超疏水棉纤维制备及其选择性吸附油性溶剂的能力

以氨水为催化剂,乙醇为溶剂,通过顺序水解正硅酸乙酯(TEOS)、γ―氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)和十二烷基三甲氧基硅烷(WD-10),“一锅”制得了疏水性较佳的二氧化硅微粉,而后采用简单的浸渍法将疏水二氧化硅负载于脱脂棉上制得疏水性棉纤维。通过激光粒度仪、傅里叶变换红外光谱仪、接触角测量仪和扫描电子显微镜对疏水二氧化硅粉体及改性棉纤维表面性质做了表征,发现负载疏水二氧化硅粉体的脱脂棉纤维由亲水性变成了表面接触角大于150°的超疏水性;选择环己烷作为油性溶剂,研究所得超疏水棉纤维对水、环己烷、环己烷/水乳液的吸附能力,实验结果表明该疏水棉纤维对环己烷及环己烷/水乳液具有较佳的选择吸附性,其对环己烷及环己烷/水乳液的初次吸附容量分别为28.33g/g和27.42g/g,经过20次重复使用,吸附容量仍然可达到19.18 g/g和18.45 g/g。经疏水改性的棉纤维对油性溶剂或含有油性溶剂的乳液具有较好的选择吸附性,而且可重复使用性较好,在含油废水处理领域具有一定的应用前景。     

超疏水棉纤维制备及其选择性吸附油性溶剂的能力

以氨水为催化剂,乙醇为溶剂,通过顺序水解正硅酸乙酯(TEOS)、γ―氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)和十二烷基三甲氧基硅烷(WD-10),“一锅”制得了疏水性较佳的二氧化硅微粉,而后采用简单的浸渍法将疏水二氧化硅负载于脱脂棉上制得疏水性棉纤维。通过激光粒度仪、傅里叶变换红外光谱仪、接触角测量仪和扫描电子显微镜对疏水二氧化硅粉体及改性棉纤维表面性质做了表征,发现负载疏水二氧化硅粉体的脱脂棉纤维由亲水性变成了表面接触角大于150°的超疏水性;选择环己烷作为油性溶剂,研究所得超疏水棉纤维对水、环己烷、环己烷/水乳液的吸附能力,实验结果表明该疏水棉纤维对环己烷及环己烷/水乳液具有较佳的选择吸附性,其对环己烷及环己烷/水乳液的初次吸附容量分别为28.33g/g和27.42g/g,经过20次重复使用,吸附容量仍然可达到19.18 g/g和18.45 g/g。经疏水改性的棉纤维对油性溶剂或含有油性溶剂的乳液具有较好的选择吸附性,而且可重复使用性较好,在含油废水处理领域具有一定的应用前景。     

一种磁性-超疏水棉纤维的制备及性能

首先,将棉纤维浸泡在含有盐酸多巴胺(DA)和纳米Fe3O4的Tris-HCl缓冲溶液中制备得到聚多巴胺(PDA)-Fe3O4磁性棉纤维.其次,用十二烷基三乙氧基硅烷(DTES)在碱性的乙醇水溶液中对PDA-Fe3O4磁性棉纤维进一步改性,得到DTES-PDA-Fe3O4磁性-超疏水棉纤维.采用FTIR、XRD、TG、SEM、EDS、AFM、水接触角测量仪对改性前后棉纤维的化学组成、表面微观结构、疏水性能进行表征;测试了改性棉纤维分离效率、吸附性能.结果表明:DTES-PDA-Fe3O4改性棉纤维具有微/纳米尺寸粗糙结构;具有优异的超疏水性和磁性,水接触角大于160°;该棉纤维可重复使用且具有超高选择吸附性能和油水分离性能,可吸附自身质量8.96倍的氯仿,对氯仿油水混合液分离效率大于98.90％,可应用于生产生活中含油废水的处理.     

SiO_2/环氧树脂纳米超疏水材料的制备及其性能研究

利用十六烷基三甲氧基硅烷为改性剂直接对SiO_2进行改性,使硅烷中的甲氧基和带亲水性羟基的SiO_2反应,破坏纳米SiO_2中的羟基,改变其亲水性,使其同时具备亲油性和疏水性,同时以环氧树脂作为复合材料的骨架,使其成为可以有固定形状且具有涂抹性和吸附性的超疏水材料。     

改性三聚氰胺海绵的制备及吸油性能研究

利用正辛基三氯硅烷对三聚氰胺海绵疏水改性得到吸油材料。考察不同溶剂、硅烷溶液浓度和浸渍时间对于样品性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和接触角测试对改性前后样品微观形态、结构组成及水湿润性进行表征。重点研究材料的吸油性能,结果表明,对原油、润滑油、大豆油和柴油的吸附倍率可达74⁹5 g/g,可用准一级吸附模型描述材料对于4种油品的吸附动力学过程;样品在重复使用、油水分离和动态吸油测试中表现优异。改性三聚氰胺海绵制备简单、操作方便,是一种有潜力的吸油材料。     

