硅烷偶联剂KH-570对纳米二氧化硅的表面改性研究

为改善用作农药载体的纳米SiO2的分散性和疏水性,以硅烷偶联剂KH-570对纳米SiO2进行了表面改性,通过SEM、XRD、FTIR以及元素分析等表征方法对产物结构和性能进行了分析,结果表明,KH-570能够成功地对纳米SiO2进行改性,并且提高其分散性。最佳偶联改性的反应条件为：改性剂用量5%,改性时间5h。在此条件下,改性纳米SiO2的接枝率为11.7%。     

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     

PP-g-MAH对PP/SiO2纳米复合材料力学性能的影响

为了进一步提高聚丙烯的力学性能,以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为聚丙烯/二氧化硅(PP/SiO2)纳米复合材料的界面相容剂,研究了PP-g-MAH添加量对PP/SiO2的力学性能、微观形态以及结晶行为的影响,并研究了其增容机理.研究表明:PP-g-MAH的加入使纳米PP/SiO2纳米复合材料的力学性能得以全面提高,使纳米二氧化硅与聚丙烯的界面粘结得到改善,并且,由于PP-g-MAH导致复合材料的界面强度提高和界面层厚度增加,使KH-570与PP-g-MAH并用的PP/PP-g-MAH/纳米SiO2复合材料比单用KH-570的PP/SiO2纳米复合材料的改性效果更加明显;PP-g-MAH对PP的结晶过程具有较明显的成核作用,使改性PP的结晶温度提高.     

KH-560修饰纳米SiO_2及其改性酚醛泡沫的制备和表征

采用Stober法水解正硅酸乙酯(TEOS)制得的纳米SiO2并用硅烷偶联剂(KH-560)修饰纳米SiO2,并且以其作为改性剂制备改性酚醛树脂。研究了KH-560修饰纳米SiO2的接枝率,并用此接枝率不同含量的修饰纳米SiO2对酚醛树脂泡沫进行改性研究,测试了改性纳米SiO2对酚醛泡沫的韧性、机械强度和热稳定性还有阻燃性能的影响。实验结果表明:KH-560改性纳米SiO2具有很好的疏水性,在改性酚醛树脂中能够均匀的分散,不会发生沉降的现象,改性纳米SiO2质量分数为1.5%~2.0%时能够改善酚醛泡沫的机械强度和韧性,同时显著提高酚醛泡沫的热稳定性和阻燃性能。     

PBS/SiO2纳米复合材料的制备及其结构与性能分析

以聚丁二醇丁二酸酯（PBS）为基材,经-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶联剂（KH570）改性过的纳米SiO2和未改性的SiO2为填料,采用熔融共混法制备了PBS/SiO2纳米复合材料。研究了所得纳米复合材料的热稳定性能、力学性能和降解性能等。结果表明：当经KH570表面改性的纳米SiO2（KH570与纳米SiO2的质量之比为1：5）的添加质量分数为4%时,复合材料的维卡软化点约提高了10℃,拉伸强度约提高30%,同时复合材料的降解性能比PBS纯料的降解性能有一定的提高。     

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。     

硅烷偶联剂对纳米二氧化钛表面改性的研究

利用硅烷偶联剂（KH-570）对表面包覆氧化硅的金红石相纳米TiO2进行了有机表面改性．采用红外光谱（IR）、X射线光电子能谱（XPS）、热分析（TG-DTA）、透射电镜（TEM）和润湿性实验等分析手段对表面改性前后的纳米TiO2进行了表征．红外光谱和X射线光电子能谱表明，KH-570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，纳米TiO2表面包覆的KH-570的质量分数约为7．42％-8．59％．润湿性实验显示，经KH-570表面改性的纳米TiO2具有疏水性．力学性能实验表明，经KH-570表面改性的纳米TiO2能同时提高复合材料的强度和韧性．     

NaCl改性SiO_2微球的制备及其自组装光子晶体研究

为提高SiO2微球的表面电荷密度,通过改进Stober法,引入电解质NaCl合成SiO2微球,并采用垂直沉积法制备出光子晶体.通过Zeta电位粒度仪、带EDS能谱仪的场发射扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见-近红外光谱仪对其电学性能、显微形貌和光学性能进行测试分析.Zeta电位测试结果显示改性SiO2:微球的Zeta电位平均提高11.39mV;EDS能谱分析表明微球中含有钠元素;SEM照片表明样品平均粒径为334 nm,平均标准偏差小于5%,所得光子晶体为面心立方密排结构;吸收光谱表明在725nm处具有光子晶体带隙.     

