改性纳米SiO2粒子增韧PMMA

采用表面接枝的方法,在室温下用硅烷偶联剂改性纳米（nano）-SiO2,经引发剂引发甲基丙烯酸甲酯聚合包覆,并以其为填充物与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）熔融共混,制得PMMMnano-SiO2复合材料。力学性能测试表明,随着改性nano-SiO2用量的增加,PMMA／nano-SiO2复合材料的缺口冲击强度和拉伸强度均明显提高,当w（nano—SiO2）为3％时,PMMA／nano—SiO2复合材料的综合力学性能最佳,缺口冲击强度和拉伸强度分别提高了94．7％和28．O％：     

电化学氧化处理对碳纤维及EP复合材料性能的影响

利用电化学氧化法对碳纤维（CF）进行表面改性处理,并将改性CF用于改性环氧树脂（EP）,研究了CF处理前后纤维复丝拉伸强度和EP／CF复合材料的力学性能。结果表明,氧化处理改善了CF与基体的粘结性;经电化学氧化处理后CF的表面羟基含量提高39．96％,羧基／酯基含量提高141．06％,活性碳原子数增加34．28％;随着氧化电流密度的增加,CF复丝的拉伸强度和复合材料的层间剪切强度均呈现先增大后减小的变化趋势,当电流密度为0．2A／m^2时,复合材料的层间剪切强度提高31．70％。     

聚苯醚/聚苯乙烯/纳米二氧化硅复合材料的制备及其结构与性能

通过熔融共混法制备了聚苯醚(PPE)/聚苯乙烯(PS)/纳米二氧化硅(SiO2)复合材料,并采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、力学性能测试及Hakke流变仪等研究了复合材料的结构与性能。结果表明,纳米SiO2均匀分散在PPE/PS基体中,粒径随着SiO2含量的增加而增大;随着纳米SiO2含量的增加,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度呈现先增大后降低的趋势,弯曲强度和玻璃化转变温度逐渐增大,蠕变量则逐渐降低。     

纳米二氧化硅对充油SEBS改性PP材料的性能影响

纳米二氧化硅（SiO2）经表面改性后,制备PP／Oil-SEBS／nano—SiO2共混体系材料。研究了不同的纳米SiO2含量下共混体系的DSC熔融峰和结晶峰,同时考察其的力学性能种流变性能。结果表明：随着SiO2含量的增大,熔融峰基本不变,结晶峰在纳米SiO2含量较大时略为增加,体系的拉伸强度、冲击强度先增大后减小．硬度则先减小后增大,熔体流动速率略有下降。     

赤泥改性及其对丁苯橡胶复合材料微观结构和力学性能的影响

烧结法赤泥分别经硬脂酸、铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂和十二烷基苯磺酸钠湿法球磨改性后,与丁苯橡胶（SBR）进行熔融共混,制得改性赤泥/SBR复合材料,然后对改性赤泥和赤泥/SBR复合材料的表面性质、微观结构和力学性能进行表征测试。结果表明：球磨改性后的赤泥粒度减小,表面官能团含量发生变化。经硅烷偶联剂改性的赤泥,Si—O—C和Si—O—Si官能团含量增加,触角明显增大;改性赤泥在丁苯胶复合材料中分散性和相容性增加,硅烷偶联剂改性后的赤泥填充橡胶复合材料的力学性能显著增加,拉伸和撕裂强度分别由纯胶的1.6MPa和8.8 kN/m²增加到9.8MPa和21.6kN/m²,改性赤泥补强效果较为明显。     

环氧树脂/稻壳SiO2纳米复合材料的热性能及拉伸性能研究

将稻壳用酸处理后在600 ℃焚烧得到纯度为99.3%、比表面积为212 m2/g的SiO2。经硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）改性后的SiO2为无定形态,尺寸在30~50 nm之间。将改性后的稻壳SiO2与环氧树脂复合,利用热分析方法考察了纳米复合材料在N2气氛中的热性能,并采用万能材料试验机测试其拉伸性能。结果表明：稻壳SiO2的加入能有效增加环氧树脂/稻壳SiO2纳米复合材料的热稳定性,复合材料的起始分解温度（Ti）、分解速率最大时的温度（Tmax）以及失重50 %的分解温度（T50 %）均高于纯环氧树脂,并随稻壳SiO2含量的增加而增加。当环氧树脂/稻壳SiO2纳米复合材料的组成相同时,KH550改性的复合材料的Ti、Tmax和T50 %均比未经过KH550改性的高。随KH550用量增加,复合材料T50 %向高温方向移动。此外,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和模量也高于纯环氧树脂。     

