海藻酸辛酰胺协同纳米二氧化硅稳定Pickering乳液

采用辛胺疏水改性海藻酸钠合成了具有两亲性的高分子表面活性剂海藻酸辛酰胺(OAAD),并将其与SiO2纳米颗粒协同制备了稳定的Pickering乳液。通过FTIR、1HNMR、表面张力、荧光光谱、动态光散射、接触角测量、光学显微镜分别对OAAD、OAAD/SiO2纳米颗粒水分散体系和Pickering乳状液的性能进行了表征。结果表明,辛胺氨基成功接枝到海藻酸钠(SA)分子链上,OAAD界面张力较SA降低、临界聚集质量浓度为0.60 g/L,表现出良好的两亲性。将OAAD吸附在SiO2纳米颗粒表面形成的水分散体系用于稳定Pickering乳液时,发现随着OAAD质量浓度增加,SiO2纳米颗粒润湿性增加,Zeta电位减少,粒径增加;而乳液的粒径则逐渐减少,稳定性增强,其机理经初步分析为,当一定浓度的OAAD吸附在SiO2纳米颗粒表面,可导致颗粒间絮凝,从而在油水界面形成网络结构式界面膜,有利于提高Pickering乳液的稳定性。     

纳米二氧化硅的疏水改性及其对Pickering乳液的稳定作用

为了探究固体粒子对乳液的稳定作用,采用L-赖氨酸作为催化剂合成纳米SiO2粒子,并用六甲基二硅胺烷(HMDS)对纳米SiO2粒子进行表面疏水改性,将经过HMDS改性后的纳米SiO2粒子作为稳定剂制备出Pickering乳液。通过粒径分析仪、场发射透射电子显微镜、FTIR、TG-DSC、接触角测量仪、光学显微镜、电导率仪分别对纳米SiO2的制备、表面改性和Pickering乳液的性能进行了表征。结果表明,成功合成出粒径小且形貌均一的硅球,具有疏水性的三甲基硅基成功接枝到纳米SiO2的表面;不同纳米SiO2浓度制备的Pickering乳液,发现随着SiO2浓度的增大,乳液的稳定性逐渐增强,乳液液滴直径呈现减小的趋势;不同油水比制备的Pickering乳液,发现随着油相体积的增大,乳液的稳定性呈现增大的趋势。     

海藻酸辛酰胺的制备及其协同氨基SiO2纳米粒稳定液体石蜡/水乳液的研究

以辛胺为疏水改性剂,采用酰化法制得具有两亲性的海藻酸辛酰胺(ACA)。将ACA与采用修正Stber法制备的氨基二氧化硅(SiO_2-NH_2)纳米粒混合,在超声的作用下制得O/W型Pickering乳液。通过FT-IR,~1H NMR和荧光光谱对ACA的结构和性能进行表征。并采用激光粒度和Zeta电位分析仪、接触角测量仪和光学显微镜探究了ACA,SiO_2-NH_2及其协同水分散体系的胶体性能和相应的Pickering乳液的形貌。结果表明:ACA的取代度为0.29,在0.15 mol/L Na Cl水溶液中的临界聚集浓度(cac)为0.42 g/L,表现出较强的两亲性能。ACA通过静电作用力成功地吸附于SiO_2-NH_2纳米粒上,使水动力学粒径只有155 nm的SiO_2-NH_2纳米粒增长至386 nm,Zeta电位由+22.2 mV转变为-30.7 mV,在水溶液中能够表现出良好的稳定性。吸附于SiO_2-NH_2纳米粒表面的ACA可以抑制无机纳米粒的聚沉,而游离的ACA形成的胶束结构的疏水内腔能够增溶油滴,减少小油滴的聚并。光学显微镜中出现了粒径较大的Pickering乳液液滴和粒径较小的传统乳液液滴共存的现象,当ACA质量浓度在0.5 cac~1.0 cac时,2种乳液共存现象最为显著。     

