透过率高于82.9%,具有良好的自清洁性能。     

纳米ZnO/聚氨酯复合超疏水涂层共混法制备及其性能研究

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对纳米ZnO粉末进行分散,然后加入全氟辛基三甲氧基硅烷改性纳米ZnO,再与水性聚氨酯共混一次喷涂在铝基板上喷涂成膜的方法制备出了具有优良的耐磨性、防腐蚀性的超疏水涂层。此工艺操作简单,制备的超疏水涂层与铝基板粘结紧密,涂层表面微纳结构较小,表面完整光滑。应用FTIR、XPS、SEM、超疏水性能测试设备等手段对涂层进行表征。结果表明,全氟辛基三甲氧基硅烷含量为纳米ZnO的10%wt,KH550为5%wt时,涂层接触角可达到165°,滚动角7. 5°,其超疏水性能最好,且具有的良好的稳定性和防腐蚀性能。     

共水解法制备透明超疏水表面

利用硅烷偶联剂与正硅酸乙酯共水解法对SiO2纳米颗粒进行原位疏水化处理,并采用共水解后的溶胶在玻璃基底上浸渍提拉成膜,两次成膜后即可以使玻璃表面呈现良好的超疏水性并保持较好的透明度。论文通过扫描电镜、原子力显微镜、傅立叶变换红外光谱、接触角仪进一步对超疏水表面进行了表征。实验结果显示制备的超疏水表面不仅具有较大的表观接触角（≥150°）,而且该表面有着较小的接触角滞后。通过该方法制备的超疏水表面不需要使用昂贵的全氟烷进行后续疏水化处理,从而简化了超疏水表面的制备工艺。     

KH550改性SiO2/TP U复合材料的制备及性能研究

采用硅烷偶联剂(KH550)对SiO_2进行表面改性,采用溶液共混法制备了SiO_2/TPU复合材料,探究了不同改性工艺条件对SiO_2的改性效果,以及SiO_2添加量对复合材料力学性能的影响。实验结果表明,反应时间4 h、温度60℃、KH550浓度40%时对SiO_2的改性效果最佳,并制备SiO_2/TPU复合材料,通过力学性能比较,添加量为1%时复合材料的综合力学性能较好,同时能提高热稳定性。     

透明超疏水SiO2/硅酮胶复合涂层的制备及性能

以疏水纳米SiO_2和中性硅酮结构胶为主要原料,采用喷涂法在玻璃表面制备出透明超疏水SiO_2/硅酮胶复合涂层。采用FTIR、SEM、接触角测量仪和紫外-可见分光光度计对复合涂层的分子结构、微观形貌、润湿性和透光率进行表征。讨论了纳米SiO_2的添加量与涂层表面微结构、水接触角、透明性三者的关系,考察了复合涂层的耐水冲击性能和耐水稳定性能。结果表明:SiO_2/硅酮胶复合涂层表面呈连续的多孔网络状,团聚的SiO_2纳米粒子分散在作为骨架的亚微米级硅酮胶周围,构成了微纳米双尺度的复合粗糙结构。当SiO_2质量分数为2.0%时,复合涂层的水接触角达到最大为169.8°±0.7°,在380～760nm可见光范围内的平均透光率为82.9%;当硅酮胶质量分数为4%时,复合涂层分别经5 h水冲击以及10 d水浸泡后,水接触角仍保持在140°以上。     

硅烷偶联剂改性无机氧化物超疏水涂层的研究进展

超疏水涂层具有特殊的润湿性，同时还具有良好的耐化学腐蚀性和机械性能，可以应用于众多领域。硅烷偶联剂改性无机氧化物可以降低涂层的表面能，使其具有超疏水性。本文归纳了溶胶—凝胶法、化学气相沉积法、模板法和刻蚀法制备无机氧化物超疏水涂层的优缺点，重点介绍了常见硅烷偶联剂改性无机氧化物超疏水涂层的特点，总结了超疏水涂层在织物、陶瓷材料、表面防冰、金属防腐和生物医学等领域的应用，并对硅烷偶联剂改性无机氧化物超疏水涂层目前存在的问题及改进方向进行了展望。     

硅烷偶联剂对高密度聚乙烯/甜高粱渣复合材料性能的增强机制

采用硅烷偶联剂KH550改性处理甜高粱渣(SSS),制备高密度聚乙烯/改性甜高粱渣(HDPE/SSS)复合材料。研究KH550质量分数对SSS表面官能团及微观形貌的影响,并对HDPE/SSS复合材料的微观形貌、静态力学性能、蠕变行为、应力松弛行为及表面亲/疏水性进行系统的探究。结果表明:随着KH550质量分数的增加,复合材料的静态力学强度(拉伸、弯曲和冲击)均呈现先上升后下降的趋势;KH550有效提高复合材料的热稳定性、抗蠕变性能和抗应力松弛性能;复合材料的表面疏水性随KH550用量的增加而增强。当KH550质量分数为3%时,复合材料的界面结合情况较好,其静态力学强度、抗蠕变性能和抗应力松弛最佳。     

