基于聚二甲基硅氧烷和纳米CaCO_3的超疏水自清洁涂层的制备

利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)与纳米CaCO_3,采用有机无机共混法制备有机无机复合涂层。向PDMS中引入适量的纳米CaCO_3粒子能显著提高复合涂层的表面接触角,纳米CaCO_3粒子的引入将PDMS涂层的表面接触角从113°提高到158°。该复合涂层具有非常好的自清洁性能。此外,该方法操作简单、步骤简便、无需特殊设备、适合大面积制备且生产成本低。因此,该超疏水自清洁涂层具有实用价值。     

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。     

聚丙烯酸酯材料改性技术概况

聚丙烯酸酯是一类由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯为主要原料合成的高分子聚合物,它具有良好的力学性能、耐候性能和耐酸碱性能,其制备工艺简单,成本低廉,被广泛用作皮革涂饰、建筑涂料和木材的成膜材料.但由于纯聚丙烯酸酯的抗菌性能、力学性能和热稳定性能较差,限制了其应用范围,因此,可通过化学改性和结构设计改善其性能.利用环氧树脂改性丙烯酸酯得到的环氧丙烯酸酯兼具两者的优点,拥有良好的耐候性和热稳定性.目前环氧树脂改性丙烯酸酯主要有三种方法:物理共混法、酯化改性法、接枝共聚法.聚氨酯一般由异氰酸酯和含活泼氢的化合物聚合而成,可分为聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯.聚氨酯丙烯酸酯复合乳液固化涂膜具有优异的耐高温性能和机械加工性能,已被广泛应用于油墨、涂料、胶粘剂等领域.聚氨酯改性的方法有:物理共混法、复合共聚法、核壳共聚法、互穿聚合物网络法.氟聚合物材料具有很多优异的性能,如极低的表面能、优异的稳定性.将含氟基团引入丙烯酸酯乳液中,在固化成膜过程中,含氟基团会向膜表面富集,保护其内部结构,从而获得了性能优异的丙烯酸酯树脂.有机硅是一类无机有机高分子,可以用来连接无机物与有机物.有机硅改性丙烯酸酯的主要方法有:缩聚法、自由基聚合法、硅氢加成法、互穿网络法等.纳米材料的发展也对聚丙烯酸酯的改性起到了积极的作用,纳米材料改性聚丙烯酸酯既可以弥补乳液本身的不足,也具有纳米粒子的优良特性,目前常用的纳米粒子主要有ZnO、Fe3 O4、Al2 O3、TiO2等.本文介绍了采用环氧树脂、聚氨酯、有机氟、有机硅和纳米粒子对聚丙烯酸酯进行改性的研究进展,综述了近年来这些改性物质的结构特点、改性方法、改性性能等方面的研究成果,并对其发展方向进行了分析和展望.     

水分散性纳米SiO_2/含氟聚合物复合乳液的制备及表征

以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为原料,在十二烷基硫酸钠(SDS)/OP-10复合乳化剂作用下,以氨水为催化剂制备水分散性功能化纳米SiO2粒子。采用乳液聚合法,在乙烯基功能化纳米SiO2表面接枝短氟链含氟丙烯酸酯聚合物,合成纳米SiO2/含氟聚合物复合乳液,并通过红外光谱(IR)、粒径分析、热失重(TGA)等方法表征所得产物的结构及性能。结果表明,纳米SiO2/含氟聚合物复合乳液具有较好的分散稳定性及耐热稳定性。     

无机纳米晶/共轭聚合物太阳能电池光敏层制备方法及微观形貌调控

相比硅太阳能电池,无机纳米晶/共轭聚合物太阳能电池因其兼备有机/无机杂化的优点,而近年来一直是国内外广泛关注的热点之一.文中对目前该种太阳能电池光敏层的各种微观形貌、制备方法及研究进展进行了综述.详细介绍了无机纳米晶/共轭聚合物光敏层的三种制备方法,即物理共混法、化学键合式共混法和原位法.同时着重关注了无机纳米晶/共轭...     

纳米SiO2微球/含氟丙烯酸酯涂层的制备及耐融雪盐腐蚀性能研究

以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)及其他丙烯酸酯类单体为原料，采用半连续乳液聚合法制备含氟丙烯酸酯共聚乳液，将其与一定量的表面硅烷改性的纳米SiO₂微球、适量的颜填料和助剂机械搅拌均匀，得到纳米SiO₂微球/含氟丙烯酸涂料。FT-IR、XRD测试表明，表面硅烷改性的纳米SiO₂微球晶型未发生改变。复合涂层的力学性能、耐化学介质腐蚀性能和耐融雪盐腐蚀性能等结果表明，当纳米SiO₂微球掺量为3%时，复合涂层的综合性能最佳。其铅笔硬度为5 H,黏结强度为1.88MPa,耐冲击高度超过50 cm,涂层接触角可达110°,吸水率仅为0.72%,耐酸碱盐腐蚀率分别为17%、11%、11%。与未改性的含氟丙烯酸涂层和市售的涂层相比，在设定的融雪盐腐蚀条件下，复合改性涂层腐蚀前后的色差、光泽度、表面状况保持稳定，混凝土试件的抗压强度和碳化深度的下降均减缓。     