PVC／OMMT／WF纳米复合材料性能研究

对蒙脱土进行有机改性制得有机蒙脱土（OMMT），并制备了聚氯乙烯侑机蒙脱土／木粉（PVC／OMMT／WF）纳米复合材料。采用硅烷偶联剂对木粉表面进行改性，有效提高了聚氯乙烯／木粉（PVC／WF）复合材料的力学性能，其中加入1．5％（质量含量，下同）硅烷偶联剂可使复合材料的冲击强度和拉伸强度分别提高14．8％和18．5％。研究了OMMT的加入对木粉改性前后的PVC／WF复合材料力学性能、耐热性能及阻燃性能的影响，结果表明，木粉未经改性时，OMMT加入无助于PVC／OMMT／WF复合材料力学性能的提高；木粉用硅烷偶联剂改性后，添加少量的OMMT，可使PVC／OMMT／WF复合材料的冲击强度和拉伸强度明显提高。研究表明，添加OMMT可显著延迟复合材料的点燃时间，燃烧残余率也明显增加，OMMT是PVC／WF复合材料的高效阻燃剂。     

纳米二氧化硅对PBS结晶性能及力学性能的影响

采用热重分析法研究了硅烷偶联剂用量对纳米二氧化硅（SiO2）的表面改性效果;通过差示扫描量热（DSC）、热台偏光显微镜（POM）及力学性能等测试手段研究了改性纳米SiO2对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)结晶性能和力学性能的影响。结果表明,在偶联剂用量为5份、渗透剂用量为2份的条件下,纳米SiO2的表面改性效果最好。纳米SiO2有异相成核作用,可以使PBS的结晶速率增大,相对结晶度降低,但对结晶温度的影响不大,仅在高填充量时（10 %）有4 ℃的增幅。随着纳米SiO2含量的增加,PBS的拉伸强度和断裂伸长率先升高后降低,但拉伸强度的变化幅度很小,断裂伸长率则在纳米SiO2含量为1.5 %时达到最大值10.79 %,较纯PBS的7.53 %提高了43.3 %。     

聚甲醛/纳米SiO2复合材料的力学性能、结晶行为及热稳定性研究

以改性纳米SiO2为填料,通过熔融共混工艺制备聚甲醛/纳米SiO2复合材料,对其力学性能、结晶行为及热稳定性进行了研究。结果表明:复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度随着SiO2含量的增加呈先增大后减小的趋势,二者分别在SiO2质量分数为3%和1%时达到最大;而弹性模量的情况则有所不同,其随着SiO2含量的增加不断增大。DSC测试结果显示,纳米SiO2具有较好的形核作用,能够促进聚甲醛的结晶温度升高,但会抑制晶粒的生长,导致复合材料结晶度的降低。此外,纳米SiO2还能显著提高聚甲醛的热稳定性。与纯聚甲醛相比,复合材料的最大热分解温度在氮气和空气气氛下分别提高了约41.1℃和24.5℃。     

改性椰壳粉／PVC复合材料结构和性能的研究

研究了偶联剂改性椰壳粉的种类及用量、椰壳粉的质量分数对椰壳粉／PVC复合材料性能的影响,并用扫描电镜（SEM）观察了拉伸断面。结果表明：硅烷偶联剂KH-550质量分数为2％时效果较好,拉伸强度提高了12．6％,冲击强度提高了30．6％;经过硅烷偶联剂KH-550改性,能增大椰壳粉填充质量分数,提高复合材料的维卡软化点温度,改善了椰壳粉纤维在PVC基体中分散性和相容性。     

有机硅偶联剂改性SiO_2作用机理研究

采用有机硅偶联剂对SiO2进行改性,并用红外光谱进行了表征。结果表明:硅烷偶联剂与SiO2表面的大部分羟基发生了化学反应,经改性后的SiO2,活化指数大大提高,且偶联剂占SiO2的最佳用量为7%。结合红外光谱分析结果和偶联剂分子结构,推断出在无水和有水条件下,偶联剂改性SiO2化学反应机理;结合改性过程中可能发生的化学反应,建立改性SiO2的结构模型。     

硅烷偶联剂改性阳离子水性聚氨酯的研究

以硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)为封端剂对阳离子型水性聚氨酯进行杂化改性,并以KH550和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)为原料合成新型偶联剂D,对聚氨酯进行复合改性,分别合成了纳米SiO2/PU杂化材料和纳米SiO2/PU复合材料.通过FT-IR、粒径分析、AFM对样品的结构进行表征,并对样品的力学性能和耐水性、耐溶剂性进行测试.结果表明:两种体系均生成了二氧化硅相,二氧化硅相在杂化体系中的分散性好于其在复合体系中的分散性.对提高产品性能而言,化学封端改性比物理共混改性更有效.     

