纳米SiO_2表面接枝甲基丙烯酸甲酯的研究

为了提高纳米二氧化硅(SiO2)粒子在阻燃型聚合物基纳米复合材料中的有效利用,需要对粒子的表面进行改性。此实验采用溶液聚合法,使甲基丙烯酸甲酯单体(MMA)在烷基化预处理的纳米SiO2粒子的表面进行接枝聚合,得到以纳米SiO2粒子为核、接枝聚甲基丙烯酸甲酯为壳的复合颗粒(SiO2-g-PMMA)。结果表明,PMMA以化学键成功地接到纳米SiO2的表面,并可通过改变接枝聚合的条件来调节粒子上所接聚甲基丙烯酸甲酯的结构,改性后的纳米SiO2粒子具有良好的热稳定性及分散性。     

纳米SiO_2表面接枝聚合改性及在PP中的分散

纳米SiO2粒子经硅烷偶联剂表面处理后,采用乳液聚合方法在纳米SiO2粒子表面接枝苯乙烯单体,实现了纳米SiO2表面的高分子包覆改性,制备了具有核壳结构的聚苯乙烯接枝SiO2复合纳米粒子.采用傅里叶变换红外光谱、透射电子显微镜对纳米SiO2粒子的表面结构及其在聚丙烯(PP)中的分散状况进行了表征.结果表明,接枝改性后纳米SiO2粒子能够在PP基体中均匀分散,明显改善了PP复合材料的力学性能.     

KH-550改性纳米SiO2对环氧胶黏剂性能的影响

制备了氨基硅烷偶联剂（KH-550）表面接枝改性纳米SiO2粒子,利用正交实验,讨论了改性剂用量、改性温度以及改性时间对活化指数的影响。并将KH-550硅烷偶联剂包覆纳米SiO2作为填料,以环氧树脂E-44为基体,制备环氧树脂胶黏剂,通过对胶黏剂进行剪切强度,扫描电镜和阻抗测试,研究了改性纳米SiO2对环氧胶黏剂粘结性能以及耐蚀性能的影响。结果表明：改性纳米SiO2填充的环氧胶黏剂的剪切强度得到提高,最大增幅达到2MPa,耐蚀性能也得到提高。     

光固化纳米二氧化硅/环氧丙烯酸酯杂化涂料的制备与表征

通过在纳米SiO2粒子表面锚固热引发剂,然后在活性稀释单体中对纳米SiO2进行原位接枝聚合改性.将改性纳米SiO2和活性稀释单体的混合物直接与其他原料共混,制备了光固化纳米SiO2/环氧丙烯酸酯(EA)杂化涂料.采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)和涂膜性能试验等对杂化涂料的结构与性能进行了研究.结果表明,聚合物链段通过化学键接枝到了纳米SiO2粒子表面;改性后的纳米SiO2在杂化膜中分散良好;在引入改性纳米SiO2后,涂膜的耐热性、抗冲击性、硬度、附着力等性能得到显著改善.     

聚苯乙烯/纳米SiO_2复合材料的制备

经硅烷偶联剂KH-570改性后的纳米SiO2表面具有大量可反应性基团-CH=CH2。以苯乙烯和改性后的纳米SiO2为原料,利用自由基聚合反应,制备得到聚苯乙烯/纳米SiO2复合材料。FT IR和TG证明聚苯乙烯大分子链已成功接枝到纳米SiO2粒子表面。由于扩散作用的影响,相对于偶氮二异丁腈引发聚合反应,热聚合反应具有更高的接枝率。     

原位微悬浮法纳米二氧化硅/氯醚树脂复合粒子的制备及表征

用硅烷偶联剂KH-570对纳米SiO2进行表面处理,干燥后预先分散于乙烯基异丁基醚中,再通过原位微悬浮聚合法制备了纳米SiO2/氯醚树脂复合粒子;考察了KH-570添加量、pH值和反应时间对纳米SiO2表面接枝率的影响,并用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、差示扫描量热分析、热重分析和透射电子显微镜对纳米SiO2和纳米SiO2/氯醚树脂复合粒子进行了表征。结果表明,纳米SiO2表面改性的最佳条件为:KH-570与纳米SiO2质量比为1.2︰1,pH值为8.0~9.0,反应时间为8 h;制备出的纳米SiO2/氯醚树脂复合粒子以纳米SiO2为核,其平均粒径为150~250 nm,其中核的直径为100~150 nm。     