基于纳米CaCO_3/SiO_2涂布型防滑纸制备与工艺研究

制备以纳米CaCO_3和纳米SiO_2为防滑粒料的复合涂布型防滑纸,并对其性能进行研究。分别采用硬脂酸钠和KH570改性纳米CaCO_3和纳米SiO_2,以改性后的纳米CaCO_3和纳米SiO_2为防滑粒料、水性聚氨酯为防滑树脂、甘油为增塑剂,采用溶融共混法制备复合涂布型防滑纸,并对其性能进行评价。结果表明,当纳米SiO_2与纳米CaCO_3质量比为1:7,防滑粒料含量为6wt%,甘油含量为2wt%,干燥温度为70℃时,复合型防滑纸静摩擦系数为0.802,且最适的贮存环境为相对湿度90%,温度10℃。     

共价功能化石墨烯超疏水防腐复合涂层材料的制备

石墨烯/有机聚合物复合涂层材料较纯聚合物材料具有更优越的阻隔性能,然而由于石墨烯之间高表面能和分子间作用力,使石墨烯在防腐等领域的应用潜力无法充分发挥。本文首先以传统自由基共聚方法合成一种含氟丙烯酸酯共聚物,并采用丙炔胺对氧化石墨烯改性合成炔基化氧化石墨烯,然后利用含氟丙烯酸酯共聚物末端氰基通过点击化学反应以共价键形式接枝在炔基化氧化石墨烯表面。疏水性分析表明,含氟共聚物功能化石墨烯的水接触角达到153°,将制备的功能化石墨烯涂敷于钢板基体时,水接触角提高到171.3°。扫描电镜显示,在炔基化石墨烯表面生长有大量300~600 nm的半球形接枝物。同时,将含氟共聚物功能化石墨烯/环氧树脂复合材料应用于碳素结构钢中,通过Tafel曲线和电化学阻抗谱对其耐蚀性能进行表征。结果显示,氟化石墨烯含量为0.5wt%的复合涂层的电流密度I_corr最低(8.872×10?9 A/cm2),比其他涂层样品低1~2个数量级。综上所述,本实验所制备的涂层材料具有良好的防腐性能,这一研究为开发石墨烯防腐蚀涂层材料提供了一种新的策略。      

非层状纳米无机粒子/热塑性聚合物复合材料制备方法研究进展

纳米粒子由于十分容易聚集和团聚, 加之表面亲水性的纳米颗粒和表面憎水性的聚合物基体的相容性较差, 往往以较大的团聚体形式分散于聚合物基体树脂中, 导致复合材料的性能不佳。基于常规共混法的纳米颗粒/聚合物复合材料制备技术仍是重要的制备途径之一, 关键在于如何解决复合体系中纳米粒子的有效分散和利用问题。为此, 本文中针对非层状纳米无机粒子/热塑性聚合物复合材料的制备, 介绍了纳米无机粒子表面改性和纳米颗粒在热塑性聚合物中的分散技术方面的研究进展。      

纳米复合聚合物电解质的新型制备方法及其性能

以含有纳米SiO₂ 的聚乙二醇二丙烯酸酯( PEGDA) 为单体, 加入液态电解质, 通过紫外光辐射固化制备了凝胶态纳米复合聚合物电解质(NCPE) 。含有纳米SiO₂ 的PEGDA 单体是以水性硅溶胶为原料, 通过一个溶剂交换过程制备的, 与此同时纳米SiO₂ 的表面通过加入甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MAPTMS) 进行改性, 使其表面具有可以参与光固化的丙烯酸酯基团。与用不含纳米粒子的PEGDA 单体制备的凝胶态聚合物电解质相比, 纳米复合聚合物电解质的电导率更高, 尤其是电化学稳定性和界面稳定性有明显提高。      

含氟聚合物纳米TiO2复合涂层性能研究

为了深入探讨含氟聚合物纳米TiO2复合涂层性能,在γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPT-MS)、N-甲基全氟辛基磺酰基胺基丙烯酸乙酯(MPSAEA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)的共聚物中利用原位复合技术引入纳米TiO2微粒,制备了均匀透明的TiO2纳米复合含氟聚合物材料.用红外光谱(FT-IR)、紫外光谱(UV-vis)、透射电镜(TEM)等表征了复合材料的形貌和结构.将聚合物用作涂层材料,用接触角测定仪、多功能电子能谱仪(XPS)和原子力量显微镜(AFM)测定了涂层与水的接触角、涂层表面的化学成分和涂层的形貌.结果表明,纳米复合聚合物可在玻片表面形成均匀光滑的涂层,涂层具有优异的疏水性.     

