聚碳酸酯用透明涂料中附着力促进剂的制备及研究

以相对分子质量不同的端羟基聚醚为原料,用3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷(IPTES)改性制备了附着力促进剂。以甲基三乙氧基硅烷(MTES)、正硅酸乙酯(TEOS)、异丙醇等为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备透明涂料,其可用作PC板表面增硬涂层。考察了样板固化后的附着力、耐磨性及在100℃的沸水中水煮2 h后附着力及耐磨性的变化。结果表明:用IPTES改性聚醚N-204制备的附着力促进剂能明显增加涂层的耐水煮性能,当R值(n(OH)∶n(NCO))为1.2且附着力促进剂的用量在5%时,涂层水煮2 h后其附着力能达到5B,耐磨性良好。     

疏水透明隔热涂层的制备与性能

以正硅酸乙酯(TEOS)和氧化锡锑(ATO)为原料,二苯基二乙氧基硅烷(DPES)为改性剂,采用溶胶凝胶法制得改性纳米粒子(BPNT);并将BPNT与含氟丙烯酸树脂共混,得到纳米复合树脂(NA-FB),并以NA-FB为成膜物质制得性能优异的纳米复合涂层。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)等对BPNT和NA-FB涂层的形貌、结构及性能进行了表征和测试,并探讨了改性前后纳米体系的相容性与分散性,以及BPNT的用量对涂层疏水性、硬度、隔热性和透明度的影响。结果表明:DPES改性后的纳米体系分散均匀且与树脂的相容性较好;BPNT质量分数为6%,固化温度为130℃时,涂层的硬度为5H,附着力可达0级,接触角提高到116℃,且具有较好的透明隔热性能。     

环保型无机-有机聚氨酯超疏水性涂层的制备

<正>采用十三氟辛基三乙氧基硅烷(以下简称"F-硅烷")和γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)改性nanoSiO2(纳米二氧化硅),制备出含双键的nano-SiO2粒子;然后将其喷射至含引发剂的端双键WPU(水性聚氨酯)涂层表面,通过加热固化反应,使nano-SiO2粒子接枝在WPU涂层表面,形成稳固粗糙结构的超疏水性涂层。研究结果表明:当m(F-硅烷):     

基于纳米二氧化硅的防冰疏水涂层的制备及性能研究

采用HTPS(端羟基聚二甲基硅氧烷)和APTES(氨基丙基三乙氧基硅烷)改性纳米SiO_2,并制备了改性纳米SiO_2/氟硅树脂-环氧树脂(M-SR)复合涂料。采用傅里叶变换红外光谱仪和扫描电镜对改性前后纳米SiO_2颗粒,以及M-SR复合涂料的结构和表面微观形貌进行了表征,并通过水接触角、水滴结冰时间和覆冰层的剪切附着强度评估了M-SR复合涂层的防覆冰效果。结果表明,经过HTPS和APTES改性后,纳米SiO_2颗粒表面的亲水基团被HTPS和APTES中低表面能的甲基取代,纳米SiO_2表面能更小,疏水性能更佳。随着改性纳米SiO_2颗粒含量的增加,M-SR复合涂层的疏水性增强,纳米SiO_2颗粒含量为50%的M-SR复合涂层综合性能最优,水接触角168.1°,水滴结冰时间279 s,覆冰剪切粘附强度小于5 kPa,是较为理想的防覆冰材料。     

PE基聚硅氧烷/改性SiO2超疏水薄膜的构筑

使用十八烷基三甲氧基硅烷(OTMS)对纳米SiO2进行表面疏水改性,将得到的改性纳米SiO2(OTMS-SiO2)添加到有机硅树脂(SI)中,然后采用两步法在聚乙烯(PE)薄膜表面固化制备了复合涂层SI/OTMS-SiO2.通过FTIR、1HNMR、29SiNMR、TGA对OTMS-SiO2及复合涂层进行了表征,采用接触角测量仪、SEM、AFM对复合涂层疏水特性和形貌进行了测试和观察,最后对复合涂层的耐磨性和附着力进行了分析.结果表明,SiO2表面成功引入了OTMS,且OTMS-SiO2均匀附着在硅树脂涂层上,增加了表面粗糙度,得到了PE基固化超疏水复合涂层.当OTMS-SiO2添加量为正己烷质量的8％时,制得的复合涂层的水接触角为154°,滚动角为7°,并具有良好的耐磨性,其附着力可达4A等级.     

