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.     

KH570改性纳米SiO2的制备及应用

以硅烷偶联剂KH570为改性剂、乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)为助剂,对纳米SiO2进行表面改性。研究了改性剂和乳化剂用量对纳米SiO2亲油化度和平均粒径以及SiO2水溶液外观和稳定性的影响,获得了较佳的用量:KH570占纳米SiO2质量分数的9%,SDS则为3%。通过红外光谱、扫描电镜对改性纳米SiO2及其丙烯酸–聚氨酯(SPUA)复合膜进行了表征,与工业品丙烯酸–聚氨酯乳液(PUA)进行对比,测试了涂膜性能。结果表明,纳米SiO2与KH570发生了化学接枝键合;改性后的纳米SiO2粒径更小,分布更窄,在乳液中的分散性更好;SPUA涂膜的附着力、冲击强度和柔韧性与工业PUA产品相当,但硬度更高,吸水率降低。     

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.     

溶胶-凝胶法制备KH-570改性纳米二氧化钛及其表征

以钛酸丁酯(TBOT)为前驱物,盐酸为催化剂,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为改性剂,采用溶胶-凝胶法原位制备了KH-570改性的纳米二氧化钛,研究了KH-570用量对纳米二氧化钛表面改性效果的影响,并采用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、粒径分析等手段对纳米二氧化钛进行了表征。结果表明:KH-570接枝到纳米二氧化钛表面,纳米二氧化钛为锐钛矿型;随着KH-570用量的增大,接枝率先上升然后稍有下降,当KH-570用量为TBOT质量的14.57%时,接枝率达到25.6%;与未加KH-570制备的二氧化钛相比,KH-570改性纳米TiO2的平均粒径减小且分布变窄,亲油性得到明显提高。     

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。     

γ-巯丙基三甲氧基硅烷对纳米二氧化硅表面接枝改性的研究

采用γ-巯丙基三甲氧基硅烷(KH590)对纳米二氧化硅表面进行接枝改性,研究KH590用量、反应时间和反应温度等对纳米二氧化硅相对接枝率和粒径的影响;采用红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对改性前后的纳米二氧化硅进行表征。结果表明:KH590通过水解后与二氧化硅粒子表面的羟基发生反应,成功接枝到纳米二氧化硅表面;其最佳工艺条件为:KH590用量为二氧化硅质量的15%,反应温度为80℃,反应时间为10 h,其相对接枝率达到10.3%;与未改性纳米二氧化硅相比,其平均粒径明显变小,分散性及亲油性明显变好。     

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。     

纳米SiO_2的表面改性

分别用吐温-80、油酸、十二烷基苯磺酸钠、硅烷偶联3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)和硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)处理纳米二氧化硅,用沉降体积和亲油化度来对比改性效果,结果表明KH570改性效果最好,其最佳工艺条件为:KH570用量为8%,反应温度为70℃,反应时间为2 h,反应pH为5.5。对KH570改性前后的纳米粉体进行了红外光谱分析、热重分析、紫外-可见光谱分析、扫描电镜分析等表征。结果表明,硅烷偶联剂与纳米二氧化硅之间形成了化学结合,改性后的纳米SiO_2分散性提高,从而更好地应用于聚合物材料中。     

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SiO_2的表面改性

分别用吐温-80、油酸、十二烷基苯磺酸钠、硅烷偶联3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)和硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)处理纳米二氧化硅,用沉降体积和亲油化度来对比改性效果,结果表明KH570改性效果最好,其最佳工艺条件为:KH570用量为8%,反应温度为70℃,反应时间为2 h,反应pH为5.5。对KH570改性前后的纳米粉体进行了红外光谱分析、热重分析、紫外-可见光谱分析、扫描电镜分析等表征。结果表明,硅烷偶联剂与纳米二氧化硅之间形成了化学结合,改性后的纳米SiO_2分散性提高,从而更好地应用于聚合物材料中。     

马来酸单十八酯接枝气相白炭黑对弹性体SBS性能增强效应

利用偶联剂KH570,马来酸单十八酯和苯乙烯对气相白炭黑进行接枝改性,用傅立叶红外光谱（FT—IR）,热重分析法（TGA）等手段对改性后白炭黑进行表征。探讨了不同配方改性的白炭黑对SBS机械性能的影响,寻求增强SBS的最优配方。红外光谱分析和热重分析结果表明混合单体成功接枝在白炭黑表面;在白炭黑接枝改性过程中,滴加方式投料比一次投料更有效,马来酸单十八酯和苯乙烯的最佳单体摩尔比例为5：8;不同总单体浓度改性的白炭黑,对SBS性能增强不同,总单体浓度达15％时,增强效果最好。改性白炭黑的用量对增强效果有很大影响,在白炭黑添加量为SBS质量分数的15％时,材料达到最佳性能。     

纳米SiO2改性纯丙乳液的制备与表征

采用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2进行表面改性,有效改善了纳米SiO2的表面性能。通过预乳化种子乳液法制备了纳米SiO2改性纯丙乳液,并对改性前后的SiO2、纯丙乳液及改性纯丙乳液进行红外和X-射线衍射分析表征。     

纳米SiO_2改性纯丙乳液的制备与表征

采用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2进行表面改性,有效改善了纳米SiO2的表面性能。通过预乳化种子乳液法制备了纳米SiO2改性纯丙乳液,并对改性前后的SiO2、纯丙乳液及改性纯丙乳液进行红外和X-射线衍射分析表征。     

