无溶剂纳米SiO2改性环氧涂料的制备及涂覆建筑护栏施工要素

为了克服现有环氧树脂增韧改性时韧性增强而环氧树脂本身优异性能降低的技术难题,并解决环氧树脂的高柔韧性和无溶剂化的矛盾,先以带环氧基团的硅烷偶联剂KH-560改性纳米SiO₂,之后与液体环氧树脂E-51进行化学接枝反应,制得改性环氧树脂,再加入活性稀释剂和低黏度固化剂制备无溶剂纳米改性环氧涂料并对其配方进行优化,获得了柔韧性和防腐蚀性能俱佳的改性环氧涂料。以改性环氧涂料为底漆,以丙烯酸聚氨酯涂料作为面漆,详细介绍了复合涂层体系在不锈钢建筑护栏防护时的施工工艺和作业方法。结果表明:改性纳米SiO₂用量为环氧树脂E-51的2%³%时,纳米改性环氧涂料的柔韧性和防腐蚀性能优良;活性稀释剂用量为纳米改性环氧树脂的30%⁴0%,固化剂选用酚醛树脂固化剂NX-5198,附着力促进剂选用环氧基硅烷KH-560,用量为纳米改性环氧树脂的3%时,得到的改性环氧涂料施工、涂膜性能优良。     

改性纳米SiO2/环氧树脂涂料的制备及其性能

为提高纳米SiO2在环氧树脂中的分散程度,充分发挥纳米SiO2的力学性能和耐热性,采用乙烯基三乙氧基硅烷与丙烯酸对纳米SiO2表面进行接枝改性,利用红外光谱对改性纳米SiO2的结构进行了表征;将改性纳米SiO2添加到环氧树脂中混合固化,得到改性纳米SiO2/环氧树脂复合涂料(SAE),并通过附着力、吸水率、电化学试验等方法对SAE涂层的耐蚀性能进行了评价。结果表明:改性后的纳米SiO2出现新的吸收峰;SAE具有附着力高、抗渗透性强、极化电流小等优良的耐腐蚀性能。     

硅烷偶联剂KH-570表面改性纳米SiO2

采用硅烷偶联剂KH-570在酸性条件下对纳米SiO2表面进行改性,并对改性前后的纳米SiO2采用粒径分析仪、傅里叶红外变换光谱仪、紫外-可见光光谱仪、扫描电镜等仪器进行了分析和表征。结果表明,硅烷偶联剂KH-570能成功地对纳米SiO2表面进行改性,使其表面化学键合了硅烷偶联剂的有机官能团,降低了颗粒团聚程度,提高了纳米SiO2在有机介质中的分散程度     

溶胶-凝胶法制备环氧树脂/纳米SiO2复合材料中纳米粒子的分散性研究

用溶胶-凝胶法制备环氧树脂/纳米SiO2复合材料,研究了在脱除溶剂以及反应副产物过程中温度、表面改性剂对纳米SiO2粒子的分散性、固化后样品力学性能的影响.研究表明:纳米SiO2的引入对环氧树脂的力学性能有一定的提高;随着体系溶剂脱除温度的升高纳米粒子的团聚明显;加入表面改性剂能够阻止纳米粒子的团聚,硅烷偶联剂KH550比表面活性PEG剂能够更好地阻止纳米粒子的团聚;但是表面活性剂PEG的加入会使纳米复合材料的力学性能有一定程度的下降.     

纳米SiO2/蓖麻油封端聚氨酯/环氧树脂复合体系的合成及表征

采用活性稀释剂的环氧基团与纳米SiO2反应这种新型的改性方法,达到对纳米SiO2的表面改性、防止团聚等目的;以环氧树脂(E44)和缩水甘油(glycidyl)同时对蓖麻油聚氨酯预聚体进行封端,与TDE-85环氧树脂共混,组成纳米SiO2/蓖麻油聚氨酯/环氧树脂的复合体系。采用FT-IR、TGA、SEM和万能试验机对体系的相关性能进行表征并采用DMA对体系的阻尼性能进行了测试,结果表明,与传统的蓖麻油聚氨酯/环氧树脂体系相比,这种新型的纳米SiO2/蓖麻油聚氨酯/TDE-85的复合体系具有更加优异的热性能和力学性能,断面形貌显示体系相容性好且纳米SiO2没有发生团聚;加入改性后的纳米SiO2后,提高了复合体系的阻尼性能,随着改性后纳米SiO2的量不断增加,体系的阻尼性能也不断增强。     

