硬脂酸钠湿法改性盐泥的研究

采用硬脂酸钠改性剂对盐泥进行湿法改性,研究改性温度、改性时间及改性剂用量对改性效果的影响规律,采用活化指数、接触角及红外光谱分析对改性盐泥进行表征。结果表明:在最佳工艺条件下,活性盐泥的活化指数为97.70%,接触角为126.5°,改性盐泥由亲水性变成疏水性;硬脂酸钠和盐泥以化学键结合。     

无定形磷酸钙的硬脂酸表面改性及其改性后的稳定性研究

将硬脂酸溶于热乙醇并以乙醇为反应介质在回流的条件下对无定形磷酸钙(ACP)粉末进行表面改性. 利用活化率、接触角、红外谱图和热分析等研究了ACP的表面改性效果. 结果表明ACP粉末表面有约4wt%的硬脂酸存在, 硬脂酸可以与ACP以-COOCa和HPO₄^2-的形式发生化学作用, 并在ACP粉末表面形成一层硬脂酸憎水层. 通过红外谱图、热分析和X射线衍射等研究了表面改性对ACP稳定性的影响. 发现采用乙醇回流法不会引起ACP的相转变, 改性ACP粉末可存放超过一年而不发生晶相转变, 这表明硬脂酸可以增强ACP的稳定性.     

硬脂酸改性镁合金铈钒转化膜的制备与性能

采用硬脂酸对镁合金铈钒转化膜进行改性处理。利用扫描电镜、接触角测试仪、X射线能谱仪和红外光谱仪对改性膜层的微观结构、表面润湿性能以及化学组成进行分析,并通过防黏附和电化学实验研究膜层的自清洁行为以及耐腐蚀性能。结果表明:硬脂酸对铈钒转化膜的改性处理,不仅对转化膜的裂纹起到修补作用,并且通过接枝硬脂酸的疏水长链使改性膜层表面转化为超疏水性。8h常温浸泡后得到的改性膜层,表面接触角达154.6°,并表现出良好的自清洁性;耐腐蚀能力与原铈钒转化膜相比,膜层电阻R_(coat)提高25倍,自腐蚀电流密度i_(corr)降低2个数量级,其耐蚀性能得到显著提升。     

碳酸钙复合改性工艺及性能表征

在水和正丁醇的混合溶剂体系下,以铝酸酯偶联剂和硬脂酸作为复合改性剂对碳酸钙表面改性,通过正交实验考察了铝酸酯用量、硬脂酸用量、反应温度和搅拌速度对碳酸钙改性效果的影响。在最佳条件下得到的改性碳酸钙与水的接触角可达136.5°,表明改性碳酸钙表面由亲水性变成了疏水性。红外(IR)分析结果显示碳酸钙与改性剂之间存在着一定的化学吸附作用。力学性能测试结果表明在聚乙烯中加入20wt%的改性碳酸钙时材料仍具有良好的力学性能。     

硬脂酸改性纳米ZnO的研究

采用酯化反应法,以水为溶剂,采用硬脂酸对纳米ZnO的表面进行改性,对改性效果进行测试表征。其最佳工艺条件为:硬脂酸质量分数为6%,反应温度为90℃,反应时间为90 min。结果表明,改性后的ZnO粒子呈纳米级的分散,亲油化度值达到72.31%,吸水率达到3.04%;经表面改性的纳米ZnO表现了很好的亲油疏水性;改性后的纳米ZnO表面引入了硬脂酸的官能团,使其表面羟基的数目明显减少,其改性机理为纳米ZnO表面羟基与硬脂酸分子中的羧基发生了类似醇和酸的酯化反应。     

利用接触角筛选粉体磷酸一铵包裹型防潮剂

目的研究有机试剂包裹粉体磷酸一铵的接触角和防潮效果之间的关系,探索利用接触角筛选粉体磷酸一铵包裹型防潮剂的可行性。方法使用油酸、单硬脂酸甘油脂、十二胺、固体石蜡、硬脂酸和十六醇对磷酸一铵粉体进行包裹,采用Washburn动态法测量接触角,用吸湿速率间接表征防潮效果。结果随着包裹后粉体接触角的增大,其吸湿速度会减小。结论可以通过测试包裹后粉体接触角的大小来优选包裹剂,使粉体表面改性,提高了粉体的防潮效果。     

硬脂酸对碳酸钡表面改性的研究

采用硬脂酸对碳酸钡进行表面改性,研究改性剂用量、改性温度和改性时间等因素对碳酸钡表面改性的影响。采用粒度分析、红外光谱、热重分析、扫描电镜、X射线衍射及润湿性实验对改性前后的碳酸钡进行表征。结果表明:在硬脂酸用量为1.5%(质量分数),改性温度为80℃,改性时间为30 min的条件下制备的产品性能优良,活化指数达99.2%。碳酸钡经硬脂酸改性后,粒度由4.56μm减小至4.19μm;硬脂酸在碳酸钡表面发生吸附键合,形成新的化学键;改性后的碳酸钡表面性质由亲水变为疏水。     