改性三聚氰胺海绵的制备及吸油性能研究

利用正辛基三氯硅烷对三聚氰胺海绵疏水改性得到吸油材料。考察不同溶剂、硅烷溶液浓度和浸渍时间对于样品性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和接触角测试对改性前后样品微观形态、结构组成及水湿润性进行表征。重点研究材料的吸油性能,结果表明,对原油、润滑油、大豆油和柴油的吸附倍率可达74~95 g/g,可用准一级吸附模型描述材料对于4种油品的吸附动力学过程;样品在重复使用、油水分离和动态吸油测试中表现优异。改性三聚氰胺海绵制备简单、操作方便,是一种有潜力的吸油材料。     

氟硅丙烯酸酯/SiO_2纳米杂化粒子的制备及其涂层耐沾污性能

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯(12FMA)、乙烯基三乙氧基硅烷改性的纳米SiO_2、反应型乳化剂为原料,合成了一种疏水杂化无皂乳液[SiO_2@P (MMA/BA/12FMA)]。研究了反应型乳化剂用量对单体转化率、乳液粒径分布的影响。当乳化剂用量为单体总量3. 5%时,单体转化率可达到95. 9%。当12FMA用量为单体总质量15%、改性SiO_2用量为单体总质量1. 5%时,涂膜表面自由能最低,水接触角达到128. 1°。乳液可在水泥基材表面形成一层疏水防护膜,水接触角可达到144. 4°,防污能力达到水洗满意的效果。     

聚磷酸铵表面疏水改性研究

通过自制乳液吸附在聚磷酸铵(APP)表面,实现APP表面疏水改性。利用扫描电镜、傅立叶变换红外光谱仪以及接触角测量仪表征了改性前后APP的表观形貌、化学结构和疏水性能。对该吸附过程的影响因素进行了分析。结果表明:常温下,醇水比为2∶8、pH为7. 0为宜;改性聚磷酸铵(MAPP)的疏水性能与乳液吸附量相关,当吸附量达232. 0 mg/g,其接触角由改性前的8. 69°增至103. 11°,此后吸附量再增加,接触角无明显变化。     

改性二氧化硅气凝胶/硅橡胶超疏水涂层的制备及其性能

利用具有低表面能的疏水硅橡胶RTV-1做成膜基料,甲基三乙氧基硅烷改性的具有网络结构的SiO_2气凝胶作为填料,运用一种简便的方法制备了超疏水改性SiO_2气凝胶/RTV-1涂层:混合→搅拌→超声分散→提拉法→室温下干燥。在同样条件下制备了未改性SiO_2气凝胶/RTV-1涂层、纯RTV-1涂层、改性SiO_2颗粒/RTV-1涂层和纯SiO_2颗粒/RTV-1涂层。采用扫描电镜观察所制涂层的微观形貌,并测量了它们的静态水接触角和滚动角。结果显示,改性增强了涂层的疏水性。改性SiO_2气凝胶/RTV-1涂层的水接触角达到157°,滚动角2°,表现出显著的超疏水特性,其机械性能也较好,附着力为3B,邵氏硬度为34 HA。     

二氧化硅改性含氟硅苯丙复合乳液的制备及其疏水性研究

通过预乳化乳液聚合工艺合成了氟硅改性苯丙乳液(FS-PSA),再与正硅酸乙酯(TEOS)和纳米SiO_2通过溶胶-凝胶法制备了二氧化硅改性含氟硅苯丙复合乳液(FS-PSA/Si O2)。透射电镜照片显示,SiO_2颗粒围绕乳胶粒表面呈规则分布,它们之间通过溶胶-凝胶反应形成的─Si─O─Si─共价键相接。红外光谱证实了─Si─O─Si─共价键的存在。测量粒径分布后发现,FS-PSA/SiO_2复合乳液的平均粒径比FS-PSA乳液大。原子力显微镜照片显示溶胶-凝胶反应形成了类似于山峰状的粗糙结构,提高了复合涂层的粗糙度。水接触角测量发现复合涂膜的疏水性提高了。考察了γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)的用量对复合涂膜水接触角的影响,结果显示,当MPS用量为3%,DFMA用量为10%时,所得涂膜的水接触角最大。     

