硅烷偶联剂表面改性二氧化钛粒子超疏水性能

针对无机二氧化钛(TiO2)粒子在有机体系中的分散性问题,采用硅烷偶联剂KH-570对无机填料钛白粉(二氧化钛,TiO2)的表面进行有机化改性;并通过红外光谱(FTIR)、接触角测试、沉降实验、扫描电子显微镜(SEM)等手段表征表面改性TiO2粒子的结构,测试其超疏水性能,分析超疏水表面形成的机理。结果表明,经KH-570表面改性的TiO2粒子的疏水性和分散性得到明显改善,当KH-570质量分数达到15%时,表面改性的TiO2涂层与水的静态接触角达152.5°,表现出良好的超疏水性能。     

聚硅氧烷表面改性二氧化钛粒子及超疏水性能

为了提高二氧化钛的疏水性，解决无机二氧化钛填料在有机溶剂中的分散性、相容性等问题，采用含氟含氢乙烯基聚硅氧烷（F-PMHS）对二氧化钛粉体进行表面改性，得到具有超疏水性能的改性二氧化钛。通过FT-IR、TGA、SEM、接触角测试、沉降实验等方法研究改性后二氧化钛粒子的结构，测试其超疏水性能，分析超疏水表面形成的机理。结果表明，F-PMHS相对二氧化钛粉体质量分数仅为8%时，改性后二氧化钛粉末涂层与水的静态接触角即可达152.4°，具有良好的超疏水性能，且二氧化钛粒子在有机溶剂中的分散性与相容性得到显著提高。     

聚硅氧烷表面改性TiO2粒子及其超疏水性能

为了提高二氧化钛的疏水性,解决无机二氧化钛填料在有机溶剂中的分散性、相容性等问题,采用含氟含氢乙烯基聚硅氧烷(F-PMHS)对二氧化钛粉体进行表面改性,得到具有超疏水性的改性二氧化钛.通过FTIR、TGA、SEM、接触角测试、沉降实验表征改性后二氧化钛粒子结构,测试其超疏水性能,分析超疏水表面形成的机理.结果表明,F-PMHS用量(以二氧化钛粉体质量计,下同)为8％时,改性后二氧化钛粉末涂层与水的静态接触角可达152.4°,具有良好的超疏水性能,且二氧化钛粒子在有机溶剂中的分散性与相容性得到显著提高.     

KH-570改性纳米二氧化钛的制备及其分散性研究

以乙醇为分散介质,采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对纳米二氧化钛进行化学改性,研究了KH-570用量、反应时间和反应温度对TiO2接枝率和亲油化度的影响;采用红外光谱(FT-IR)和激光粒径分析(DLS)等手段表征了KH-570改性TiO2粒子的结构及其分散性.结果表明:KH-570成功接枝到TiO2表面.当KH-570用量为TiO2的15％(质量分数),反应温度为60℃,反应时间为6h时,改性效果最好:接枝率达到8.9％,亲油化度达到56％;与未改性的TiO2相比,KH-570改性TiO2的平均粒径明显减小,分布变窄.     

硅烷偶联剂KH-570对硅藻土表面疏水改性研究

采用硅烷偶联剂KH-570对硅藻土进行表面疏水改性以增强其在油性体系中的应用效果。应用接触角测定仪、红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TG)等实验分析手段对表面疏水改性前后的硅藻土进行表征,考察了改性剂KH-570用量对硅藻土表面疏水性能的影响,分析了KH-570作用于硅藻土表面疏水改性机理。结果表明,KH-570用量是影响硅藻土表面疏水性能的主要因素,当KH-570质量达到硅藻土质量的5%后,接触角达125.4°~147.3°,吸湿率为0.6%~0.8%,表现出良好的疏水性;红外光谱和热重分析均表明KH-570在硅藻土表面形成了疏水的有机包覆层。     

改性纳米TiO2用于提高醇酸树脂基涂料性能的研究

运用硅烷偶联剂KH-570对纳米TiO2进行有机改性。红外分析表明,改性后的纳米TiO2表面与KH-570以化学键形式结合;透射电镜显示改性后纳米TiO2粒子团聚不明显;沉降试验显示改性纳米TiO2疏水性明显提高。采用桐油、豆油的下脚料制备醇酸树脂,并用三种来源的醇酸树脂与改性前后的纳米TiO2制备醇酸树脂涂料,透射分析改性后的纳米TiO2粒子能很好地分散在树脂中。改性纳米TiO2粒子的加入,使醇酸树脂基涂料的耐酸性、耐磨性等都有明显提高,机械性能也有相应提高。     

硅烷偶联剂KH-570湿法改性TiO2的结构与性能研究

利用硅烷偶联剂(KH-570)对纳米二氧化钛(TiO2)进行湿法改性处理.采用静态沉淀法、亲油化度、接触角、X射线光电子能谱( XPS)和傅立叶红外光谱(FT-IR)等手段对改性效果进行分析表征,探析湿法改性机理.研究表明KH-570以化学链形式结合于TiO2表面,改性后TiO2的表面性质由亲水变为亲油.     