SCL@SiO2纳米颗粒制备及其稳定Pickering乳液的研究

用共轭亚油酸钠（SCL）在SiO2纳米颗粒表面吸附,得到表面改性的SiO2纳米颗粒,然后在80 oC条件下通过热聚合引发SCL分子自交联,从而稳定SCL@SiO2纳米颗粒的SCL层并改善表面润湿性。通过Zeta电位表征手段证实SCL吸附在SiO2纳米颗粒表面。以SCL@SiO2纳米颗粒作为单一乳化剂制备液体石蜡的Pickering乳液,结果表明该Pickering乳液比传统乳液更稳定。由于SCL@SiO2纳米颗粒的SCL层比简单吸附脂肪酸的SiO2改性颗粒更稳定,且粒径会随着pH的变化而发生变化,因此由其稳定的Pickering乳液具有一定的pH响应性。     

纳米SiO2改性纯丙乳液的研究

采用油酸对纳米SiO2进行表面改性,有效地改善了纳米SiO2的表面性能,并通过预乳化种子乳液法制备了纳米SiO2改性纯丙乳液,并对改性前后的SiO2、纯丙乳液及纳米SiO2改性纯丙乳液进行红外、扫描电镜、X-射线衍射、热质、紫外一可见分析表征.结果表明,改性后的SiO2粒子疏水性增强,团聚现象明显减少.说明通过油酸改性,提高了无机纳米SiO2粒子在有机物中的分散性,为其参加乳液聚合创造了条件.紫外一可见光谱、热质分析结果表明纳米SiO2改性的纯丙乳液热稳定性和耐紫外光性得到了提高.     

KH570改性纳米SiO2的制备及应用

以硅烷偶联剂KH570为改性剂、乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)为助剂,对纳米SiO2进行表面改性。研究了改性剂和乳化剂用量对纳米SiO2亲油化度和平均粒径以及SiO2水溶液外观和稳定性的影响,获得了较佳的用量:KH570占纳米SiO2质量分数的9%,SDS则为3%。通过红外光谱、扫描电镜对改性纳米SiO2及其丙烯酸–聚氨酯(SPUA)复合膜进行了表征,与工业品丙烯酸–聚氨酯乳液(PUA)进行对比,测试了涂膜性能。结果表明,纳米SiO2与KH570发生了化学接枝键合;改性后的纳米SiO2粒径更小,分布更窄,在乳液中的分散性更好;SPUA涂膜的附着力、冲击强度和柔韧性与工业PUA产品相当,但硬度更高,吸水率降低。     

阴离子多聚糖修饰Pickering乳液的制备及表征

为了提高淀粉纳米晶(SNC)与季铵盐壳聚糖(QCS)共同稳定的Pickering乳液在p H变化时的稳定性,以阴离子多聚糖海藻酸钠和果胶为原料,通过静电作用对乳液进行表面修饰,制得两种Pickering乳液。通过测定乳液粒径、Zeta电位和体外消化情况,对乳液的稳定性和消化特性进行了表征。结果显示:当水相中海藻酸钠和果胶质量分数均为0.1%(以水相为基准)时,修饰后的两种Pickering乳液在p H=2~7内均能保持粒径不变,且该乳液在25℃下放置90 d,粒径无变化,无乳析现象发生。此外,在体外模拟消化条件下,阴离子多聚糖的加入还能抑制Pickering乳液中油脂和淀粉的消化。     

细乳液聚合制备聚丙烯腈/纳米SiO2复合粒子

由含甲基丙烯酸-3-三甲氧基硅烷(MPS)改性纳米SiO2的丙烯腈细乳液聚合制备聚丙烯腈/纳米SiO2复合粒子.研究了纳米SiO2的改性及含量、十二烷基硫酸钠(SDS)乳化剂和十六烷(HD)助乳化剂浓度对细乳化液滴粒径的影响.结果表明,直接采用未改性纳米SiO2,细乳化后出现双峰分布,纳米SiO2粒子未有效进入单体液滴;用10%MPS改性纳米SiO2后,细乳化液滴呈单峰分布.随着纳米SiO2粒子含量的增加,细乳化液滴的平均粒径增大,分布变宽.含纳米SiO2粒子的细乳化液滴体的平均粒径随SDS浓度和HD浓度增大而减小.透射电镜观察发现,细乳液聚合产物的连续相中无纳米SiO2粒子分布,复合粒子呈非规整结构,纳米SiO2>粒子在聚丙烯腈基体中基本呈初级粒子分布.     

