超细二氧化硅的改性及其在润滑油中的应用

超细二氧化硅由于其优良的摩擦学性能,在润滑油添加剂领域倍受关注。本文介绍了超细二氧化硅的表面结构特征、表面改性机理及常用的改性方法,着重介绍了醇酯法、硅烷偶联剂法及表面聚合物接枝改性法,并对其改性趋势作了进一步探究。最后概述了超细二氧化硅在润滑油中的应用,并展望了其在润滑油中的应用发展趋势。     

用于阴极电沪漆中的纳米二氧化硅表面改性研究

对超重力法生产的纳米二氧化硅用硅烷偶联剂进行表面改性，用粘度、TEM、粒度分布、沉降体积等对纳米二氧化硅改性效果进行表征。固含量3%的改性纳米二氧化硅填充于阴极电泳漆中，漆膜的机械性能有很大提高。分析了几个重要因素对应用于阴极电泳漆中的纳米二氧化硅改性效果的影响，并对纳米二氧化硅改性阴极电泳漆的机理进行了初步分析。     

球磨作用对改性二氧化硅热行为的影响

对天然二氧化硅分别经不同条件球磨改性,并分别采用TGA、X射线衍射分析、红外光谱分析和粒度分析等对改性二氧化硅样品进行表征,研究了球磨作用对改性二氧化硅热行为的影响.结果表明,在TGA曲线上,原料二氧化硅失重率很低,而球磨后二氧化硅失重率都较大.从TGA曲线可知,经球磨后硅烷偶联剂KH-560并不是简单的物理吸附而是化学吸附于改性二氧化硅表面.结构表征结果表明,不同球磨条件下所得改性二氧化硅的结构有显著差异.因此,不同球磨条件下所得改性二氧化硅的热行为差异主要是由相应改性二氧化硅的结构变化差异所引起的.     

用于阴极电泳漆中的纳米二氧化硅表面改性研究

对超重力法生产的纳米二氧化硅用硅烷偶联剂进行表面改性,用粘度、TEM、粒度分布、沉降体积等对纳米二氧化硅改性效果进行表征.固含量3%的改性纳米二氧化硅填充于阴极电泳漆中,漆膜的机械性能有很大提高.分析了几个重要因素对应用于阴极电泳漆中的纳米二氧化硅改性效果的影响,并对纳米二氧化硅改性阴极电泳漆的机理进行了初步分析.     

纳米二氧化硅复合涂料的吸水性

利用乙二醇和表面活性剂聚N-乙烯吡咯烷酮(PVP)对二氧化硅进行表面改性,制得疏水性纳米二氧化硅,粒径约39 nm。在机械搅拌和超声场的共同作用下,将改性纳米二氧化硅分散到醇酸清漆中,获得纳米二氧化硅复合涂料。采用称量法和电化学法测试了涂层的吸水性,结果表明,纳米二氧化硅的加入降低了醇酸清漆的吸水率。文中对纳米二氧化硅改性醇酸清漆吸水性改善的原因进行了分析。     

溶胶-凝胶法纳米二氧化硅原位改性研究

研究了原位改性对溶胶凝胶法制备的纳米二氧化硅的特性和应用性能的影响,结果表明原位改性改善了纳米二氧化硅的分散性,使纳米二氧化硅的粒径减小,分布更加均匀,外观形貌发生变化,但并不改变纳米二氧化硅的晶体结构和体相成分.其改性机理是纳米二氧化硅表面的物理吸附水和硅羟基被硅烷偶联剂的有机成分所代替.当硅烷偶联剂的用量适当时,制备的纳米二氧化硅在阴极电泳漆中具有良好的应用性能.     

硅烷偶联剂对纳米二氧化硅表面接枝改性研究

利用硅烷偶联剂对纳米二氧化硅粉体进行超声表面改性,采用动态光散射粒度仪(DLS)、红外光谱(FT-IR)和透射电镜(TEM)等分析手段对表面改性前后的纳米二氧化硅进行表征。结果表明:硅烷偶联剂能够成功地对纳米二氧化硅进行改性,并且提高其分散性。经硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅活化率提高,团聚减少,粒子分布更加均匀。     

纳米SiO_2的修饰改性及其在吸附剂中的应用

综述国内外纳米二氧化硅的表面改性方法,并介绍纳米二氧化硅作为固相萃取吸附剂在富集分离科学中的应用。     

改性二氧化硅对SiO2/PLA复合膜性能的影响

目的研究改性二氧化硅对聚乳酸力学性能、氧气透过性能和水蒸气透过性能的影响。方法选择粒径为50nm的工业级二氧化硅为添加剂,使用KH570硅烷偶联剂对其进行改性,然后通过溶液浇铸法将改性后的二氧化硅与聚乳酸共混制备成膜。测试分析拉伸性能、透氧性能和透水蒸气性能,表征复合膜的力学性和阻隔性能。结果与纯PLA膜相比,改性复合膜的拉伸强度和弹性模量分别提高了18.65%和19.91%;玻璃化转变温度比纯PLA膜高11℃左右,热稳定性得到增强。与纯PLA膜相比,改性复合膜的氧气透过系数和水蒸气透过系数分别降低了29.89%和43.76%,阻隔性明显提高。结论经KH570硅烷偶联剂改性的二氧化硅对聚乳酸材料性能的增强效果更佳,为聚乳酸材料在包装领域的应用提供了依据。     