聚氨酯丙烯酸酯/SiO_2纳米杂化涂层的制备及其性能研究

采用不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG-200、400、600)分别与六亚甲基二异氰酸酯(HDI)反应合成预聚体,再以此预聚体对纳米SiO2进行表面接枝改性,制备了聚氨酯改性纳米SiO2;将改性纳米SiO2分散到聚氨酯丙烯酸酯(PUA)中光固化制备了PUA/SiO2纳米杂化涂层。讨论了PEG相对分子质量对PUA/SiO2纳米杂化涂层的耐热性能和力学性能的影响,并以FT-IR、差示扫描量热法(DSC)等进行表征。结果表明,改性后的纳米SiO2粒子优化了PUA树脂的性能,且以PEG-400与HDI合成的预聚体来改性纳米SiO2用于制备的PUA/SiO2纳米杂化涂层具有较好的耐热性和抗冲击性。     

SiO2纳米粒子改性填充PC的力学与流变性能

采用SiO2纳米粒子填充改性聚碳酸酯(PC),为使无机纳米粒子在基体PC中分散均匀,经硅烷偶联剂KH-550对SiO2纳米粒子进行表面处理,分析了改性SiO2纳米粒子对复合材料机械与加工性能的影响,并对复合材料进行了分析表征,探讨了无机刚性纳米粒子填充改性典型工程塑料PC的特点并探索其增强增韧的机理,研究了复合物的粘流变性能. 结果表明,改性SiO2纳米粒为球形,在PC基体中分散均匀,湿法改性制备的PC/SiO2纳米粒子复合材料的力学拉伸性能和流变性能最好.     

纳米SiO_2杂化粒子的制备及其性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）与纳米SiO2表面Si—OH基团进行反应,制备了表面含—NCO基团的功能化纳米SiO2粒子,进一步用丙烯酸羟乙酯（HEA）对剩余—NCO基进行封端,制备出纳米SiO2/丙烯酸酯粒子,并用红外光谱（FI-IR）、热失重（TGA）、扫描电镜（SEM）等对改性前、后纳米SiO2的分散性进行表征。结果表明,IPDI和HEA均成功地以化学键形式接枝到纳米SiO2表面,接枝率为46.80%;改性纳米SiO2的分散性显著提高,团聚现象明显改善;将不同含量纳米SiO2杂化材料加入紫外光固化涂料中,同比加入未改性纳米SiO2的涂料,改性后的纳米SiO2在使涂料获得较低黏度和较快CC转化率的同时,可以显著地提高固化膜的硬度。     

纳米粒子／环氧树脂复合材料的固化动力学研究

为了改善纳米SiO2粒子在环氧树脂基体中的分散性,提高无机粒子与基体的界面结合力,文章选择马来酸酐和苯乙烯单体在粒予表面进行接枝改性。改性粒予与环氧树脂在固化条件下基本不发生反应,而固化剂2-乙基-4-甲基咪唑使得改性粒子上的酸酐开环生成羧酸;固化动力学分析表明：纳米粒子表面的羟基对环氧树脂的固化起促进作用;与未改性的粒子相比,填充SiO2-SMA粒子的固化体系的粘度较低,所以固化起始温度降低,但反应活化能较高。     

纳米二氧化硅对PBT力学和结晶性能的影响

采用熔融共混的方法,将纳米SiO2添加到聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中,制备出PBT/纳米SiO2复合材料,对其力学和结晶性能进行分析研究。结果表明,随着纳米SiO2含量增加,PBT/纳米SiO2复合材料的拉伸强度和弯曲强度增加,PBT的结晶度增加,球晶尺寸减小,最大扭矩和平衡扭矩变化不大。当纳米SiO2含量为0.1份时,PBT的拉伸强度提高12%,断裂伸长率提高100%,冲击强度提高10%,弯曲强度提高5%,综合力学性能最好。     

纳米SiO_2界面处理对CE基复合材料静态力学性能的影响

将纳米SiO2先用大分子偶联剂SEA–171处理,再与偶氮二异丁腈发生接枝反应而锚固上偶氮引发剂,并通过热失重和元素分析证明了引发剂在纳米SiO2表面的锚固。利用纳米SiO2对氰酸酯树脂(CE)进行改性,研究了纳米SiO2的含量对CE/纳米SiO2复合材料静态力学性能的影响;分析了纳米SiO2复合材料界面的结构特征,探讨了其作用机理。结果表明,纳米SiO2的加入提高了复合材料的冲击强度和弯曲强度。当M–1的添加量为3%时,复合材料的冲击强度增幅56.4%;弯曲强度增幅为44.2%。当M–2的添加量为4%时,复合材料的冲击强度增幅为89.0%;弯曲强度增幅为53.8%。经过锚固处理后,纳米SiO2颗粒团聚程度减小,在高分子有机相中的分散更均匀。     

纳米SiO2粒子对PP结晶行为的影响

通过X-射线光电子能谱（XPS）对经偶联剂处理的纳米SiO2粒子（简称烷基化SiO2纳米粒子）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）接枝包覆SiO2纳米粒子（简称SiO2-g-PMMA复合纳米粒子）的表面组成进行分析。将纳米SiO2粒子，烷基化SiO2纳米粒子，复合纳米粒子分别与基体PP复合制备复合材料，通过DSC，WAXD和TEM等测试方法详细研究了PP/SiO2复合材料的结晶行为与力学性能，结果发现：纳米SiO2粒子与烷基化SiO2纳米粒子并不改变基体PP的结晶形态，而复合纳米粒子诱发了基体PP的β晶型结晶，复合纳米粒子比较均匀地分散于PP基体中，对复合材料的力学性能有较大的改善。     