正硅酸乙酯对废弃轮胎胶粉的改性研究

以正硅酸乙酯为硅源,采用溶胶-凝胶法对废弃轮胎胶粉进行表面改性,探讨改性条件对改性效果的影响,通过活化指数、接触角、红外光谱、热分析和扫描电镜等手段对改性前后的胶粉进行表征,并讨论改性机理。结果表明,在室温下,正硅酸乙酯与胶粉的质量比为1∶2,反应时间为6 h时改性效果最佳;改性后胶粉表面生成一层SiO2无机网络结构,平均接触角从96°减小到23°,其表面由疏水性变为亲水性。     

偶联剂处理滑石粉填充聚乙烯薄膜的研究

目的确定最佳偶联剂及其用量,以改进聚乙烯薄膜的综合性能。方法采用铝酸酯、钛酸酯、硬脂酸等偶联剂对滑石粉进行表面改性,通过测定改性后滑石粉的接触角、活化率以及红外光谱等方法对改性效果进行评价。并将改性后的滑石粉与聚乙烯共混后进行吹塑薄膜,测定薄膜的力学性能。结果采用偶联剂改性滑石粉后,表面从亲水性变为疏水性,其中钛酸酯表面改性效果较好。表面改性提高了滑石粉填充聚乙烯薄膜的力学性能。结论使用质量分数为2%钛酸酯改性的滑石粉作为填充粉体时,聚乙烯薄膜的综合性能较好。     

硅灰石表面有机改性及对颗粒分散性的影响

为降低硅灰石颗粒表面的亲水性,改善其在有机介质中的分散性和界面结合作用,采用硬脂酸钠为改性剂对硅灰石进行表面改性,对改性工艺各影响因素进行试验考查,对改性后硅灰石表面润湿性和在有机介质中的分散性进行表征。结果表明:硅灰石经硬脂酸钠改性后,在水中的润湿接触角由改性前的10.83°增大为69.33°,表面自由能由102.17 m J/m~2减小至41.78 m J/m~2,改性硅灰石在煤油中的分散性显著提高,通过热力学分析解释改性前后硅灰石颗粒分散性变化的趋势。     

ZnO/E-51复合涂料上超疏水表面的制备

采用ZnO和环氧树脂机械搅拌制备ZnO/E-51复合涂料,通过真空袋压、室温固化成型,再通过化学刻蚀与表面修饰,在ZnO/E-51复合涂料上制备出超疏水表面。采用扫描电镜和动/静态接触角分析仪,表征表面的形貌和疏水性。结果表明化学刻蚀在复合涂料表面构建了具有微-纳米尺度二元粗糙结构;采用1%(质量分数)的硬脂酸修饰,可改变复合涂料表面微-纳米尺度二元粗糙结构,影响表面的疏水性能,当修饰时间为30min时,其表面与水的平均接触角最高达152.21°。     

铝合金超疏水表面的制备和包装应用探讨

通过铝合金与铜盐溶液发生置换反应,再采用低表面能的硬脂酸进行修饰,使铝合金表面具有了超疏水性能。用扫描电镜(SEM)对置换后的铝合金表面进行了表征,结果表明,置换后的表面具有微纳米结构,该结构对超疏水性能的产生起关键作用。同时,研究了置换时间及铜盐溶液配比对铝合金表面疏水效果的影响。通过该置换法可制备出超疏水效果较好的铝合金表面,接触角可达到161.9°,滚动角为4°,该表面在包装领域具有广泛的应用前景。     

硬脂酸改性超支化聚酯无氟水性聚氨酯拒水剂的制备及性能

以端羟丙基硅油(数均分子量2 000)、三羟甲基丙烷(TMP)、N-甲基二乙醇胺(N-MDEA)和甲苯二异氰酸酯(TDI)等为原料合成水性聚氨酯(WPU)。为了引入疏水支链结构,采用硬脂酸对端羟基超支化聚酯进行端基改性,得到硬脂酸封端的超支化聚酯。将WPU与硬脂酸改性超支化聚酯(SA-HBPE-3)进行复配,并应用于织物。采用红外光谱对改性前后的WPU及SA-HBPE-3的结构进行表征。通过静态水接触角、吸水率及应用测试,研究了SA-HBPE-3含量对SA-HBPE-3/WPU胶膜耐水性、表面能及拒水性能的影响规律。结果表明:随着SAHBPE-3含量从0增至30wt%,SA-HBPE-3/WPU胶膜的吸水率降至6.63%,涂覆处理织物的静态水接触角升至135.3°。SA-HBPE-3的引入提高了SA-HBPE-3/WPU胶膜的耐水性和涂覆织物的拒水性。当SA-HBPE-3含量为20wt%时,拒水效果达到最优值90分。     