纳米SiO_2改性纯丙乳液的制备与表征

采用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2进行表面改性,有效改善了纳米SiO2的表面性能。通过预乳化种子乳液法制备了纳米SiO2改性纯丙乳液,并对改性前后的SiO2、纯丙乳液及改性纯丙乳液进行红外和X-射线衍射分析表征。     

纳米SiO2改性纯丙乳液的制备与表征

采用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2进行表面改性,有效改善了纳米SiO2的表面性能。通过预乳化种子乳液法制备了纳米SiO2改性纯丙乳液,并对改性前后的SiO2、纯丙乳液及改性纯丙乳液进行红外和X-射线衍射分析表征。     

双季铵盐改性纳米SiO_2的乳化性能研究

用双季铵盐BQAS-16对纳米SiO_2进行表面改性,并以改性后的纳米SiO_2为乳化剂,制备了Pickering乳液。探究了改性比例、pH、盐的加入和油水体积比对Pickering乳液稳定性的影响。结果表明,与纳米SiO_2相比,BQAS-16改性后的纳米SiO_2具有更优异的乳化性能。随着BQAS-16用量的增加,乳液的稳定性增加。随着pH的增大,乳液的稳定性基本不变;但当pH增至13时,乳液的稳定性显著降低。随着NaCl浓度的增加,乳液的稳定性基本不变。当油水体积比为1∶1时,乳液的稳定性最好。     

月桂酸改性氧化锌纳米颗粒的Pickering乳化性能研究

研究了不同程度月桂酸表面改性氧化锌纳米颗粒的Pickering乳化性能。通过调节月桂酸用量来改变氧化锌纳米颗粒表面亲疏水性(接触角θ),并探讨了不同接触角氧化锌纳米颗粒稳定的Pickering乳液的乳滴粒径、相转变及稳定性变化规律。结果表明,部分亲水的氧化锌纳米颗粒稳定(三相接触角40°～60°)的O/W型乳液具有最小的液滴尺寸和最优的稳定性。在最优条件下利用Pickering乳液聚合法制备了表面负载氧化锌纳米颗粒的有机硅弹性微球,粒径为5～20μm。     

纳米SiO2改性丙烯酸酯乳液的合成与性能研究

以过硫酸铵为引发剂,以OP-10和十二烷基苯磺酸钠为乳化剂,由丙烯酸酯与纳米SiO2制成高性能的改性丙烯酸酯乳液。研究了以纳米SiO2改性丙烯酸酯乳液的合成工艺,讨论了温度、乳化剂、预乳化及加料方式对乳液性能的影响。对乳液进行了结构表征和性能测定,试验结果表明,改性后的丙烯酸酯乳液综合性能大大增强,质量符合国家标准GB／T1738-1993。     

水性UV树脂聚合用可光引发纳米SiO_2的制备

采用氯化亚砜使纳米SiO2表面的羟基被氯原子取代后与水性光引发剂2959发生反应,制备出可引发水性UV树脂聚合的功能纳米SiO2,研究了反应温度和反应时间对纳米SiO2表面接枝率的影响,并用红外光谱仪(FT-IR)、粒径测试仪和热重分析仪(TG)对其进行分析和表征。FT-IR和粒径测试结果表明,水性光引发剂2959成功地被接枝到纳米SiO2表面。TG分析表明,反应温度为40℃和反应时间为4 h时,纳米SiO2表面聚合物接枝率较好,分别为15.94%和17.37%。红外分析结果表明,改性SiO2经过改性后由于其表面接枝了光引发剂2959而具有一定的光引发聚合功能。     