胶乳共混法天然橡胶/二氧化硅纳米复合材料的制备及性能

采用胶乳共混法制备天然橡胶/二氧化硅(NR/SiO2)纳米复合材料。先用硅烷偶联剂KH-570对纳米二氧化硅进行改性,再经乳液聚合接枝上聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)得到PMMA-SiO2粒子,最后将其与用MMA改性的天然胶乳(NR-PMMA)共混制得NR/SiO2纳米复合材料。采用红外光谱仪、透射电镜、扫描电镜、热重分析仪、橡胶拉伸测试机对样品进行了表征。实验结果表明,PMMA成功地接枝于SiO2表面,PMMA-SiO2在橡胶基体中分散均匀,平均粒径在60nm～80nm之间,复合材料的拉伸强度比纯的NR提高了35%,定伸应力也有显著提高。     

改性SiO_2/木质素-苯酚-淀粉树脂复合材料的合成及表征

在木质素-苯酚-淀粉树脂(LPSR)中加入硅烷偶联剂KH-570表面改性处理过的纳米SiO_2粒子,共同制备KH570-gSiO_2/LPSR树脂复合材料。通过红外光谱仪可确定KH570-g-SiO_2/LPSR树脂中含有二氧化硅组分。实验数据表明当纳米SiO_2质量分数为6%时,KH570-g-SiO_2/LPSR树脂复合材料的各项性能较为优异。其软化点、凝胶时间分别为100.9℃,78 s,在冷态(室温)、热态(260℃)拉伸强度较LPSR树脂分别提高了13.0%,3.7%,冷态、热态弯曲强度分别提高了5.5%,8.1%。由热失重分析发现纳米SiO_2的加入提高了树脂复合材料的耐热性能及热稳定性。     

不同偶联剂对白炭黑表面的改性及其表征

采用3种硅烷偶联剂双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si69)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)、乙基三甲氧基硅烷(11-100)对沉淀法白炭黑粉体进行有机湿法改性。借助傅里叶红外光谱、接触角仪、纳米粒度及Zeta电位仪、扫描电镜等检测手段对白炭黑改性前后的结构及性能进行表征,研究考察3种不同偶联剂对沉淀法白炭黑的疏水性及分散性的影响。结果表明:3种不同硅烷偶联剂都已成功接枝到白炭黑表面,其中Si69改性的白炭黑剩余羟基数与未改性白炭黑表面羟基数的比值最小,为34.23%;经偶联剂改性后的白炭黑,团聚现象减弱,粒径分布变窄,分散性得到改善,疏水性大小依次为Si69-Si O_2KH570-Si O_211-100-Si O_2;综合对比3种偶联剂的改性效果,Si69的改性效果最好。     

改性纳米SiO2对PVdF-HFP膜形态和性能影响的研究

利用不同硅烷偶联剂改性纳米SiO2,并将改性物分别加入聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)共聚物(PVdF-HFP)溶液中,制备成锂离子电池隔膜。FT-IR和TGA测试表明,偶联剂已成功接枝到纳米SiO2表面;SEM、拉伸、热收缩和交流阻抗测试结果显示,电池隔膜中纳米SiO2的分散性、膜的机械强度、热收缩及电导率都有明显的改善;电化学测试结果表明,含改性纳米SiO2的PVdF-HFP电池隔膜的放电比容量和循环稳定性均比含未改性纳米SiO2的电池隔膜有所提高,尤其是含γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)改性SiO2的PVdF-HFP电池隔膜,各项性能均有较大的提高,其拉伸强度可达8.63MPa,离子电导率高达1.53×10-3 S/cm,放电比容量在充放电循环100次以内一直保持在142mAh/g以上。     

无溶剂型纳米SiO2/环氧树脂复合涂料的制备及性能

为了提高环氧树脂涂料的综合性能,以KH-560硅烷偶联剂对纳米SiO2进行原位改性,制备了无溶剂型纳米SiO2/环氧树脂复合涂料。用FT-IR及分散性试验研究了纳米SiO2原位改性的效果;探讨了改性纳米SiO2对复合涂层表面形貌、力学性能、耐紫外光老化性、耐蚀性能的影响。结果表明:KH-560硅烷偶联剂的有机分子链段成功地键合在纳米SiO2粒子表面,改性后的纳米SiO2粒子能均匀地分散在二甲苯中;纳米SiO2能够显著改善环氧树脂涂层的力学性能,当其含量为3%时最好;复合涂层耐紫外光老化及耐腐蚀性比环氧树脂涂层有较大的提高。本无溶剂型纳米SiO2/环氧树脂复合涂层对基材有良好的保护作用。     

硅烷偶联剂KH-570表面修饰羟基磷灰石的结构与吸附性能研究

采用硅烷偶联剂KH-570对羟基磷灰石粉体进行表面修饰,使羟基磷灰石在聚合物介质中有较好的相容性和分散稳定性。采用红外光谱、热重、差热、激光粒度、Zeta电位和X射线衍射等方法对表面修饰前后的羟基磷灰石进行表征分析。结果表明,KH-570硅烷偶联剂结合在羟基磷灰石表面,并未对其晶体产生明显影响;羟基磷灰石经修饰后在水溶液中的Zeta电位绝对值增加,分散稳定性提高,粒子团聚程度降低,纳米级颗粒尺寸从272.8nm减小到166nm,Cd2+吸附性能随增重率的增加而降低。     