毛竹NFC/SiO_2气凝胶的制备和疏水改性

以毛竹为原料,高压均质法制备纳米纤丝化纤维素(NFC),再采用溶胶―凝胶法制备NFC/二氧化硅(SiO_2)气凝胶。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)等对其进行表征,通过改变正硅酸乙酯/无水乙醇的体积比获得样品微观形貌较佳的反应工艺条件,并采用十八烷基三氯硅烷的正己烷溶液对NFC/SiO_2气凝胶进行疏水改性,用接触角测量仪测试改性NFC/SiO_2气凝胶的疏水性能。研究结果表明NFC/SiO_2气凝胶在正硅酸乙酯/无水乙醇体积比为1.25%时,二氧化硅复合效率高,且所获得的气凝胶形貌较好,二氧化硅以颗粒的形式附着在纳米纤丝化纤维素表面。改性NFC/SiO_2气凝胶接触角为132°,达到疏水状态。     

氟硅烷改性Al(OH)3的制备及性能研究

为使氢氧化铝粉体在有机介质中具有良好的分散性,采用十三氟辛基三乙氧基硅烷偶联剂在正丁醇溶剂中对其进行表面化学改性处理。并通过傅立叶变换红外光谱仪、接触角测试仪、场发射扫描电镜对改性前后的粉体进行表征分析,通过沉降实验验证改性前后的粉体亲水亲油效果。结果表明：十三氟辛基三乙氧基硅烷偶联剂成功改性氢氧化铝粉体表面,使其具有疏水亲油性,并且改性后的粉体水接触角达到154°,活化指数达到90%,分散效果得到改善。     

除水工艺疏水改性白炭黑及对硅橡胶力学性能的影响

SiO_2是硅橡胶重要的填料,但它表面的羟基与硅橡胶的相容性不佳,为了提高相容性羟基必须用疏水基团取代,因此本论文探讨了改性剂正辛醇、正癸醇和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH 550)和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH 570)等对白炭黑的疏水性能及力学性能影响。并详细讨论了新除水改性工艺如带水剂用量,改性温度等,把直链醇与SiO_2改性过程生成的水用带水剂二甲苯带出;硅氧烷改性剂则采用先水解再改性的工艺。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征表明,SiO_2均成功接枝上改性剂。正辛醇、正癸醇改性的SiO_2的水的接触角分别为140.9o和149.7o,比不用除水工艺的已有报道的接触角要高,说明改性除水工艺非常重要;透射显微镜(TEM)结果表明正辛醇改性之后SiO_2可以获得较好的分散性。用改性后SiO_2作为填料的硅橡胶的力学性能检测表明,添加正辛醇改性的SiO_2可以提高硅橡胶的拉伸强度,从4.11 MPa提高到了6.78 MPa,进而说明带水疏水改性工艺,可以提高SiO_2与硅橡胶的相容性及力学性能。     

多孔结构耐磨超疏水薄膜的制备及性能

为了获得持久稳定的超疏水材料,将聚偏二氟乙烯共六氟丙烯共聚物〔P(VDF-HFP)〕和十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)改性的Al2O3纳米粒子进行复合并通过溶剂/非溶剂诱导相分离法制备了一种耐磨超疏水薄膜.采用SEM、能谱分析仪和接触角测量仪分别对薄膜的表面微观结构、化学组成、水接触角和滚动角进行了表征.结果表明,制...     

基于纳米二氧化硅的防冰疏水涂层的制备及性能研究

采用HTPS(端羟基聚二甲基硅氧烷)和APTES(氨基丙基三乙氧基硅烷)改性纳米SiO_2,并制备了改性纳米SiO_2/氟硅树脂-环氧树脂(M-SR)复合涂料。采用傅里叶变换红外光谱仪和扫描电镜对改性前后纳米SiO_2颗粒,以及M-SR复合涂料的结构和表面微观形貌进行了表征,并通过水接触角、水滴结冰时间和覆冰层的剪切附着强度评估了M-SR复合涂层的防覆冰效果。结果表明,经过HTPS和APTES改性后,纳米SiO_2颗粒表面的亲水基团被HTPS和APTES中低表面能的甲基取代,纳米SiO_2表面能更小,疏水性能更佳。随着改性纳米SiO_2颗粒含量的增加,M-SR复合涂层的疏水性增强,纳米SiO_2颗粒含量为50%的M-SR复合涂层综合性能最优,水接触角168.1°,水滴结冰时间279 s,覆冰剪切粘附强度小于5 kPa,是较为理想的防覆冰材料。     

纤维基改性SiO2柔性超疏水表面构建研究

采用溶胶-凝胶法以正硅酸四乙酯(TEOS)、3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APTMS)和十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)为原料,制得改性SiO2溶胶,将其应用于柠檬酸预先处理的棉织物,构建棉纤维基柔性超疏水表面.采用场发射扫描电镜(FE-SEM)观察得到改性SiO2溶胶干燥后形成有球形颗粒的致密粗糙膜,改性SiO2红外谱图(FT-IR)显示氨丙基和十六烷基在SiO2表面接枝.当HDTMS浓度为2％时,整理的棉织物静态接触角为155.3°,动态滚动角是8°,达到优异的超疏水效果,经洗涤20次后接触角仍为143.4°,具有疏水耐久性.扫描电子显微镜(SEM)观察得知整理棉纤维洗涤前后表面均具有较好的粗糙结构,整理棉纤维表面形成了牢固的改性SiO2疏水膜.     