低温热固型锌–铝复合涂层的研究

以纳米锌粉、铝粉和马来酸酐(MA)-丙烯酸(AA)共聚物为原料制成水性涂料.研究了铝粉和锌粉的质量比、MA-AA共聚物的用量、固化温度和时间对涂层性能的影响,获得了较佳工艺条件:铝粉与锌粉的质量比为4:6,MA-AA共聚物的质量分数为60%,在100℃下固化50 min.复合涂层性能实验结果表明,在低碳饥表面形成的复合涂层,其中性盐雾试验达300 h,冲击强度50 kg·cm,附着力0级,硬度9H.     

紫外光固化PUA/纳米SiO_2杂化涂层的制备与性能

采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对硅溶胶改性,将改性的硅溶胶与聚氨酯丙烯酸酯(PUA)低聚物共混,制备出聚碳酸酯(PC)用紫外光(UV)固化耐磨涂层。用红外光谱仪、热重分析仪、激光粒度仪、接触角测量仪对改性前后的纳米二氧化硅(SiO_2)进行了分析表征,并对制备的UV固化涂层的透光率、雾度、表面硬度和附着力进行了测试。结果表明:纳米SiO_2表面接枝上了KH-570,且亲水性降低。当KH-570用量为60%、改性纳米SiO_2用量为4%时,涂覆UV固化涂层的PC的耐磨性得到最佳改善,耐磨试验后,涂覆添加4%改性纳米SiO_2的UV固化涂层的PC较涂覆未添加纳米SiO_2的UV固化涂层的PC,透光率降低值从4.5%降至1.1%,雾度增加值从21.29%降至3.41%,PC表面涂层的铅笔硬度达到2H。     

氨基化改性Fe3O4/SiO2复合磁性材料的制备以及对铀（Ⅵ）的吸附研究

利用化学共沉淀法制备四氧化三铁磁性纳米粒子,依次用正硅酸乙酯(TEOS)和3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)进行表面修饰,制备了表面氨基化改性的Fe3O4/SiO2复合粒子;采用红外(IR)、扫描电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)、热综合分析仪(TGA)、X射线粉末衍射分析(XRD)对其结构进行表征。结果表明,氨基化改性Fe3O4/SiO2复合磁性粒子的粒径在500 nm,饱和磁化强度为26.54 emu/g。对水溶液中铀(VI)的最佳吸附条件为:吸附温度35℃,吸附时间30 min,pH为4.5,复合材料用量为0.1 g,在此条件下,对铀酰离子的平衡吸附率为98%。方法简单,吸附后的复合磁性材料可方便地进行富集和回收。     

机械化学法改性纳米SiO_2粒子(英文)

利用机械化学法对纳米SiO2进行了表面修饰改性。首先通过高速机械冲击将纳米SiO2粒子镶嵌在微米级的CaCO3粒子表面形成草莓结构的CaCO3/SiO2复合粒子,从而阻止纳米SiO2的团聚。而后又以六甲基二硅氮烷(hexmethyldisilazane,HMDS)和γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH550为改性剂对CaCO3/SiO2复合粒子进行了表面改性。用红外光谱和热重分析对复合粒子进行了表征与分析。考察了搅拌速度、CaCO3/SiO2配比、改性温度、改性时间和改性剂用量对CaCO3/SiO2复合粒子形貌和表面改性效果的影响。结果表明:在搅拌速度为6500r/minCaCO3与SiO2的质量比为5:1,以HMDS为改性剂在200℃反应90min时,对纳米SiO2的改性效果最好。CaCO3/SiO2复合粒子既保持了纳米SiO2的纳米效应,同时又具有多重表面结构,在橡胶补强填料和超疏水涂层制备方面有着广阔的应用空间。     