纳米二氧化硅影响水泥基材料流动性的研究综述

纳米二氧化硅比表面积大、粒径小等特点有助于其发挥火山灰活性、晶核效应和填充效应,能够促进水泥水化,有效改善水泥基材料内部结构。在所有改性水泥基材料的纳米材料中纳米二氧化硅应用最为广泛,已经成为许多研究者探究的热点,但还未见关于纳米二氧化硅影响水泥基材料流动性综述的报道。本文主要综述了粉体和溶胶两种纳米二氧化硅对水泥基材料流动性的影响、存在的问题及改性纳米二氧化硅对水泥基材料性能的影响,为今后进一步研究纳米二氧化硅改性水泥基材料提供依据。     

改性白炭黑的研究进展

介绍了功能性精细无机材料改性白炭黑的结构特征，详述了目前国内外的几种白炭黑的改性工艺方法及其在红外光谱、核磁共振谱、X射线电子能谱及热重分析中的结构性能表征。提出了有利于我国能源资源有效利用的白炭黑改性技术的发展方向。     

Effect of steric hindrance on surface wettability of fine silica powder modified by n- or t-butyl alcohol

Fumed silica is an important industrial material, which is widely used in medical, cosmetic, and electronic products. One important industrial application of the fumed silica powder is using it as fillers, which are key materials for reinforcing the high-performance/high-functional industrial products. However, the use of fumed silica as filler is limited to micrometer or millimeter sized particles, because nanometer sized silica particles tend to aggregate. In this study, the surface of fine silica powder is modified with n- and t-butyl alcohols, which exhibit different steric hindrance effects. The surface wettability of each modified silica powders is determined in two ways: macroscopic and microscopic wettability. Macroscopic wettability refers to preference dispersion test and microscopic wettability refers to evaluation of the molecular level by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). The modification ratio of each sample is confirmed by thermogravimetry-differential thermal analysis (TG-DTA), and the hydrophobicity of these modified silica powders is evaluated by the preference dispersion test. Molecular level evaluation of surface wettability by FT-IR confirms an obvious structural difference due to the steric hindrance of the n- and t-butoxy groups on the surface of silica. In addition, a correlation between macroscopic and microscopic evaluation results for the surface wettability of modified silica powders is confirmed.     

白炭黑的功能化改性及其改性橡胶基复合材料的制备与表征

利用沉淀法白炭黑生产工艺,在相同的条件下,选用不同质量分数的羟基羧酸酯作为改性剂进行湿法改性,研究了白炭黑/天然橡胶(NR)复合橡胶的力学性能、动态性能以及动态生热性能。结果表明:制备的白炭黑均为非晶态白炭黑,采用质量分数为6%的羟基羧酸酯改性的白炭黑,其分散性好,颗粒分布均匀,呈近球状,经羟基羧酸酯改性后的白炭黑有效的去除了部分亲水基团,改善了其在NR中的分散性。随着白炭黑用量的增加,分散性变差,损耗因子和动态温升均有所提高,Payne效应增大。当白炭黑用量达到临界值(白炭黑与NR质量比为40∶100)时,白炭黑/NR复合材料表现出较好的性能,改性白炭黑/NR复合材料比未改性白炭黑/NR复合材料的硬度、拉伸强度、断裂伸长率有所提高,而磨耗体积和动态生热则有所下降。动态力学性能测试结果表明,改性白炭黑与天然橡胶的质量比为40∶100时,改性白炭黑/NR复合材料的60℃滚动阻力损耗因子由0.123降到0.104。SEM结果表明,改性白炭黑在橡胶基体中的分散性优于未改性白炭黑,与NR基体界面结合的更加紧密。     

气相二氧化硅的异氰酸酯改性及其对浇注型聚氨酯弹性体力学性能的影响

为了改善气相二氧化硅(FS)/浇注型聚氨酯(PU)体系成型流动性,在制备预聚体的过程中,采用2, 4-甲苯二异氰酸酯(TDI)进行改性获得异氰酸酯改性的二氧化硅(NCO@FS),通过原位聚合法制备了NCO@FS/PU弹性体复合材料。采用FTIR、XPS及动态接触角对NCO@FS及FS进行了表征。结果表明：FS的表面羟基与TDI的-NCO基团发生反应生成了氨酯基(-NHCOO),改善了FS与PU间的界面相容性及界面结合。复合材料中NCO@FS质量分数为1.5wt%时,NCO@FS/PU复合材料的拉伸和撕裂强度分别为57 MPa和110.5 kN/m,比纯浇注型PU分别提高了31.6%和23.6%;玻璃化转变温度由3.4℃下降到-11.2℃,损耗因子tanδ由0.59下降到0.46。异氰酸酯改性FS适合制备FS增强浇注型聚氨酯复合材料。     