纳米SiO_2表面改性及其在WPUA中的应用研究

用γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对纳米SiO2进行表面改性,通过光固化法制备纳米SiO2/水性聚氨酯丙烯酸酯(WPUA)复合涂膜,考察了纳米SiO2的粒径、改性条件及SiO2和2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)用量对涂膜性能的影响。结果表明,当KH-570用量为10%,反应温度为60℃和反应时间为7 h时,对纳米SiO2表面的改性效果最好;采用粒径为56 nm的改性SiO2所制备的WPUA具有优良的性能;当DMPA的质量分数为6.5%～8.0%时,WPUA乳液的稳定性和外观较好;当加入1.0%改性后的纳米SiO2时,WPUA乳液和涂膜的综合性能较佳。     

Pickering乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/纳米SiO_2复合乳液及其在涂料中的潜在应用

以六甲基二硅胺烷(HMDS)改性的纳米二氧化硅(SiO_2)为稳定剂制备了稳定性良好的Pickering乳液,再通过乳液聚合法制备了聚丙烯酸酯/纳米SiO_2复合乳液。通过单体转化率、粒径、成膜性等指标对乳液稳定聚合的条件进行了优化。采用傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、扫描电镜、透射电镜和最低成膜温度测试仪对SiO_2粒子、乳液和乳胶膜进行了表征。该复合乳液粒径较小,稳定性良好,最低成膜温度为32°C,以其制备的胶膜附着力达到1级,铅笔硬度可达3H,耐水性良好。     

纳米SiO2改性苯丙乳液的制备及其疏水性能

采用甲基丙烯酸十三氟辛酯,γ-氨丙基三乙氧基硅烷与γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷反应,制备了含氟单硅氧烷和含氟双硅氧烷;将其用于纳米SiO2改性,再与苯丙乳液共混,制备了纳米SiO2改性苯丙乳液。采用旋涂法制备了涂层,探究了含氟硅烷种类和SiO2用量对涂层的影响。结果表明:涂层具有微纳米结构,提高了粗糙度;含氟双硅氧烷较含氟单硅氧烷改性SiO2效果好,涂层表面水接触角可达148.4°。     

丙烯酸改性氯化聚丙烯乳液

采用溶液法对氯化聚丙烯进行接枝改性,得到丙烯酸改性的氯化聚丙烯和聚丙烯酸酯的混合物,加胺中和后用水直接分散得到自乳化水性丙烯酸改性氯化聚丙烯乳液。考察了单体用量对改性乳液性能的影响,结果表明,当单体与氯化聚丙烯的质量比为0.6～1.5时,制得的乳液具有良好的稳定性和优异的附着力。用光学显微镜对改性乳液的粒子形态进行了观察,结果表明接枝氯化聚丙烯处于乳胶粒的核层,而聚丙烯酸酯处于乳胶粒的壳层。     

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.     

SCL@SiO_2纳米颗粒的制备及其稳定的Pickering乳液

用共轭亚油酸钠(SCL)在SiO_2纳米颗粒表面吸附,得到表面改性的SiO_2纳米颗粒,然后在80℃下通过热聚合引发SCL分子自交联,从而稳定SCL@SiO2纳米颗粒的SCL层并改善其表面润湿性。通过Zeta电位、FTIR、DLS、TG和DTG对材料进行了表征。结果显示:SCL物理吸附在SiO_2纳米颗粒表面。以SCL@SiO2纳米颗粒作为单一乳化剂制备液体石蜡的Pickering乳液,结果表明:该Pickering乳液在制备一个月后外观基本不发生变化,而传统乳液出现明显破乳现象。热重分析结果显示:SCL@SiO2纳米颗粒的SCL层比简单吸附脂肪酸的SiO_2改性颗粒更稳定,且粒径会随着pH的减小而增大(11～16 nm),因此,由SCL@SiO2纳米颗粒稳定的Pickering乳液粒径(15～29μm)也具有一定的pH响应性。