载银纳米TiO2表面改性对抗菌涂料性能的影响

以硅烷偶联剂(KH-570)对纳米TiO2/Ag+进行表面处理,对处理后的纳米TiO2/Ag+进行表征后证实,硅烷偶联剂以化学键的形式键合在纳米TiO2的表面。采用原位乳液聚合方法制得载银纳米TiO2/苯乙烯-丙烯酸酯复合乳液,TEM测试表明纳米TiO2被均匀地包覆在乳液中。采用该复合乳液为基料与各助剂等原料按一定比例配制成涂料,经性能测试后表明,与普通共混制得的涂料相比,该涂料的抗菌性能得到明显的提高,并且有很强的紫外光吸收性能。     

聚乳酸/纳米SiO2复合纤维的制备及力学性能

首先用硅烷偶联剂(GPS)对纳米SiO2进行接枝改性,利用粒径分析仪、FTIR和沉降实验对改性前后纳米SiO2的粒径大小、结构和溶剂稳定性的变化进行了表征;然后将改性前后的纳米SiO2分别与聚乳酸(PLA)在双螺杆挤出机中熔融混合,利用牵伸卷绕装置制备了PLA/SiO2和PLA/M-SiO2(改性后SiO2)复合纤维。利用视频显微镜和单纱强力仪研究了不同纳米SiO2含量对PLA/SiO2和PLA/M-SiO2复合纤维结构形貌和力学性能的影响,以及不同牵伸倍数对PLA/M-SiO2复合纤维结构形貌和力学性能的影响。结果表明M-SiO2粒径明显减小,且硅烷偶联剂结构中的有机官能团与SiO2表面硅羟基发生反应,减少了其表面Si-OH的量,使得M-SiO2表现出良好的溶剂稳定性和分散性;PLA/M-SiO2复合纤维的力学性能较PLA/SiO2复合纤维得到了明显的改善;当改性纳米SiO2含量为1%时复合纤维强度最好;当牵伸倍数为3时复合纤维强度最好。     

PMMA/纳米SiO2纳米复合材料的制备和界面研究

用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2进行修饰改性,采用原位分散聚合法制备了PMMA/纳米SiO2纳米复合材料,用溶解实验、力学性能、SEM和DMA等方法对纳米SiO2粒子和PMMA基体之间的界面相容性进行了表征和研究,由拉伸强度计算出来界面相互作用参数B.结果表明:SiO2在基体中可能起到了交联点的作用;改性后的氧化硅与聚合物基体形成强的界面结合;随着纳米粒子含量的增加,粒子和聚合物基体之间有效的界面相互作用越强.     

溶胶-凝胶法制备环氧树脂／纳米SiO2复合材料中纳米粒子的分散性研究

用溶胶-凝胶法制备环氧树脂／纳米SiO2复合材料，研究了在脱除溶剂以及反应副产物过程中温度、表面改性剂对纳米SiO2粒子的分散性、固化后样品力学性能的影响。研究表明：纳米SiO2的引入对环氧树脂的力学性能有一定的提高；随着体系溶剂脱除温度的升高纳米粒子的团聚明显；加入表面改性剂能够阻止纳米粒子的团聚，硅烷偶联剂KH550比表面活性PEG剂能够更好地阻止纳米粒子的团聚；但是表面活性剂PEG的加入会使纳米复合材料的力学性能有一定程度的下降。     

纳米SiO_2/有机硅聚丙烯酸复合防冰涂层的制备及性能研究

以有机硅聚丙烯酸为成膜物质,经γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)表面化学改性后的纳米SiO_2粒子(经甲苯-2,4-二异氰酸酯活化)为无机填料,制备纳米SiO_2/有机硅聚丙烯酸复合防冰涂层。利用红外测试(FT-IR)、热失重(TGA)、扫描电镜(SEM)等研究了纳米SiO_2表面化学改性的机制,探讨了纳米SiO_2用量对涂层表面形貌、浸润性及涂层与冰层之间粘附性能的影响。结果表明,KH-570化学改性提高了纳米SiO_2在涂层中的分散性并有效地提高了涂层表面的疏水性能,当KH-570化学改性后的纳米SiO_2用量为8%时,涂层表面水的接触角为150°,呈现超疏水特性;涂层与冰层之间粘附力随纳米SiO_2用量增加呈现下降趋势,当纳米SiO_2用量为8%时,涂层与冰层之间的粘附力仅为树脂涂膜的30%左右。KH-570化学改性后的纳米SiO_2与低表面能有机硅聚丙烯酸树脂的协同效应使涂层具有了良好的疏水防冰性能。     