改性硅气凝胶/聚甲基丙烯酸甲酯乳液的制备与性能研究

采用HMDS(六甲基二硅氮烷)改性硅气凝胶,通过乳液聚合法,将改性硅气凝胶与甲基丙烯酸甲酯(MMA)进行聚合,制得改性硅气凝胶/聚甲基丙烯酸甲酯复合乳液,并且讨论了硅气凝胶的表面状态,以及改性气凝胶质量分数对复合乳液性能的影响。结果表明:HMDS可成功修饰于硅气凝胶表面,将改性硅气凝胶与PMMA乳液体系复合,乳液综合性能呈现较为显著的变化。HMDS修饰的硅气凝胶有助于降低乳液的导热系数,加入3%HMDS修饰的硅气凝胶可以使成膜后的乳液具有较低的导热系数。     

Aluminum modified colloidal silica via sodium silicate

The colloidal silica via sodium silicate was modified by adding the Al ion in the surface growth process of colloidal silica. The particle sizes of modified colloidal silica were decreased by increasing the seed concentration. But the particle size of colloidal silica was slight increased as seeds concentration was 30 wt.%. Aluminum ions on the surface of modified colloidal silica was identified by the measurement of EDS. The iso-electrical point (IEP) of colloidal silica was changed from pH ∼2 without modification to disappear over the whole pH range after modified with Al ion.     

Development and performance analysis of PCL/silica nanocomposites for bone regeneration

In the present article, several developments of biocomposites containing silica nanoparticles intended for bone regeneration are reported. Nanocomposites of poly(ε-caprolactone) (PCL) and silica, in which either the silica nanoparticles or the PCL have been modified in order to improve interfacial adhesion through chemical graft between the phases are hereafter described. The composites are characterized with respect to their chemical–physical and mechanical properties. Their biocompatibility and capacity to induce the osteoblastic phenotype in human bone marrow mesenchymal stem cells have been assessed.     

聚合物包覆二氧化硅及其环氧树脂固化物的研究

使用合有氨基的硅烷偶联剂对纳米二氧化硅进行表面修饰,然后再与含有羧基的甲基丙烯酸甲酯共聚物反应,得到聚合物包覆二氧化硅微粒子。使用FT-IR及粒径分布仪对该微粒子进行了鉴定与观察,证实了聚合物通过化学键结合包覆在二氧化硅表面。研究了舍有该微粒子的环氧树脂固化物的力学性能。当微粒子的添加量为2wt％时,其抗拉强度、冲击强度及硬度都得到了一定的提高,有较明显的增韧效果。     

Effect of the temperature on surface modification of silica and properties of modified silica filled rubber composites

The modified silica at different temperature (MSaDT) with bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfide (TESPT), and MSaDT filled solution styrene butadiene rubber (SSBR) composites were prepared to investigate the effect of temperature on surface modification of silica. The results showed that TESPT was successfully bonded on the surface of silica by chemical bonds. The grafting degree (K) of MSaDT of 50 °C was 62.2% and higher than that at the other temperatures. The thermal weight loss and the size distribution of MSaDT showed that the silanol of TESPT hydrolysates reacted with the surface hydroxyl groups of silica, decreasing the average size and agglomeration of modified silica. For 50 °C modified silica/SSBR composite, the static mechanical properties and rubber–filler interaction of the composite were better than those of the others. As far as dynamic mechanical properties are concerned, the 50 °C modified silica/SSBR composite owned a best combination of low rolling resistance and high wet skid resistance.     

新型铝改性硅胶吸附材料的制备与性能

陶瓷纤维纸经水玻璃、酸性铝盐溶液顺次浸渍得到新型铝改性硅胶吸附材料．反应的优化条件为：水玻璃浓度26．6wt％、铝盐浓度10wt％、溶液pH值1．8．^29Si和^27AlMAS NMR谱显示：铝替代硅进入SiO4硅氧四面体结构单元，但并不影响其骨架结构；红外光谱显示Si—OH对称伸缩振动峰由968cm^-1移至Si(Al)-OH的954cm^-1；扫描电镜图表明铝改性硅胶能较好地分散在瓦楞陶瓷纤维表面及其孔隙中；X射线能谱(EDS)揭示材料表面微区Al^3 的存在与含量,孔隙分析显示材料起吸附作用的主要为中孔；由于铝离子改性，新型吸附材料的吸附性能、耐热性能及机械强度等均优于同等条件下反应生成的硅胶．