丙烯酸丁酯原位乳液接枝纳米TiO2的研究

为了提高纳米二氧化钛（TiO2）粒予在聚合物基复合材料中的分散性,需要对粒子的表面进行改性。实验采用无皂乳液聚合法,使丙烯酸丁酯单体（BA）在偶联剂KH-570烷基化预处理的纳米TiO2粒子的表面进行接枝聚合,研究了偶联剂用量对烷基化预处理程度的影响,以及聚合条件对TiO2表面接枝效果的影响,并对其聚合机理进行了探讨。结果表明,PBA以化学键成功地接到纳米TiO2的表面,并且可以通过改变接枝聚合条件来调节粒子上所接聚丙烯酸丁酯的结构,为进一步优化纳米粒子填充聚合物复合材料的结构和性能之间的关系建立基础。     

KH-570改性纳米TiO_2复合丙烯酸防污涂料性能研究

以硅烷偶联剂KH-570改性纳米TiO2,将其添加到丙烯酸树脂中,制得改性纳米TiO2复合丙烯酸树脂。通过扫描电镜表征和接触角分析,发现KH-570改性纳米TiO2复合丙烯酸树脂成膜后具有明显的微米-纳米表面结构,成膜物的水接触角由75°提高到115°;海上挂板实验表明:KH-570改性纳米TiO2复合丙烯酸防污涂料具有较强的防污性能,能够有效抑制海洋生物附着。     

硅烷偶联剂改性纳米TiO2对PVC紫外屏蔽性能的影响

通过原位聚合法在金红石型纳米二氧化钛(TiO2)表面接枝硅烷偶联剂,研究纳米粒子粒径、偶联剂种类及偶联剂用量对改性效果的影响。结果表明,纳米TiO2粒径越小,与偶联剂作用的面积越多,吸附能力越强,TiO2的亲油改性效果就越好;选用KH-570作为偶联剂时,纳米TiO2的亲油改性效果最佳,且最佳用量为10mL;扫描电子显微镜照片和红外光谱显示纳米粒子与偶联剂通过化学作用结合,改性后的纳米TiO2粒子团聚减少,分散性提高;用改性后的纳米TiO2粒子制备的聚氯乙烯(PVC)/TiO2膜的力学性能和抗紫外性能得到有效提高。     

T_iO_2的表面处理及其在PP中的分散行为

选用硅烷偶联剂KH–570对TiO_2进行表面处理,并采用热失重分析、红外光谱分析、两相沉降测试、接触角测试等对其进行表征。结果表明,KH–570改性使纳米TiO_2由亲水性变为亲油性,在溶剂中有较好的分散稳定性,并且接触角提高到107°。将改性后TiO_2与聚丙烯(PP)基体通过熔融共混制成复合膜,并采用扫描电子显微镜、差示扫描量热法进行分析。结果表明,未改性TiO_2存在较大的团聚,而改性后的TiO_2在PP中分散比较均匀,说明表面处理提高了TiO_2与PP的相容性。此外纳米TiO_2的添加对结晶和熔融行为影响不大。     

Study on the Structure and Mechanical Properties of Dental Barium Glass Particles Surface Modification with Silane Coupling Reagent

The surface-modified dental barium glass with silane coupling reagent KH-570 was studied. The prepared samples before and after modification were characterized by static precipitation, angle of contact, transmission electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, Fourier transform infrared ray, and thermo-gravimetric analysis. Research showed that the KH-570 was bound on the surface of barium glass, a firm chemical bonding of KH-570 to barium glass and an organic layer was formed, and the maximum mass fraction of KH-570 coated on the barium glass surface measured was about 2.86%. The surface performance of modified barium glass changed from hydrophilic to hydrophobic. Mechanical tests revealed that the mechanical properties of composite resin filled by KH-570 modified barium glass improved simultaneously.     

纳米SiO_2改性PET及其性能研究

选用硅烷偶联剂KH-570对SiO2纳米粉体进行表面改性,利用IR,TG等对改性前后SiO2粉体性能进行了表征;并利用IR,DSC对SiO2/PET体系的热性能和结晶性能进行了测试。实验结果表明:经表面改性的SiO2粉体的红外光谱在1 715cm-1,1300 cm-1及1452 cm-1等处出现了KH-570的特征吸收峰;改性后SiO2粉体的TG曲线在350℃出现明显质量减少,表明KH-570与SiO2发生了化学反应,实现了KH-570对SiO2表面包覆改性的目的。含有SiO2的PET结晶温度和玻璃化温度降低,熔点基本保持不变。     