聚合物基有机-无机纳米复合材料研究及应用前景

分别阐述了聚合物基有机－无机纳米复合材料的制备方法，并介绍了不同纳米复合体系的应用现状，最后展望了聚合物基有机－无机纳米复合材料的应用前景。     

有机/无机纳米复合材料的研究进展

近年来纳米科技得到了迅速发展,由无机纳米粒子与聚合物复合制备的有机/无机纳米复合材料成为现代材料科技发展的重要方向.概述了有机/无机纳米复合材料的制备方法和性能特点;介绍了有机/无机纳米复合材料的应用领域,最后对它的发展前景进行了展望.     

纯丙类聚氨酯/SiO_2-ZrO_2光固化纳米复合透明耐磨涂料涂层的制备及性能

目前,鲜见在纯丙类光固化聚氨酯中引入SiO_2和ZrO_2纳米粒子的报道。采用溶液聚合法制备了纯丙类聚氨酯丙烯酸酯,采用溶胶凝胶法制备SiO_2及ZrO_2无机溶胶,将无机前驱体与有机相进行杂化,制备了一系列可光固化的有机无机杂化涂料。采用红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)对杂化涂料及其涂层进行了结构表征,采用场发射扫描电镜(SEM)研究了杂化涂料涂层的表面形貌,并对涂层进行了物理性能、透明性以及耐磨性能测试。结果表明:杂化涂料涂层中,无机粒子均匀分散在有机相中,且无机粒子半径为20~30 nm;无机粒子的引入显著提升了涂层的物理性能及耐磨性能,涂层的硬度从1 H提升到6 H,磨耗量减少了80%。     

基于纳米碳酸钙涂布型防滑纸的制备与性能评价

目的制备基于纳米CaCO_3的涂布型防滑纸,并对其性能进行研究。方法首先采用硬脂酸钠对纳米CaCO_3进行有机化改性,然后将水性聚氨酯、甘油和改性后的纳米CaCO_3充分共混,冷却后均匀涂布于纸张表面。采用红外光谱对纳米CaCO_3进行表征,并对涂料粘度和涂布纸的静摩擦因数进行测定。结果通过红外光谱分析可知,硬脂酸钠与纳米CaCO_3得到有效结合。通过单因素试验确定了制备防滑纸的最佳工艺条件,即纳米CaCO_3的质量分数为4%、甘油的质量分数为2%、干燥温度为70℃,在此工艺条件下纸张的静摩擦因数可达到0.835,最大倾斜角为39.86°。结论制备的纳米CaCO_3涂布型防滑纸不仅摩擦性能良好,而且力学性能较佳,可用于制备运输包装用防滑衬垫和防滑托盘。     

有机-无机纳米复合光折变材料的研究与进展

在聚合物中掺杂无机半导体纳米粒子作为光敏剂制备的有机-无机纳米复合光折变材料是一种新型的光折变材料.详细介绍了有机-无机纳米复合光折变材料的制备方法、光折变性能及其存在的问题,展望了这类新型材料的潜在优势和发展前景.     

抗紫外纳米TiO2/ZnO复合丙烯酸酯涂料

提出了制备抗紫外纳米复合丙烯酸酯涂料的新方法—两步法，第一步是制备纳米浓缩浆；第二步将纳米浓缩浆和涂料基料等组分均匀混合，制成纳米复合涂料．研究了纳米二氧化钛浓缩浆和纳米氧化锌浓缩浆在纳米复合丙烯酸酯涂料中屏蔽紫外线的作用．加入少量纳米TiO2和纳米ZnO浓缩浆可以显著提高纳米复合丙烯酸酯涂层的紫外线屏蔽作用，如在丙烯酸酯涂层中加入5．5％纳米二氧化钛浓缩浆，干膜的厚度为20μm时，可屏蔽99％的紫外线；在丙烯酸酯涂层中加入5．5％纳米氧化锌浓缩浆，漆膜的厚度为75μm时，可屏蔽99％的紫外线．     

锂钴复合氧化物涂层的显微组织结构

为了更好地保护环境,以水作为溶剂,从有机和无机途径用溶胶-凝胶法制备了具有耐蚀性能的LiCoO2的涂层.结果表明:两种途径制备的涂层在热处理过程中物相结构的变化是类似的,在干凝胶状态下为非晶态结构,400℃已晶化,物相为Li0.4CoO2;650℃涂层晶化已趋于完整,最终得到的涂层物相结构为LiCoO2.有机途径制备的锂钴复合氧化物涂层表面呈略有起伏的无规则岛状形貌,而无机途径的涂层表面较为致密平整.     

原位聚合制备有机-无机复合材料的研究进展

综述了原位聚合有机-无机纳米材料的制备方法,其中包括聚合物与纳米SiO2的复合,聚合物与层状硅酸盐纳米材料的复合,聚合物与纳米TiO2复合以及聚合物与其它纳米粒子的复合等方面的研究进展;较详细介绍了其发展现况和存在的问题,并对制备方法进行了展望.     

细乳液聚合制备有机-无机复合纳米粒子的研究进展

从细乳液聚合制备有机-无机复合纳米粒子体系的助剂、聚合方法及过程和提高无机纳米粒子包覆率的措施3个方面介绍了采用细乳液聚合法制备有机-无机复合纳米粒子的最新研究进展,并提出其目前存在的问题、今后的研究重点。