纳米SiO2的表面改性研究及其在涂料中的应用

简介了纳米SiO2的团聚机理,就国内对纳米SiO2几种常见的表面改性方式做了详细介绍,并对纳米SiO2在涂料改性中的应用现状进行了阐述。对纳米SiO2在表面改性和涂料应用中的研究方向提出展望。     

纳米SiO2的分散性对水泥胶砂强度的影响

采用手工搅拌、机械搅拌以及超声波作用对纳米SiO2进行分散处理,通过纳米粒度Zeta电位仪测定纳米SiO2胶体粒径及粒径分布,研究了纳米SiO2的分散性及其对水泥胶砂强度和毛细吸水的影响.研究结果表明,比较三种分散效果,超声波作用最好,机械搅拌次之,手工搅拌最差;增加超声波作用时间,纳米SiO2胶体平均粒径降低,分散性提高,超声波作用超过10 min,纳米SiO2胶体小颗粒增多,但粒径分布曲线整体向大颗粒方向偏移,分散性提高不明显;水泥胶砂强度和毛细吸水性与纳米SiO2的分散性有关,随纳米SiO2分散性的提高,水泥胶砂强度增大,毛细吸水系数降低,胶砂试件的密实度提高.     

聚苯醚/聚苯乙烯/纳米二氧化硅复合材料的制备及其结构与性能

通过熔融共混法制备了聚苯醚(PPE)/聚苯乙烯(PS)/纳米二氧化硅(SiO2)复合材料,并采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、力学性能测试及Hakke流变仪等研究了复合材料的结构与性能。结果表明,纳米SiO2均匀分散在PPE/PS基体中,粒径随着SiO2含量的增加而增大;随着纳米SiO2含量的增加,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度呈现先增大后降低的趋势,弯曲强度和玻璃化转变温度逐渐增大,蠕变量则逐渐降低。     

纳米SiO2在有机硅涂料中的分散性研究

利用纳米SiO2粒子所具有的特殊性能,研制出新的有机硅基纳米SiO2防护涂料.纳米SiO2粒子在有机硅中的分散和稳定性问题是制备纳米SiO2有机硅涂料的关键.为了解决纳米SiO2粒子在有机硅中的分散性和稳定性,对纳米SiO2粒子进行了表面改性处理,从而改变了纳米SiO2粒子表面的理化性能,同时利用物理分散和化学分散相结合的方法进行纳米SiO2在有机硅涂料中的分散,采用适合的制造工艺制备纳米SiO2有机硅涂料.通过透射电镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)等技术分析了纳米SiO2粒子在有机硅涂料中的分散性和稳定性.     

PP/纳米SiO2/PP-g-MAH复合材料的研究

通过熔融共混法制备了PP/纳米SiO2/PP-g-MAH复合材料。研究了纳米SiO2和PP-g-MAH用量对PP基体性能的影响。通过力学性能测试、DSC热分析和SEM照片观测对PP/纳米SiO2和PP/纳米SiO2/PP-g-MAH复合材料的结构和性能进行了系统的研究。结果表明:2%的纳米SiO2和10%PP-g-MAH有较好的协同效应。可以使复合材料的缺口冲击强度提高80%,拉伸强度提高12.5%。DSC表明,纳米SiO2对PP基体有异相成核作用。SEM电镜分析得出,经表面改性的纳米SiO2均匀地分散于PP基体中,从而起到良好的改性作用。     

双亲纳米SiO2颗粒的制备及提高渗吸采收率性能

以正辛基三乙氧基硅烷和3-巯基丙基三乙氧基硅烷为改性剂，以双氧水为氧化剂，在水基环境下对亲水纳米SiO2颗粒表面进行改性，得到具有磺酸基和辛基的双亲纳米SiO2颗粒，并通过红外和热重对其化学结构和热稳定性进行分析。将双亲纳米SiO2颗粒分散在地层水中制备纳米流体，并评价纳米流体的稳定性、界面性质和渗吸效率。利用核磁共振技术探究纳米流体渗吸过程中岩心孔隙内原油运移规律。结果表明，纳米流体储存30 d未出现分层现象，表现出良好的稳定性；经纳米流体处理的岩心亲水性增强。此外，双亲纳米SiO2颗粒将油水界面张力降低至1.7 mN/m；纳米流体渗吸采收率高达22.6%，渗吸初始阶段小孔隙中的原油被动用，而在渗吸后期阶段大孔隙中的原油才被动用。