水性环氧玻璃鳞片重防腐涂料的研制

利用几种不同的表面处理工艺对玻璃鳞片进行表面处理,对比了各种表面处理工艺对玻璃鳞片涂料涂层性能的影响,发现利用硅烷偶联剂KH560直接掺混法处理玻璃鳞片效果较好.通过扫描电镜研究了经过硅烷偶联剂KH560直接掺混法处理的玻璃鳞片涂层和未经任何表面处理的玻璃鳞片涂层的内部结构,分析了玻璃鳞片经过硅烷偶联剂KH560表面处理之后涂层性能提高的原因.考察了不同粒径的玻璃鳞片对涂层性能的影响,结果表明80目的鳞片比较适合制备重防腐涂料.最后研究了玻璃鳞片的用量对于涂层性能的影响,发现在颜填料体积浓度(PVC)为24.70%时涂层具有最佳性能.     

超疏水氟硅涂层的制备及性能研究

文章采用溶胶凝胶法将GPTM、TEOS、氟硅烷等前驱体通过表面烷基化来制备杂化超疏水涂层。通过多种实验表征手段对超疏水涂层进行分析,发现前驱体GPTM与TEOS摩尔比为2,氟硅涂层经8%TMCS正己烷溶液修饰后,可得到水接触角为153.54°,透光率为76.2%的透明超疏水涂层。     

建筑用45~#钢表面电镀疏水Ni-SiO_2涂层的性能研究

采用恒流电沉积技术及硬脂酸修饰技术,在建筑用45°钢表面制备了疏水Ni-SiO_2涂层。结果表明:向镀液中加入SiO_2微粒之后,形成了具有粗糙表面形态的涂层,涂层变得致密,厚度也逐渐增加。用硬脂酸对涂层表面进行疏水修饰处理后,使得涂层表面出现了一些空洞,涂层厚度达到最大值。与纯Ni涂层相比,Ni-SiO_2涂层中Si元素的质量分数明显增大。Ni-SiO_2涂层表现为(111)晶面取向生长,SiO_2对于Ni晶型的生长具有明显的影响。疏水Ni-SiO_2涂层并未发生电荷转移电阻的明显改变,表现出优异的耐腐蚀特性。相比较而言,疏水Ni-SiO_2涂层的自腐蚀电流密度和腐蚀速率最小,说明疏水Ni-SiO_2涂层对45~#钢表面具有优异的防腐蚀作用。     

新型环保氟醚防指纹涂层的构建及性能研究

以全氟聚醚(PFPE)、烷氧基改性含氟聚硅氧烷(FVT)为原料,通过脱醇反应合成了环保型氟醚树脂fv-PFPE,将fvPFPE和KH560-SiO_2混合得到环保型防指纹剂,并采用喷涂技术制备防指纹涂层。利用FT-IR、1HNMR、XPS对氟醚树脂结构及涂层表面组成进行表征,考察了催化剂质量分数对固化时间的影响。结果表明,当fv-PFPE质量分数为0.8%时,涂层的接触角达到最大值(132±2)°。     

稻壳二氧化硅/环氧树脂纳米复合材料机械性能研究

将稻壳用10%的盐酸处理后在600℃焚烧得到纯度为99.3%的SiO_2,将SiO_2用偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)改性后与环氧树脂(EP)复合,探讨了SiO_2质量分数在0～5%范围内复合材料的力学性能.研究结果显示:经硅烷偶联剂KH550改性后稻壳SiO_2粒子为无定形态,尺寸在30～50 nm且能显著提高环氧树脂的力学性能.当稻壳SiO_2质量分数为3%时,材料的拉伸性能以及弯曲性能的提高率最大,拉伸强度、拉伸模量、弯曲模量和弯曲强度的提高率分别为27.25%、6.54%、61.7%和24.56%.SEM研究结果显示:复合材料中SiO_2与基体树脂之间有较好的相容性.     

PET膜用氟碳溶胶涂层性能研究

以PET薄膜为基底,将含氟硅氧烷与γ-氨丙基三乙氧基硅烷形成的溶胶涂敷于其上并加热固化。经测试,此氟碳涂层/PET薄膜在可见光范围内,光透过率达到90%以上,表面疏水性优异,涂层力学性能优良。探讨了溶胶氟含量与涂层接触角的关系,研究表明:当含氟硅氧烷添加量为1%(体积分数),涂层表面氟含量为0.7%(质量分数)时,接触角达到118°,之后再增加含氟硅氧烷添加量,涂层表面接触角基本保持不变。本研究为拓展PET膜应用提供了基础。