纳米SiO2/PS复合材料的制备及性能

以无水乙醇为溶剂,使用偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对纳米SiO2表面进行了化学改性,采用溶液聚合法在改性后的纳米粒子表面接枝苯乙烯,然后通过熔融共混法制备了纳米SiO2/PS复合材料。利用红外光谱考察了改性前后纳米SiO2与硅烷偶联剂、苯乙烯的相互作用;利用扫描电镜观察了复合材料的断面形貌结构,研究了纳米SiO2含量对复合材料力学性能的影响。结果表明:与纯聚苯乙烯相比,纳米SiO2质量分数为4%时,复合材料的缺口冲击强度提高了7.6%、拉伸强度提高了0.98%,显示出纳米SiO2对聚苯乙烯具有同时增强增韧的效果。     

二氧化钛粉体的表面改性研究

针对二氧化钛和二氧化硅粉体的表面改性,研究了不同偶联剂种类、偶联剂含量和不同水解环境下粉体的改性效果.实验结果显示,对于不同种类偶联剂KH550、KH560、KH570改性二氧化钛,KH570改性的二氧化钛沉降体积最大,亲油化度也最大,改性效果较好.在中性预水解条件下偶联剂对二氧化钛粉体的改性效果均优于酸性和碱性条件....     

纳米TiO2和微米SiO2改性及分散性能的研究

采用不同的分散工艺和改性剂对纳米TiO2和微米SiO2粉体进行处理,使用激光粒度仪、红外光谱(IR)、热失重(TG)等手段对粉体粒径,粉体表面结构进行表征,探讨了超微粉体在乙二醇(EG)中分散的最佳工艺.结果表明:钛酸酯偶联剂(NDZ-201)可在纳米TiO2表面接枝,接枝率约为6%;硅烷偶联剂(KH570)可在微米S...     

紫外光固化环氧丙烯酸酯/纳米SiO_2复合胶粘剂的研制

以正硅酸乙酯(TEOS)为无机前驱体,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为硅烷偶联剂,采用溶胶-凝胶法制得纳米二氧化硅(nano-SiO2);然后在自制EA(环氧丙烯酸酯)预聚物中加入nano-SiO2和光引发剂,制成可UV(紫外光)固化的EA/nano-SiO2复合胶粘剂。研究结果表明:nano-SiO2具有尺寸均匀、分散性好等特点,其平均粒径为50 nm左右;复合胶粘剂的力学性能随TEOS含量增加呈先升后降态势,当w(TEOS)=20%(相对于EA质量而言)时,复合胶粘剂的力学性能达到相对最大值,说明少量nano-SiO2能同时达到增强增韧的效果。     

纳米SiO2对聚羧酸减水剂的吸附作用研究

采用红外光谱、紫外-可见分光光度计研究了纳米SiO2对聚羧酸减水剂的吸附作用,并利用纳米粒度zeta电位仪、旋转粘度计研究了纳米SiO2吸附减水剂后对其分散性以及新拌水泥浆体流动性的影响.研究结果表明,纳米SiO2对聚羧酸减水剂存在吸附作用,吸附量随减水剂浓度的增大而增加,当减水剂浓度增加到5g/L时,吸附量趋近饱和.纳米SiO2对聚羧酸减水剂的吸附作用,使其团聚粒径增大,粒径分布曲线整体向大颗粒方向偏移,分散性大大降低.将纳米SiO2溶于拌和水中,先加入水泥搅拌,然后再加入减水剂搅拌,可减小纳米SiO2对减水剂的吸附,增大减水剂的利用效率,提高水泥浆体的流动性.     

Novel lignosulfonate/N,N-dimethylacrylamide/γ-methacryloxypropyl trimethoxy silane graft copolymer as a filtration reducer for water-based drilling fluids

The redox system consisting of ammonium persulfate and sodium bisulfite was used as initiator, N,N-dimethylacrylamide (DMAA) and γ-methacryloxypropyl trimethoxy silane (KH570) were grafted onto sodium lignosulfonate (LS) in aqueous solution as reaction monomers, and a novel LS/KH570/DMAA graft copolymer filtrate reducer was synthesized. The structure of the copolymer was characterized by Fourier transform infrared spectrometer and nuclear magnetic resonance instrument. The result revealed that DMAA and KH570 were successfully grafted onto sodium LS. In addition, the thermal stability of the copolymer was determined by thermogravimetric analyzer and the micromorphology of filter cake of water-based drilling fluids (WBDFs) containing LS/KH570/DMAA was analyzed by scanning electron microscopy. At the same time, the rheological and filtration properties of WBDFs containing copolymer with different concentrations were further evaluated. The results showed that when the copolymer concentration was 3 wt %, the fluid loss of bentonite-based drilling fluids was only 6.2 mL before aging, and 9.8 mL after aging at 180 °C for 16 h. The fluid-loss control mechanism of LS/KH570/DMAA was investigated through clay particle distribution analysis and zeta potential measurement of WBDFs. Moreover, the WBDFs containing copolymer exhibit excellent performance in reducing fluid loss under the invasion of calcium salts. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 48274.     

聚苯乙烯/纳米SiO_2复合材料的制备

经硅烷偶联剂KH-570改性后的纳米SiO2表面具有大量可反应性基团-CH=CH2。以苯乙烯和改性后的纳米SiO2为原料,利用自由基聚合反应,制备得到聚苯乙烯/纳米SiO2复合材料。FT IR和TG证明聚苯乙烯大分子链已成功接枝到纳米SiO2粒子表面。由于扩散作用的影响,相对于偶氮二异丁腈引发聚合反应,热聚合反应具有更高的接枝率。