硅烷偶联剂对纳米氧化锌的表面改性研究

采用硅烷偶联剂KH-570对纳米ZnO进行表面改性,研究了硅烷偶联剂用量、pH值、时间及反应温度等因素对纳米ZnO表面改性的影响,利用亲油化度实验、红外光谱(IR)、热重(TG)、透射电镜(TEM)等手段表征了纳米ZnO的改性效果和结构。红外光谱和热重研究表明,KH-570以化学键合的方式结合在纳米ZnO的表面,并形成了有机包覆层。经测量,纳米ZnO表面的KH-570的质量分数为4.6%;讨论了产生KH-570理论包覆量与实际包覆量差异的原因。TEM图表明经KH-570改性过的纳米ZnO的分散性大大提高;亲油化度实验表明,当硅烷偶联剂用量为6%,pH值为6.5,反应温度为85℃,反应2 h时,纳米ZnO改性效果最好。     

气相纳米SiO_2改性三聚氰胺纤维性能研究

采用原位聚合的方法,以偶联剂KH-570进行表面改性的气相纳米SiO_2与三聚氰胺纺丝原液进行混合,经干法纺丝,制得气相纳米SiO_2粒子改性三聚氰胺纤维(MF),对改性MF的结构与性能进行了表征。结果表明:MF表面光滑,不含有气泡,经过KH-570改性的气相纳米SiO_2在纤维的表面分布较均匀,起到消光作用,纤维直径小于100μm;由于气相纳米SiO_2的加入,MF断裂强度有所减小,断裂伸长率提高达6.05%,纤维耐热性能没有较大变化,其热分解温度为390℃。     

纳米锑掺杂氧化锡的表面改性研究

以乙醇与水的混合溶液作为改性介质,将纳米锑掺杂氧化锡(Antimony Doped Tin Oxide,ATO)分散于介质中,利用硅烷偶联剂KH-570与纳米ATO表面羟基的脱水反应以及硅烷偶联剂间的缩合反应,制得了KH-570包覆的纳米ATO粉体。通过FTIR、XPS、TG、TEM以及亲油性的测试对纳米ATO粉体的表面结构以及性能进行了表征,探讨了纳米ATO的与硅烷偶联剂的表面接枝情况以及硅烷偶联剂与纳米ATO在弱极性条件下的反应机理。研究结果表明：在ATO纳米粒子表面接枝上了一层约7.36-7.73wt%的KH570,改性后的纳米ATO粒子的亲油性能以及分散性得到大幅度的提高,改性ATO在正丁醇能够稳定分散100h以上。其根本原因在于改性后纳米ATO表面形成了一个网络结构硅烷偶联剂的包覆层,赋予纳米ATO粒子的表面良好的亲油性能以及分散性能。     

偶联剂复合改性绢云母的研究

用硅烷偶联剂(silane coupling agent,SCA)、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-550)、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-560)、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对片状绢云母进行表面改性。红外光谱分析结果表明:SCA通过与绢云母表面的羟基发生化学键合而实现对超细绢云母表面的修饰改性。扫描电镜(SEM)和接触角测试表明:KH-550和KH-570对绢云母改性效果较佳,KH-560改性效果相对较差。在此基础上,进一步研究了KH-550和KH-570对绢云母的复合改性,结果表明:复合改性后绢云母的疏水亲油性得到更大的提高,对绢云母的表面改性效果最佳。     

球形二氧化硅的制备与改性

正硅酸乙酯（TEOS）为硅原,在无水乙醇中通过氨水催化得到球形二氧化硅粒子。通过改变无水乙醇用量得到不同粒径的球形二氧化硅（SiO2）,粒子粒径分布在180～300nm之间。反应过程中加入硅烷偶联剂KH-570对球形二氧化硅粒子改性,随着偶联剂用量的增加,在红外光谱图中1400cm^-1处出现峰值,说明亚甲基的C—H键特征峰强度增加了,二氧化硅粒子表面KH-570的有机官能团增加了,且KH-570对二氧化硅粒子起到了改性作用。将制备好的球形二氧化硅在氮气保护下用丙烯酸甲酯（MA）进行包覆,在红外谱图中1400cm^-1出现C—H键的特征峰,1800cm^-1,处也有了酯基的特征峰,说明球形二氧化硅粒子表面存在了丙烯酸甲酯的官能团,丙烯酸甲酯接枝到了二氧化硅表面。     

改性SiO2杂化层相变微胶囊的制备与表征

以相变温度为32℃的石蜡为芯材，三聚氰胺-甲醛树脂/改性SiO₂杂化层为壁材，采用原位聚合法制备相变微胶囊。使用接触角测定仪考察了KH-570对纳米SiO₂的有机改性效果；运用扫描电子显微镜（SEM）和X射线能谱仪（EDS）分析了微胶囊表面形貌及壳层表面的元素分布；采用差示扫描量热仪（DSC）测定了相变微胶囊的热性能参数。结果表明：使用KH-570有机改性的纳米SiO₂颗粒制备杂化层能显著提升微胶囊的热稳定性与使用耐久性。当改性SiO₂质量分数为3%时，制得的微胶囊呈光滑球形，SiO₂颗粒在胶囊壳层表面分散均匀，其相变焓为135.1J/g，相变过程滞后，并且微胶囊芯材在有机溶剂中的渗透率由66.1%降至45.8%，经历1000次热循环后的质量与相变焓损失率仅为7%与24.4%。