改性SiO2对氟化丙烯酸酯-聚氨酯涂层性能的影响

首先用三乙氧基-1H,1H,2H,2H-十三氟-N-辛基硅烷(FAS)对SiO_2粒子进行疏水改性,再将改性SiO_2在氟化丙烯酸酯-聚氨酯乳液(WFPUA)中超声分散并制备涂层。利用FT-IR、TGA和TEM对改性SiO_2的结构进行了表征,研究了改性SiO_2的用量、干燥温度对涂层接触角、吸水率、附着力、铅笔硬度及热稳定性的影响,并利用EIS电化学分析技术研究了改性SiO_2对涂层防腐性能的影响。结果表明,当100份WFPUA乳液中加入8份改性SiO_2、干燥温度为80℃时,涂层具有良好的疏水疏油性能,对水和正十六烷的接触角分别为110. 2°和40. 3°; SEM分析表明改性SiO_2在涂层表面形成了粗糙结构; EIS分析表明改性SiO_2能改善涂层的防腐性能。     

疏水/亲油改性柚子皮纤维的制备及其性能研究

以柚子皮为基材,正硅酸乙酯(TEOS)、十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)制作前驱液,通过浸涂法制备复合疏水/亲脂材料。利用FTIR、SEM、接触角测量仪对该材料进行表征,并研究改性柚子皮吸油效果及油水分离能力。结果表明,SiO_2成功的附着在柚子皮纤维表面,并且DTMS水解产生的涂层成功的与柚子皮表面羟基缩合,使疏水涂层涂覆在柚子皮表面。改性柚子皮对植物油、煤油、苯、甲苯的最大吸附量为13. 3,9. 6,7. 7,7. 5 g/g。在植物油、煤油、苯、甲苯/水混合液中,其最大吸附量为12. 6,9. 5,7. 5,7. 3 g/g。同时改性柚子皮具有良好的油水分离能力与可重复利用性能。     

疏水/亲油改性柚子皮纤维的制备及其性能研究

以柚子皮为基材,正硅酸乙酯(TEOS)、十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)制作前驱液,通过浸涂法制备复合疏水/亲脂材料。利用FTIR、SEM、接触角测量仪对该材料进行表征,并研究改性柚子皮吸油效果及油水分离能力。结果表明,SiO_2成功的附着在柚子皮纤维表面,并且DTMS水解产生的涂层成功的与柚子皮表面羟基缩合,使疏水涂层涂覆在柚子皮表面。改性柚子皮对植物油、煤油、苯、甲苯的最大吸附量为13. 3,9. 6,7. 7,7. 5 g/g。在植物油、煤油、苯、甲苯/水混合液中,其最大吸附量为12. 6,9. 5,7. 5,7. 3 g/g。同时改性柚子皮具有良好的油水分离能力与可重复利用性能。     

疏水花生壳/聚氨酯复合泡沫的制备与油水分离性能

为提高聚氨酯泡沫（PUF）的疏水性能，首先，采用十六烷基三甲氧基硅烷（HDTMS）对花生壳粉末（PSP）进行改性，得到疏水改性花生壳粉末（H-PSP）。水接触角测试结果表明，改性后H-PSP的水接触角由PSP的0°提高至145.2°。然后，采用预聚体法制备了PUF负载H-PSP复合材料[H-PSP-PUF-n,n为H-PSP占聚氨酯预聚体（PPU）质量的百分数]。对H-PSP-PUF-n的结构和性能进行了表征与测试。结果表明，H-PSP的负载提高了泡沫材料的表面粗糙度和力学性能，H-PSP的最佳负载量为PPU质量的10%（标记为H-PSP-PUF-10）。与PUF相比，H-PSP-PUF-10的静态水接触角达到142.4°，较PUF提高了50.4°。对二氯甲烷、石油醚、煤油、二甲苯、环己烷进行油水分离实验，结果表明，H-PSP-PUF-10对石油醚、煤油、二甲苯、环己烷的吸油倍率在7～9 g/g，而且具有良好的油水选择性。经15次吸附-脱附循环后，H-PSP-PUF-10对各油品的吸油倍率在6.5～8.0 g/g，具有良好的循环利用性。