硅烷偶联剂对纳米TiO2表面改性的研究

筛选了最佳表面处理剂为硅烷偶联剂(KH570),研究了偶联剂用量、pH值、时间等因素对纳米TiO2有机化表面改性的影响.采用亲油化度实验、红外光谱、透射电镜等手段表征了纳米二氧化钛的改性效果和结构.实验结果表明:KH570以化学键合的形式结合于纳米TiO2表面,当硅烷偶联剂用量为10%、pH值为6.5、处理时问为1.0-1.5 h时,TiO2的有机化表面改性效果最好,TiO2在乙醇中达到纳米级的分散.     

纳米TiO2的表面改性研究

以硅烷偶联剂为改性剂,通过平行实验和正交实验研究了纳米TiO2有机化表面改性的影响因素。结果表明,硅烷偶联剂用量为10％、pH值为6、改性时间为1．0～1．5h,改性后的纳米TiO2的亲油化度达到74．2％,并能较好地分散于二甲苯和环己烷中。     

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.     

偶联剂改性对纳米二氧化钛光催化活性的影响

为了提高纳米TiO2颗粒分散性和光催化活性,用醇解法在纳米TiO2颗粒表面接枝硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂。通过Fourier变换红外光谱表征样品表面的官能团,同时测定接枝改性样品表面的羟基数、亲油化度和在有机介质中的分散性能及光催化活性。结果表明:部分偶联剂分子以化学键的形式接枝在纳米TiO2颗粒表面。改性后的纳米TiO2颗粒呈亲油性,表面羟基数急剧减少,亲油化度显著提高。改性纳米TiO2颗粒在有机介质中团聚现象减小,分散稳定性提高,分散后的平均粒径最小可达50nm。改性纳米TiO2颗粒在有机介质中的光催化活性得到显著提高。     

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。     

钛酸酯偶联剂对纳米TiO_2的表面改性及对其改性性能的影响

作者利用亲油化度测试筛选出钛酸酯偶联剂TC-201为纳米TiO2的表面改性剂。研究偶联剂用量、改性时间、改性温度、pH值对纳米TiO2分散时间的影响。采用FTIR、TEM手段表征了纳米TiO2的改性效果。实验结果表明TC-201以化学键形式与纳米TiO2表面羟基结合。当钛酸酯偶联剂w(TC-201)=3.5%,改性时间约60min,改性温度约46℃,pH=5.2时,TiO2的分散时间最长达115h,故改性效果最好。     

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.     

亲水性Fe3O4纳米粒子的表面改性研究

采用3种不同性质的硅烷偶联剂KH-550、KH-560和KH-570分别对Fe3O4纳米粒子进行表面改性,并通过亲油化度及表面羟基数的实验,筛选出改性效果最好的偶联剂KH-570。实验得出的最佳改性工艺条件为:改性偶联剂浓度为10%,溶液pH值为6,水解时间为1h,改性温度为80℃。结合红外光谱(FT-IR)及扫描电子显微镜(SEM)仪器进行分析,结果表明,硅烷偶联剂KH-570可有效进行Fe3O4表面改性。     

KH570用量对纳米SiO_2接枝改性的影响

以乙醇和水混合液作为分散介质,采用硅烷偶联剂KH570对纳米二氧化硅(Nano-SiO2)进行接枝改性,制备了KH570接枝改性纳米SiO(2Nano-SiO2-g-KH570)。采用红外光谱、粒度分析及亲油化度测试,研究了KH570用量对Nano-SiO2改性效果的影响。结果表明,以乙醇和水混合液为分散介质,KH570可以对Nano-SiO2进行接枝改性;KH570用量对Nano-SiO2-g-KH570的粒径、粒径分布及亲油化度有明显的影响:KH570用量为5%时,Nano-SiO2-g-KH570的粒径最小,为103nm,粒径分布较窄,亲油化度为32%。     

硅烷偶联剂表面修饰四针状氧化锌晶须

利用硅烷偶联剂KH-570对四针状氧化锌晶须T-ZnOw表面进行了修饰,探讨了改性条件对改性效果的影响。用活化指数确定了改性的最佳工艺条件:盐酸为催化剂,水解时间1 h,偶联剂用量4%(相对于晶须用量),偶联温度70℃,偶联时间2 h。FTIR分析表明,偶联剂分子与晶须表面的羟基发生化学反应来实现对晶须的表面修饰,修饰后晶须疏水性明显增强。采用亲油化度、分散性实验对修饰前后T-ZnOw进行了表征。结果表明,改性样品分散性和亲油化度都得到显著改善。     

硅烷偶联剂对龙岩高岭土表面改性的研究

采用硅烷偶联剂KH-540对龙岩高岭土进行表面改性处理,研究了偶联剂的用量、表面改性处理的pH值、改性温度、反应时间等因素对高岭土活化指数的影响。以高岭土在液体石蜡中的沉降体积和红外光谱（FT-IR）等手段研究了改性效果以及改性剂与高岭土之间的相互作用。结果表明,改性的最佳实验条件为：偶联剂用量为2%左右,改性pH在8～10,改性温度为60℃,反应时间40 min。高岭土经过活化处理后,在液体石蜡中的分散性和稳定性均得到明显提高;偶联剂与高岭土之间以化学键合作用为主。     

