偶联剂对PLA/PBAT/WF复合材料3D打印性能的影响

以聚乳酸（PLA）和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）为基体，杨木粉（WF）为填充增强材料，使用混炼机熔融共混制备PLA/PBAT/WF复合材料，采用熔融沉积成型（FDM）技术制备标准实验试样，通过扫描电子显微镜、红外光谱分析、旋转流变测试以及力学试验等方法，研究不同含量的硅烷偶联剂KH550对PLA/PBAT共混物以及PLA/PBAT/WF的相容性、流变性及力学性能的影响。结果表明，在偶联剂用量为3 %（质量分数，下同）时，拉伸强度提高了136 %；偶联剂KH550与 PLA和PBAT共价键偶联生成接枝聚合物，二者相容性得到提高；同时偶联剂与WF表面羟基发生缩聚反应有效的改善了其与PLA/PBAT的基体相容性，PLA/PBAT/WF复合材料的FDM的制件力学性能得到较大提升；复合材料的黏度随偶联剂含量的增加呈下降的趋势，含量为3 %时线材的综合打印性能及制品质量最佳。     

铝合金表面GPTMS硅烷膜的制备及耐蚀性能研究

为提高铝合金耐腐蚀力，运用正交试验法研究在铝合金表面制备 γ-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷（GPTMS）自组装膜最佳工艺条件，利用极化曲线和扫描电子显微镜研究该硅烷膜在铝合金表面的耐腐蚀性能。研究表明：最佳工艺条件为 100 mL溶液中， pH＝4. 5，V（GPTMS）∶V（EtOH）∶V（H₂O）= 2∶7∶91，T_{1（水解温度）}＝25 ℃，t_{1（水解时间）}＝7 h，t_{2（浸涂时间）}＝10 min，t_{3（固化时间）}＝90 min，T_{2（固化温度）}＝120 ℃，该工艺条件下制备的硅烷膜具有优异的耐腐蚀性能。     

Characterization of a plasma polymer coating from an organophosphorus silane deposited at atmospheric pressure for fire-retardant purposes

Protective coatings from diethylphosphatoethyltriethoxysilane (DEPETS) have been deposited on different polymer substrates in a plasma discharge operated at atmospheric pressure. Plasma polymer chemistry and structure were characterized by means of Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), laser desorption ionization-mass spectrometry (LDI-MS), nuclear magnetic resonance (NMR) and scanning electron microscopy (SEM). A chemical structure of the plasma polymer has been proposed based on the coating molecular characterization. Coatings were deposited on polycarbonate (PC) and polyamide 6 (PA6) substrates. The flame retardant properties of coated substrate samples were assessed using cone calorimetry and compared to those of bare substrates. A significant increase in the time to ignition (TTI), up to +143%, was recorded after coating deposition due to the formation of a high-performance barrier layer at the surface of both polymer substrates.     

SBA-15固载磷钨酸催化剂的制备及催化合成叔丁基苯酚

以不同硅烷偶联剂改性的介孔分子筛SBA-15为载体、PW_(12)为催化剂,通过对SBA-15表面共价及非共价修饰制备磷钨酸@介孔分子筛/硅烷偶联剂复合催化剂PW_(12)@SBA-15/YSiX_3(YSiX_3=Apts、Atapts、Papts);并利用FT-IR、XRD、TEM、N_2吸附-脱附对其组成、结构及形貌进行表征。以改性SBA-15分子筛固载磷钨酸催化剂催化合成叔丁基苯酚为研究对象,考察不同硅烷偶联剂、反应温度、苯酚与叔丁醇物质的量比对催化合成叔丁基苯酚的影响,并获得合成叔丁基苯酚的最佳工艺条件,即反应温度145℃、n(苯酚)∶n(叔丁醇)=1∶2.5、重时空速2.2 h~(-1),该最佳反应条件下,PW_(12)@SBA-15/Apts催化剂催化合成叔丁基苯酚的催化活性最高,苯酚转化率为98.3%,2,4-二叔丁基苯酚选择性为57.3%.     

硅烷偶联剂改性玻璃纤维增强硅气凝胶的研究

为了达到增强硅气凝胶力学性能的目的,采用硅烷偶联剂KH550与KH560二步改性接枝玻璃纤维,进而制备纤维增强硅气凝胶。利用扫描电子显微镜、红外光谱仪、比表面及孔径分布仪、热重-差热分析仪、导热系数仪、电子动静态疲劳试验机等对其表征。实验结果表明：硅烷偶联剂改性玻璃纤维与硅气凝胶复合后网络结构更加均匀、骨架强度更加稳定、孔径多在30 nm以下、具有良好的热稳定性;同时,改性玻璃纤维的最佳添加量为20%（质量分数）,此时其密度为0.167 g/cm³,导热系数为0.018 5 W/（m·K）,接触角为127°,抗弯强度为1.042 MPa,抗压强度为0.669 MPa,达到预期实验目的。     