纳米粒子包覆杂化改性室内涂料

将正钛酸丁酯、醋酸锌和正硅酸乙酯复合醇溶胶作为前驱体配置出稳定的纳米TiO2/ZnO/SiO2复合体系,在紫外光的照射下添加到成膜物质中充分搅拌,制备纳米复合涂料.测定其黏度、甲醛含量、抗茵性能、TVOC含量等,通过透射电子显微镜观察微观形态,分析纳米粒子在涂料中的分散性和杂化机理;结果表明,杂化后的纳米粒子改变了原来的结晶形态和粒径,在涂层中的分散性得到改善,改性后的纳米复合涂料能够降低室内的TVOC含量,甲醛降解率为70%,抗菌圈半径由原来0.75cm提高到2.3cm,比加入单一纳米粒子具有更优越的性能.     

纳米SiO2/环氧树脂灌封材料的研究

以纳米SiO 2作为增强材料,制备了纳米SiO2/环氧树脂灌封材料,并研究了不同的纳米含量对灌封材料性能的影响,采用透射电镜(TEM)对纳米SiO2粒子分散情况进行了分析.结果表明,纳米SiO2均匀地分散在环氧树脂基体中,有效地改善了环氧树脂的力学性能,并且当纳米SiO2含量为3%时,纳米SiO2/环氧树脂灌封材料的力学性能最佳,其冲击强度和弯曲强度比环氧树脂分别提高98%和112%,同时电学性能也有所提高.     

纳米TiO_2粒子的改性及其在有机硅自洁涂料中的应用

利用硅烷偶联剂KH-570对纳米TiO2粒子进行表面改性,并将改性后的纳米TiO2粒子应用于有机硅自洁涂料的制备。结果显示,纳米TiO2粒子表面改性成功,且在有机硅自洁涂料中呈现出良好的分散性。实验进一步考察了纳米TiO2粒子的添加量对有机硅自洁涂层的影响。结果显示,随着纳米TiO2粒子用量的增加,涂层的接触角先增大后减小,当纳米TiO2粒子的用量为0.25%时,涂层接触角最大,达到129°。最后对涂膜的耐污、耐候性能进行了测试,发现涂膜具有良好的防水耐污性及耐老化性。     

纳米TiO_2/聚苯乙烯-丙烯酸酯复合乳液的制备与表征

以硅烷偶联剂KH-560对纳米TiO2进行表面处理,应用亲油化度值测试和分散稳定性测试方法得到表面改性的最佳实验条件为:KH-560的添加量(占纳米TiO2的质量百分比)8%,温度70～78℃,时间5h。采用适当的乳液聚合工艺,制备了纳米TiO2/聚苯乙烯-丙烯酸酯复合乳液,对表面处理后的纳米TiO2及复合乳液进行表征后证实,硅烷偶联剂以化学键的形式键合在纳米TiO2的表面,TEM照片有力地证明了在复合乳液中纳米TiO2均匀地分散在苯丙乳胶粒中。     

纳米SiO2添加量对紫外光固化涂料涂层性能的影响

将纳米SiO2加入紫外光固化涂料,可以改善其涂层性能。制备了UV固化环氧丙烯酸酯/纳米SiO2复合涂料涂层,对其硬度、附着力、耐腐蚀性能及热稳定性等性能进行了研究,找出了纳米SiO2对涂层性能的影响规律。结果表明:涂层的硬度及附着力先随纳米SiO2添加量的增加而提高,添加量为3.0%时,涂层附着力达1级;添加量为4.0%时,涂层铅笔硬度达5H;添加量继续增大,涂层的硬度及附着力均下降;纳米SiO2的加入能够提高涂层的热稳定性和耐腐蚀性能,但添加量过多涂层耐腐蚀性能反而下降。     