SBA-15改性氧化石墨烯的环氧复合涂层制备及其防腐性能

用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)将SBA-15分子筛接枝到氧化石墨烯上制备功能填料,并将其填充到水性环氧树脂中制备复合涂层。采用FTIR、XRD、氮气吸附脱附和TEM对填料进行了表征;采用电化学阻抗谱(EIS)、盐雾实验和附着力测试等方法对不同填料添加量涂层的防腐性能及力学性能进行了表征。实验结果表明:当功能填料添加质量分数为1.0%(占体系总质量)时,涂层电化学阻抗值达到4×10~8Ω·cm~2,同时具有最佳耐盐雾性能以及附着力性能。复合涂层的防腐性能明显优于纯环氧涂层,这主要是因为功能填料的孔/片协同结构有效地延缓了腐蚀粒子到达金属基材表面的时间。     

二氧化硅颗粒表面硅烷化对其润湿性能的影响

采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)接枝改性二氧化硅颗粒表面,通过调节APTES的接枝密度(颗粒表面每平方纳米接枝硅烷偶联剂分子的个数)定量控制二氧化硅颗粒在石蜡/水界面上的接触角。结果表明:随着APTES在二氧化硅颗粒表面接枝密度的增加,颗粒由超亲水转变为疏水,在油水界面的接触角从15°增加到116°;改性颗粒在石蜡/水界面形成固态膜,当石蜡低温固化后,改性颗粒在石蜡相中的部分被掩盖;相比于未改性颗粒,改性后的颗粒在石蜡表面形成的包裹层更加紧密有序。     

PET膜用氟碳溶胶涂层性能研究

以PET薄膜为基底,将含氟硅氧烷与γ-氨丙基三乙氧基硅烷形成的溶胶涂敷于其上并加热固化。经测试,此氟碳涂层/PET薄膜在可见光范围内,光透过率达到90%以上,表面疏水性优异,涂层力学性能优良。探讨了溶胶氟含量与涂层接触角的关系,研究表明:当含氟硅氧烷添加量为1%(体积分数),涂层表面氟含量为0.7%(质量分数)时,接触角达到118°,之后再增加含氟硅氧烷添加量,涂层表面接触角基本保持不变。本研究为拓展PET膜应用提供了基础。     

高分散性纳米氧化锆晶粒在涂料中的应用

利用非水合成方法得到的高分散性纳米氧化锆(zrO2)晶粒为原料,经甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)改性后,与紫外光固化涂料混合,荻得纳米复合涂料.实验发现,纳米复合涂层存在从透明性向不透明性转变的临界ZrO2浓度,此浓度值强烈依赖于有机相的组成和MPS在纳米ZrO2粒子表面的接枝量.在ZrO2临界浓度以下,纳米复合涂层的折射率,显微硬度、热稳定性随着纳米ZrO2用量的增加而提高;但ZrO2浓度高时,由于双键转化率的降低以及有机相-无机相之间界面作用力的减小,其各项性能开始明显恶化.     

(3-氨丙基)三乙氧基硅烷表面修饰Fe3O4对刚果红的吸附研究

文章利用(3-氨丙基)三乙氧基硅烷(APTES)对Fe3O4纳米粒子进行表面改性,制备了有机硅表面修饰的的Fe3O4纳米粒子(APTES-MNPs)。研究了APTES-MNPs对刚果红的吸附情况。APTES-MNPs对刚果红染料的吸附符合Langmuir等温吸附模型。吸附过程为自发的并且为吸热过程。     

固化温度对Al2O3–SiO2–MTMS复合涂层结构和性能的影响

以硅溶胶和铝溶胶作为纳米相,甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为前驱体,制备了改性纳米复合溶胶,并以旋涂法在铝板表面制备了防腐保护涂层。通过热重–差热分析、Fourier变换红外光谱、扫描电子显微镜、电化学阻抗谱、接触角测试等方法考察了固化温度对涂层结构和性能的影响。结果表明:固化温度在400℃以下时,复合涂层能稳定存在;在400℃以上时,涂层中的—CH3逐渐分解。涂层的厚度约为10 m,固化温度为120~240℃时所得涂层结构致密,在640℃时涂层出现裂纹。随固化温度升高,涂层接触角由106°降至20°,涂层铅笔硬度由3H增大至6H;涂层附着力、抗冲击强度和涂层阻抗先增大后减小,在180℃达到最佳值;此时涂层抗冲击强度和阻抗分别为45cm/kg和2.95×103·cm2。     