纯镁表面硅烷/透明质酸钠复合涂层的结构及腐蚀性能研究

纯镁因较快的腐蚀速率使其用于手术移植材料成为了一个障碍。为了控制其降解速率,本研究采用BTSE(1,2-(三乙氧基硅基)乙烷)硅烷化处理和共键嫁接1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)/N-羟基丁二酰亚胺(NHS)交联改性的透明质酸钠涂层的两步制备工艺在纯镁上制备复合涂层。同时使用红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)和静态接触角方法(CA)分析涂层的物化性能,通过电化学行为分析涂层在模拟体液中的耐腐蚀性能。FTIR和XPS结果表明在纯镁表面上成功的制备出复合涂层;其他结果显示,交联透明质酸钠涂层表面较裸镁、硅烷表面更平整、光滑,且呈现出亲水性,提高了其生物活性;与未改性的纯镁相比,复合涂层的腐蚀电流密度减小了2个数量级,阻抗值提高3个数量级,表现出很好的耐腐蚀性能。表明这种复合涂层作为手术移植材料在医学上具有很大的应用前景。     

硅烷偶联剂预处理对Q235钢表面聚偏氟乙烯涂层性能的影响

先采用KH-560硅烷偶联剂体积分数不同的硅烷溶液处理Q235钢,再制备聚偏氟乙烯(PVDF)防腐涂层。研究了KH-560体积分数对硅烷溶液水解率及PVDF涂层的表面形貌、疏水性和耐蚀性的影响。结果表明,采用KH-560体积分数为9%的硅烷溶液预处理Q235钢后制备的PVDF涂层表面疏水性较强,在400°C内具有较好的热稳定性,硬度为5H,耐弯曲性、耐酸碱性、耐盐水性(14 d)均优于未采用硅烷溶液处理的O235钢上涂覆的PVDF涂层。     

硅烷偶联剂对表面微坑复合PTFE的减摩及缓释性能影响研究

目的探究硅烷偶联剂对缸套表面微坑复合PTFE微粒的减摩和缓释性能的影响。方法利用激光刻蚀机在缸套表面加工不同参数的微坑,并依据摩擦系数对表面微坑参数进行优化。选取最佳表面微坑参数,进行加工,并机械涂覆经硅烷偶联剂修饰的PTFE,制备复合润滑结构。采取往复式摩擦磨损试验机对复合润滑结构的减摩性能进行分析。利用SEM和EDS研究摩擦副的表面形貌和成分,采用三维共聚焦显微镜研究微坑内PTFE的释放情况。结果在热压复合方法下,直径为0.4 mm、深度为120μm的微坑复合PTFE具有最佳的减摩效果。硅烷偶联剂的加入会进一步改善摩擦副之间的减摩性能,其摩擦系数为0.1248。与未处理缸套试样、微坑处理缸套试样、热压复合PTFE缸套试样进行对比,其摩擦系数分别降低了24.3%、18.8%和11.2%。另外,硅烷偶联剂还可以减缓表面微坑内PTFE的释放,延长作用时效,与热压复合方法相比,微坑内PTFE颗粒的释放速率约降低96.3%。结论复合润滑结构能够改善摩擦副之间的摩擦状况,其减摩和缓释机理是固体自润滑材料、表面微坑和硅烷偶联剂协同作用的结果。     

Preparation and properties of fluorinated silicon two‐component polyurethane hydrophobic coatings

A polyurethane (PU) hydrophobic coating was prepared by the two‐component method, polycarbonate diol and isophorone diisocyanate becoming a two‐phase composition. The PU films with hydrophobic surface were prepared by establishing a rough structure on the surface of silica (SiO₂) modified with silane coupling agents (γ‐(2,3‐epoxypropoxy)propytrimethoxysilane (KH560) and (heptadecafluoro‐1,1,2,2‐tetradecyl)trimethoxysilane (FAS)). First, the surface of SiO₂ was covered by a layer of hydrophobic methyl and fluorocarbon (C–F) groups. Then, the SiO₂ and modified SiO₂ were obtained by the introduction of KH560 and FAS with the silanol reaction by ultrasonic stirring. The effect of SiO₂ and modified SiO₂ on the structure and hydrophobic properties of PU was investigated by a series of test instruments. The results showed that the introduction of SiO₂ and modified SiO₂ was beneficial for increasing the roughness of the PU coating surface; the roughness of FAS/SiO₂‐PU could reach up to 14.790 nm, four times better than pure PU. A hydrophobic modified PU coating with water contact angle 123° was fabricated by using the hydrophobic C–F group FAS as a low surface energy material and establishing a micro rough structure on the surface of PU. Moreover, PU modified with KH560 and FAS can reduce the glass transition temperature (T_g) of soft segments, resulting in improvement of micro‐phase separation. © 2020 Society of Chemical Industry     

纳米凹凸棒石表面硅烷偶联剂改性研究

利用硅烷偶联剂(LM-N308)对纳米凹凸棒石表面进行有机改性.红外光谱和高分辨透射电镜照片表明,约有占改性产品质量6.1%的LM-N308以化学键的形式结合在在纳米凹凸棒石的表面,形成有机包覆层.表面改性后的纳米凹凸棒石的表面性质由亲水性变成了疏水性,用于复合材料中能同时提高其强度和韧性.