氮钒共掺杂纳米TiO2的表面改性及其对涂料中甲醛的降解

利用硅烷偶联剂(KH570)对氮钒共掺杂纳米TiO2进行表面改性,考察了偶联剂用量、反应时间、反应温度及pH等改性条件的影响,从而确定最佳用量和最佳反应条件.利用元素分析、红外光谱、透射电子显微镜和热质等表征手段及亲油化度的测定,研究了表面改性的效果及分散状况.红外光谱表明,KH570以化学键合的方式结合在纳米TiO2的表面,并形成了有机包覆层,经测量,氮钒共掺杂纳米TiO2表面包覆的KH570的质量分数约为13.36％ ～14.99％.将改性后的氮钒共掺杂纳米TiO2以一定的比例加入到成膜物质中制成一系列的涂料样品,然后测定其甲醛含量.结果表明,甲醛的降解率可达到82.2％.与普通涂料相比,加入改性后的氮钒共掺杂的纳米TiO2的涂料具有优异的物理性能.     

纳米氧化锌的气流粉碎改性研究

以硅烷偶联剂为改性剂,在气流粉碎机中对纳米氧化锌进行解团聚和表面改性,并借助SEM、XRD、FT-IR对改性前后的纳米氧化锌粉体进行结构表征。结果表明,与改性前相比,改性纳米氧化锌的二次粒径明显减小,解团聚效果明显;颗粒表面亲油疏水,在有机溶剂中有较好的分散性。     

纳米TiO2表面改性及表征研究

采用不同种类的钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂对纳米TiO2进行表面改性试验,利用FTIR红外光谱仪等分析手段,研究发现改性后的纳米TiO2粒子表面已引入有机基团,使纳米TiO2的亲油化度和活化指数分别达到54.34％和99.51％,有效地改善了纳米TiO2与有机介质的相容性,使其在有机相中均匀分散.实验结果表明,在以甲苯为溶剂的体系中,最佳反应条件为:偶联剂用量5％,反应时间120 min,反应温度120℃.     

单分散纳米二氧化硅微球表面化学修饰与表征

通过溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅微球,以乙醇作为分散介质,用硅烷偶联剂采用一步法对纳米二氧化硅进行了表面化学修饰。通过X-射线光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）和傅立叶红外光谱仪（FT-IR）等手段对其改性前后效果进行了分析。研究发现修饰后的纳米二氧化硅微球的疏水性增强;硅烷偶联剂与纳米二氧化硅表面羟基发生了化学反应。     

锐钛型纳米TiO2表面疏水化改性研究

采用硅烷偶联剂对锐钛型纳米TiO_2进行表面疏水化改性研究,探讨了硅烷偶联剂的种类和用量、水和乙酸的用量、反应时间和反应温度等因素对纳米TiO_2表面疏水化程度的影响,确定了较佳疏水化改性工艺。实验结果表明,最佳修饰剂为KH570;修饰后的纳米TiO_2表面上存在KH570,而且KH570与TiO_2的表面羟基发生了反应;经过表面修饰,纳米TiO_2的晶型结构未发生改变仍为锐钛型。本文在表面修饰基础上,用对苯乙烯磺酸钠对纳米TiO_2进行包覆改性,实验结果表明,经过包覆改性后的纳米TiO_2在水体系中的分散稳定性得到较大程度的提高。     

无机抗菌剂的表面改性

用钛酸酯A、乳酸钛盐、钛酸酯B和硅烷4种偶联剂对无机抗菌剂进行表面处理。通过润湿性、亲 油化度、沉降速度、SEM等测试对无机抗菌剂的改性效果进行了比较和表征。采用环己烷作为分散介质来 模拟无机抗菌剂在聚丙烯中的分散性。结果表明,在所选用的不同种类不同含量的偶联剂中,质量分数5％ 钛酸酯B偶联剂的处理效果最佳,抑菌率不受影响。     

氧化锌晶须表面改性及表征

采用湿法表面化学改性法，用硅烷和钛酸酯偶联剂对氧化锌晶须(ZnOw)进行了表面改性；考察了溶剂、pH值、温度及分散时间对硅烷类偶联剂改性效果的影响，采用活化指数、接触角以及傅立叶变换红外光谱对改性结果作了表征。同时将改性后的ZnOw填充到线性低密度聚乙烯(LLDPE)中，测试了复合材料的机械性能。实验结果表明，硅烷和钛酸酯偶联剂均能用于ZnOw的表面改性，其最佳改性条件不同，获得最佳改性效果的偶联剂用量也不同。经ND-42改性的ZnOw填充到LLDPE中，复合材料的弯曲强度大幅度提高。     

氧化铝的表面改性及其在导热有机硅灌封胶中的应用

比较了3种硅烷偶联剂对氧化铝的表面改性效果。相对于未改性氧化铝,十六烷基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷改性氧化铝的吸油值分别降低了56.8%、32.5%、35%,而对应的硅橡胶胶料的黏度分别降低了74.3%、48.6%和45.4%,分散性提高,颗粒无明显团聚,改性效果突出;十六烷基三甲氧基硅烷的改性效果最优,其最佳用量为氧化铝粉体质量的1.5%。将十六烷基三甲氧基硅烷改性氧化铝填充至有机硅灌封胶中,考察了填充量对硅橡胶导热性能、黏度和力学性能的影响。结果表明,当改性氧化铝的填充量为900份时(相对于100份乙烯基硅油),胶料的黏度仅11 800 mPa.s,硫化硅橡胶的热导率高达2.47 W/m.K,拉伸强度1.6 MPa,拉断伸长率35%。