大分子偶联剂的合成及其对SiO_2/三元乙丙橡胶复合材料性能的影响

为改善SiO2在三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料中的分散性并获得良好界面性能,通过传统自由基聚合法合成了一系列不同接枝率的大分子偶联剂,即EPDM、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)的三元共聚物。采用不同接枝率的大分子偶联剂对SiO2/EPDM复合材料进行改性。通过FTIR、1 H-NMR、TGA、DMA和SEM对三元共聚物的结构和SiO2/EPDM复合材料的性能进行研究。结果表明:添加了大分子偶联剂的SiO2/EPDM复合材料的相容性得到了显著改善,拉伸强度和撕裂强度比未经偶联剂处理的SiO2/EPDM复合材料分别提高了109.4%和44.0%;SiO2表面改性后的SiO2/EPDM复合材料的储能模量和玻璃化转变温度有所升高。     

偶联剂对EVOH/纳米SiO_2复合材料结构与性能的影响

采用不同的偶联剂KH550、KH560、KH570和KH8431对纳米SiO2进行表面改性,采用熔融共混法将未改性和改性纳米SiO2(5%(质量分数)SiO2)与EVOH共混制成复合材料,并吹塑成薄膜。利用FT-IR、TEM、SEM对不同偶联剂处理的纳米SiO2和复合材料的结构进行表征,并对复合材料的流变性能、阻隔性能、力学性能、耐热性能和透明性进行了表征。结果表明,纳米SiO2与4种偶联剂均形成化学键合,改性纳米SiO2比未改性纳米SiO2在EVOH中分散性好,加工时熔体的流动性更好。用KH550处理的纳米SiO2在EVOH中分散性最好,与EVOH能形成较大界面相互作用力,与EVOH/未改性纳米SiO2复合材料相比,EVOH/改性纳米SiO2复合材料的拉伸强度和储能模量分别提高17.2%和136%,透湿、透氧系数分别下降11.2%和9.5%,透光率达到74.9%,雾度为14.9%。     

表面修饰纳米SiO2的抗磨减磨性能研究

以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（硅烷偶联剂KH570）为改性剂,对纳米SiO2进行表面改性,并利用紫外可见分光光度计测定其在油中的稳定性,用四球试验和止推圈试验考察改性后纳米SiO2的抗磨减磨性能,结果表明,用KH570改性后的纳米SiO2在20#润滑油中有很好的分散稳定性,将其添加到润滑油中进行摩擦磨损实验,证明,摩擦系数最多可降低约45％,磨损量明显减少,并出现负磨损现象。其作为润滑油添加剂能有效提高油品的抗磨减磨性能。     

纳米SiO2制备及改性

为了改善纳米SiO2的分散性,用溶胶-凝胶技术制备了纳米SiO2凝胶,并用不同改性剂对粉末进行了表面改性.采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、粒度分析仪(PSA)、紫外-可见光分光光度计(UV-VS)等分析了纳米SiO2的粒径及分散性.结果表明,正硅酸乙酯的水解和缩合反应条件直接影响纳米SiO2粉体的粒径大小.KH-550硅烷偶联改性剂用量、改性时间等因素对改性效果有明显的影响.当改性剂用量为4.1%(质量分数),改性时间为2h时,可得到高分散性的纳米SiO2粉体.纳米SiO2粉末易发生团聚,只有对其进行表面改性,才能得到疏水性纳米SiO2粉末.     

二氧化硅纳米微球的制备及其表面改性

以正硅酸四乙酯(TEOS)为前驱体,氨水为催化剂,经Stber法制备了单分散SiO2纳米微球,并采用硅烷偶联剂KH-570对其表面进行了改性;通过激光粒度分析仪、傅里叶变换红外光谱、透射电子显微镜对SiO2纳米微球进行了检测分析。结果表明,随着TEOS和氨水用量的增加,SiO2纳米微球的粒径逐渐增大,而粒径分布到后期也有所增加;经KH-570改性后,SiO2纳米微球不仅具有良好的单分散性,而且表面成功接枝上丙烯酸酯基团,因而具有较好的亲油性,能更好地分散在甲苯和苯乙烯中。     

建筑用6063铝合金板表面静电喷涂改性SiO2涂层的性能表征

为了提高建筑用6063铝合金板表面抗静电能力,以硅烷偶联剂KH570改性处理纳米Si O2,再以其与疏水材料粉末组成静电喷涂材料,并以静电喷涂方式在建筑用6063铝合金板表面制备涂层,测试研究涂层的组织、润湿性及结合性能。结果表明:加入KH570进行改性得到的Si O2粒径降低,KH570在水解过程中形成-OH再跟SiO2表面-OH发生缩合反应。SiO2颗粒间存在许多孔隙,该结构有助于提高试样疏水性;随SiO2添加量增加,涂层接触角先增大后降低,都大于130°,综合分析将改性SiO2含量设定在20%的最优值;摩擦次数达到50次与100次的情况下,涂层依然表现出优异疏水性能,具备较好耐磨性;在划痕末端出现大块脱落,采用静电喷涂方法可以制备得到和基体形成更强结合能力的涂层。