硬脂酸对W型六角晶系铁氧体粉体的表面改性

采用硬脂酸对W型六角晶系铁氧体粉体进行表面改性,研究改性剂用量、改性时间和改性温度等因素对铁氧体粉体表面改性的影响,采用红外光谱、差热分析及润湿性实验对改性前后的铁氧体粉体进行表征。结果表明,在硬脂酸质量分数为1.5%,改性时间为30 min,改性温度为80℃的条件下,制备的产品性能优良,活化指数达95.2%;铁氧体粉体经硬脂酸改性后,硬脂酸在铁氧体粉体表面发生化学吸附;改性后的铁氧体粉体表面性质由亲水变为疏水,复合体系黏度降低,从而改善加工流动性以及提高铁氧体-环氧树脂复合材料的力学及热稳定性能。     

有机表面修饰温度对纳米二氧化钛微结构的影响

首先制备出纳米二氧化钛水分散液, 然后通过蒸馏的方法, 把纳米二氧化钛粒子由水分散液转移到溶有硬脂酸的甲苯溶液中, 以确保纳米二氧化钛在有机相中进行表面修饰. 然后升温到不同的温度, 利用硬脂酸对纳米二氧化钛进行有机表面修饰, 研究了有机表面修饰温度对纳米二氧化钛微结构的影响. 采用红外光谱(FT IR)、X 射线光电子能谱（XPS）、热分析(TG DTG)、X 射线粉末衍射（XRD）和透射电镜(TEM)等对有机表面修饰前后的纳米二氧化钛进行分析表征. 结果表明, 硬脂酸与纳米二氧化钛表面之间存在双齿配位方式的化学键作用, 硬脂酸在纳米二氧化钛表面形成了均匀的单分子化学修饰层. 随着表面修饰温度的升高, 纳米二氧化钛的晶粒逐渐长大, 硬脂酸在纳米二氧化钛表面的化学包覆量逐渐下降, 硬脂酸分子间排列更加紧密, 硬脂酸包覆层由1nm变为2～3nm. 表面修饰温度对硬脂酸与纳米二氧化钛表面的结合方式影响不大.     

润湿性对铝合金涂层耐蚀及防污性能的影响

以机械打磨法和硫酸阳极氧化法对铝合金表面进行粗糙化处理,形成具有不同粗糙度的表面,并涂覆硬脂酸涂层材料,获得不同表面润湿性的样品,以研究表面润湿性的变化对试样耐蚀性能及防污性能的影响。结果表明:铝合金表面粗糙度增大时,其表面接触角也随之增大,相应其润湿性降低,这有利于提高铝合金的耐弱酸、弱碱及盐溶液腐蚀性能和耐粉尘污染性能;当接触角大于150°时,其表面润湿性达到最低,实现超疏水性能,铝合金具有较好的耐腐蚀性能,但失重法测试表明,在强酸或强碱环境中,铝合金的耐腐蚀性能不佳;当接触角大于150°时,铝合金表面的防污性能得到较大提高。     

超细粉碎表面改性透辉石增强橡胶材料

采用硬脂酸、铝酸酯和硅烷偶联剂3种改性剂分别对超细透辉石粉体进行表面改性,通过接触角和活化指数评价表面改性效果,同时以硬度、扯断强度、扯断伸长率、定伸强度、扯断永久变形和抗老化性能为量化指标分析了改性透辉石粉体取代炭黑作为橡胶填料的力学性能。结果表明,硅烷偶联剂对超细透辉石粉体的改性效果好,并且对橡胶有较好的补强效果,这是因为活化改性增强了透辉石填料与聚合物基体的结合强度,因此能全部或部分代替炭黑等常规橡胶填料,从而降低橡胶生产成本。     

金属锌表面超疏水薄膜的制备及其摩擦学性能

通过简单两步法在金属锌表面构筑超疏水薄膜, 锌片首先经N,N-二甲基甲酰胺(DMF)处理在表面构筑微纳结构薄膜, 然后在表面覆盖硬脂酸薄膜以实现超疏水. 采用扫描电子显微镜, 傅里叶红外光谱仪和接触角测量仪等手段表征了超疏水表面的形成机制和表面形貌, 并利用微纳米摩擦磨损试验机研究了超疏水薄膜的减摩耐磨特性. 研究结果发现, 在锌表面形成了一层纳米棒状结构的超疏水薄膜, 水的接触角可达155^o. 超疏水薄膜具有明显的减摩和耐磨特性, 这可归因于DMF处理导致的表面微织构化效应以及脂肪酸自组装薄膜的纳米润滑效应.