纳米SiO_2/改性丙烯酸树脂低表面能防污涂料

低表面能防污涂料是船舶涂料的一个重要分支。利用有机硅改性的丙烯酸树脂作为成膜物质,纳米SiO2为填料,制备了低表面能纳米复合防污涂料。考察了有机硅单体对改性丙烯酸树脂性能的影响,发现随着有机硅含量的增加,改性后的树脂粘度减小,水接触角增加。研究了氟硅烷改性纳米SiO2含量对涂层形貌和水接触角的影响。结果表明,添加少量的氟硅烷处理的纳米SiO2(1%和3%)可显著增大涂层的水接触角,提高涂层的防污性能。添加纳米SiO2浆的涂层的水接触角要高于添加接枝氟硅烷纳米SiO2的涂层,而后者要高于添加未接枝氟硅烷纳米SiO2的涂层。当纳米SiO2的添加量在1%和3%时,涂层的水接触角分别达到101.8°和103°。采用纳米浓缩浆工艺分散后的纳米SiO2可以使涂层的表面形成微米-纳米的特征形貌,从而实现防污的目的。     

纳米SiO2/聚氨酯/环氧树脂复合体系的合成及表征

采用活性稀释剂的环氧基团与纳米SiO2反应,以达到对纳米SiO2的表面改性、防止团聚等目的;以环氧树脂(E44)和缩水甘油(Glycidyl)同时对聚氨酯预聚体进行封端,与TDE-85环氧树脂共混,组成纳米SiO2/聚氨酯/环氧树脂复合体系。采用FT-IR、DMA、SEM和万能实验机对体系的相关性能进行表征,结果表明,与纯环氧树脂和聚氨酯/环氧树脂/活性稀释剂复合体系相比,纳米SiO2/聚氨酯/环氧树脂复合体系的相关性能更加优异;加入纳米SiO2的Tg最高为78℃;断面形貌显示体系相容性好且纳米SiO2没有发生团聚;加入3%纳米的SiO2后,体系的拉伸强度和冲击强度达到最高,室温下分别为78.23MPa和50.85kJ/m2,液氮下(-196℃)分别为93.09MPa和62.56kJ/m2。     

纳米TiO2的改性及其制备的TiO2/环氧树脂涂层的性能

过去,采用偶联剂等对纳米TiO2粉体改性的效果不好,影响了其制备的环氧树脂复合涂层的性能.以多羟基化合物三乙醇胺(TEA)对纳米TiO2预处理,再用硅烷偶联剂KH560或硬脂酸对其改性,并用其制备含2.0％TiO2的环氧树脂复合涂层.利用傅里叶红外变换光谱仪、激光粒度仪和紫外/可见分光光度计对改性结果进行表征,并用扫描电子显微镜(SEM)观察含2.0％改性纳米粉体的复合环氧涂层的表面形貌,通过电化学工作站、准动态高温高压釜测定其阻抗、耐高温高压性能.结果表明:通过三乙醇胺预处理后,改性纳米TiO2粉体的有效粒径有所减小,透过率有所增加;含改性纳米粉体的复合涂层阻抗性能、高温高压性能有一定的提升,经TEA预处理再有机改性的纳米TiO2制备的复合涂层性能可进一步提高.     

纳米SiO_2的改性及其在涂料中的应用研究进展

系统分析了纳米SiO2的化学和物理改性方法及机理;列举了纳米SiO2的复合涂料的3种制备方法:Sol-Gel法、原位聚合法和共混法,对其原理和研究发展状况进行了讨论;分析概括了纳米SiO2改进涂料性能国内外研究发展的状况,最后阐述了对纳米SiO2改性涂料进行深入的研究重要意义.     

纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液的制备及应用

将经正硅酸乙酯原位水解形成的纳米SiO2引入到丙烯酸酯乳液合成过程中,可制备具有互穿网络结构的纳米SiO2／聚丙烯酸酯复合乳液。将复合乳液配入到市售的硅丙乳液中制备了水性涂料,并表征了复合乳液涂膜和涂料的性能。结果表明,复合乳液涂膜的表面性能和热稳定性能均优于普通的丙烯酸酯类乳液;加入部分合成的复合乳液制备的涂料,可显著提高其耐候性与耐污性。