聚碳酸酯用耐磨透明涂料的应用研究

以正硅酸乙酯(TEOS)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)、硅溶胶、异丙醇等为主要原材料,通过溶胶-凝胶方法制备了聚碳酸酯表面透明耐磨涂料。通过探究硅烷单体的选择及用量,附着力促进剂的用量对涂层性能的影响,溶剂、助剂的选择及固化条件的影响,最终制备了可应用于聚碳酸酯表面防护的透明耐磨涂料。     

UV固化环氧丙烯酸酯-纳米Al2O3颗粒复合涂层的性能

制备了UV固化环氧丙烯酸酯-纳米Al2O3复合涂料. 对纳米复合涂层的硬度、附着力、耐腐蚀性及热稳定性等性能进行了表征,并考察了纳米Al2O3对涂层性能的影响规律. 结果表明,涂层硬度及附着力先随纳米Al2O3添加量增加而提高,添加量为2%时,涂层附着力达1级;添加量为3%时,涂层铅笔硬度达6H;添加量继续增大,涂层硬度及附着力均下降. 对纳米复合涂层的热重分析和电化学阻抗谱分析结果表明,加入纳米Al2O3能提高涂层的热稳定性,但加入未改性纳米Al2O3使涂层的耐腐蚀性下降.     

一种防渗透硅烷纳米粒子/聚乳酸复合超疏水涂料

以十六烷基三甲氧基硅烷与原硅酸四乙酯为原料,经溶胶-凝胶反应得到疏水硅烷纳米粒子,再将其加入到聚乳酸的二氯甲烷溶液中与硅烷偶联剂正丙氨基三乙氧基硅烷反应,得到一种具有优异防渗透性能的超疏水涂料。采用FTIR和SEM对涂料结构和形貌进行了表征。红外分析表明,硅烷偶联剂不参与化学反应。SEM表明,涂料的超疏水性源自表面多级拓扑结构。接触角测试表明,硅烷纳米粒子极大地提高了涂料的防水性,当硅烷纳米粒子用量为4%(以聚乳酸/二氯甲烷溶液总质量计)时,超疏水涂料的水接触角达到150°以上;在10～20min测试时间内,相对于单一疏水硅烷纳米粒子〔接触角降速150(°)/min〕和单一聚乳酸溶液〔接触角降速9.5(°)/min〕涂覆,疏水硅烷纳米粒子/聚乳酸复合防水涂料的涂覆大幅度提高了样品的防渗透性,接触角降速仅为0.8(°)/min,这是疏水硅烷纳米粒子的多级结构与聚乳酸优异的成膜性相结合的结果。     

改性纳米SiO_2/含氟丙烯酸酯-水性聚氨酯胶粘剂的研究

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)改性的有机化纳米SiO_2和2,2,3,4,4,4-甲基丙烯酸六氟丁酯(HFBMA)对水性聚氨酯改性,制备了改性水性聚氨酯(SiO_2/FWPU)复合胶粘剂。研究结果表明,当APTES用量为纳米SiO_2用量的50%、改性温度为35℃、反应时间为7 h,改性纳米SiO_2具有较好的改性效果,可用于WPU的改性。采用粒度分析仪、数字黏度计、拉力试验机、热重分析仪等仪器进行表征,研究了纳米SiO_2对SiO_2/FWPU的乳液性能、胶膜性能及其对非极性膜粘接性能的影响,研究发现,随着改性纳米SiO_2用量增加,乳液的稳定性降低,胶膜拉伸强度先增大后减小,断裂伸长率则不断减小。纳米SiO_2可提高胶粘剂的耐热性能,使胶粘剂在高温蒸煮条件下仍有很好的粘接性能。当纳米SiO_2用量为1.0%时,SiO_2/FWPU复合胶粘剂的综合性能最好,能满足复合软包装袋的需要。     

硅铝复合树脂的制备及其涂层性能

以硅溶胶和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前驱体,乙酸为催化剂,添加Al2O3纳米粒子,经水解-缩聚合成硅铝复合树脂,再加热固化成膜得到硅铝复合涂层,研究了所得涂层的结构与性能。硅铝复合涂层为Si—O交替形成的四元环体型结构。m(Al2O3)/m(MTES)为0.010时制备的硅铝复合涂层的力学性能最佳,铅笔硬度为8 H,附着力为0级,透光率达92.5%,硅铝复合涂层中Si—CH3的起始分解温度为500℃,耐热性能明显提高。