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。     

电子墨水用TiO_2显色颗粒的表面改性及其分散性能的研究

为使电子墨水用TiO2显色颗粒能较好地悬浮在有机介质中,利用超声波处理方法,采用硅烷偶联剂(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)在水体系中对TiO2进行表面改性,得到亲油性的TiO2颗粒。研究了硅烷偶联剂用量、pH、超声波处理时间对TiO2亲油化度的影响。实验结果表明,当m(硅烷偶联剂)∶m(TiO2)=3∶10,pH=6,超声波处理时间为30 min时,改性TiO2的亲油化度达到50.51%。傅立叶变换红外光谱(FTIR)图表明硅烷偶联剂已接枝到TiO2颗粒表面。改性TiO2在乙醇中静置24 h只有40%发生沉降,之后基本保持稳定,而未经改性的TiO2仅8 h就几乎完全沉降。经表面改性后TiO2颗粒在乙醇溶剂中的Zeta电位提高到-36.90mV。索氏抽提后,改性TiO2的亲油化度仍能达到47%,TiO2和硅烷偶联剂之间结合力较强。     

表面引发原子转移自由基聚合合成聚苯乙烯接枝纳米SiO2复合乳液

采用偶联剂对纳米SiO2粒子表面进行处理,将原子转移自由基聚合(ATRP)引发剂引入到SiO2粒子表面合成大分子引发剂,通过细乳液聚合工艺制备了相对分子质量分布窄的聚合物基纳米SiO2复合乳液,利用红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)和凝胶色谱(GPC)等对复合乳液粒子及表面接枝聚苯乙烯进行了表征分析。结果表明:聚合物的相对分子质量在反应过程中随单体转化率的增大呈线性增长趋势,相对分子质量分布较窄(Mw/Mn=1.34),接枝在纳米SiO2粒子表面聚苯乙烯的分子大小比较均匀;TEM和SEM观察表明:通过合成复合乳液使纳米SiO2粒子在涂膜中达到均匀的单分散状态;所合成的纳米复合粒子在功能涂层材料方面具有良好的应用潜能。     

DOPO-氢氧化铝复合型阻燃剂的研究与制备

为了提高不饱和树脂的阻燃性能,根据含磷化合物DOPO中活泼的P—H可与硅烷偶联剂(KH-560)的环氧基团反应的原理,合成DOPO型硅烷偶联剂,并采用球磨方法将DOPO型硅烷偶联剂接枝到氢氧化铝(ATH)表面。对改性后的ATH进行红外光谱分析(FT-IR),结果表明DOPO型硅烷偶联剂已成功接枝到氢氧化铝的表面。用扫描电镜(SEM)和纳米粒度测试仪分析了改性氢氧化铝的微观形貌和粒径分布情况。结果表明球磨改性氢氧化铝的最佳改性条件是改性剂质量分数为5%,球磨时间为3 h。极限氧指数值(LOI)的结果表明,球磨改性氢氧化铝的阻燃效果随着球磨时间和改性剂质量分数的增加而改善。     

偶联剂含量对纳米SiO2/EP复合涂料防护性能的影响

为提高涂料的屏蔽性能,本研究采用乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷偶联剂对纳米SiO2表面进行改性,并用显微镜分析了SiO2在母液中的分散,应用自由膜静态浸泡法研究了水在涂层中的传输行为。结果表明:母液中乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷偶联剂含量为3.5%以上时,纳米SiO2在母液中可以有效分散;当母液中偶联剂的含量为3.5%～4%时,水在涂层中的传输速率最低,涂层的屏蔽性能最佳,其防护性能最好。     

钛酸钾晶须的表面改性及其在隔热卷材涂料中的应用

利用硅烷偶联剂KH-570对表面无机包覆SiO2前、后的六钛酸钾晶须(PTW)进行有机表面改性,比较了硅烷偶联剂改性无机包覆SiO2处理前、后的PTW对卷材涂料隔热性能的影响.采用红外光谱(IR)、热重分析(TG)方法对改性前后的PTW进行了表征.结果表明,SiO2以化学键键合在PTW表面,KH-570在PTW表面形成了有机包覆层.涂膜隔热性能测试结果表明,以9%SiO2包覆处理后再用偶联剂KH-570改性的PTW能明显改善隔热卷材涂料的隔热性能,其热反射率达到75.4%,比不含PTW的漆膜提高了34.4个百分点,比含直接用偶联剂KH-570改性的PTW的漆膜提高了12.8个百分点.     

纳米SiO2复合粒子/有机硅低聚物透明超疏水复合涂层的制备及其性能

本文以Stober法制备的胶体SiO2粒子与粉体SiO2粒子结合的SiO2复合粒子在玻璃基底构建粗糙表面,以三乙氧基甲基硅烷（MTES）与正硅酸乙酯（TEOS）为前聚体制备的酸性有机硅低聚物作为粘接剂,使用偶联剂KH540与氟硅烷PFDT进行改性,通过喷涂法在玻璃基底上制备出SiO2复合粒子/酸性有机硅低聚物复合透明超疏水涂层,然后探究SiO2复合粒子、酸性有机硅低聚物、偶联剂KH540以及氟硅烷PFDT对复合涂层的影响。研究表明：当SiO2复合粒子由粒径为110 nm的胶体SiO2粒子与粒径为50 nm的粉体SiO2粒子两种粒子组成,SiO2复合粒子溶液与酸性有机硅稀释液的混合质量比为4:1,添加偶联剂KH540与氟硅烷PFDT的质量比为混合液的1%时,复合涂层在可见光波长范围内透光率可达88%,静态接触角能达155°,在800目砂纸上磨损60 cm后仍能保持超疏水性能,具有良好的自清洁性,为透明超疏水涂层的制备提供一种简便、低成本方案。