溶胶-凝胶法制备防腐耐磨杂化涂层的研究进展

有机无机杂化涂层兼有机涂层和无机涂层的双重特点和性能,具有优良的机械性能和阻隔作用,成为材料防护涂层研究的热点。阐述了溶胶-凝胶法合成有机/无机杂化涂层材料的原理和步骤,介绍了有机/无机杂化涂层在材料防腐耐磨方面的研究现状,提出了利用溶胶-凝胶法制备防腐耐磨杂化涂层存在的一些问题。     

热处理对透明耐磨有机/无机复合涂层性能的影响

以有机硅氧烷为前驱体,采用溶胶-凝胶法结合流平法在PMMA表面制备有机／无机耐磨涂层,研究热处理温度和时间对涂层的硬度、抗划伤性及耐磨性的影响,利用Taber5151耐磨仪等手段分析表征涂层的性能。结果表明：涂膜后PMMA的透光性能仍保持良好;随着热处理温度提高和热处理时间的延长,涂层硬度、抗划伤性及耐磨性提高。     

硅铝杂化P(MMA-BA)耐磨涂料的制备工艺研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)和乙烯基三乙氧基硅烷(ETES)进行自由基共聚制备预聚物,通过溶胶-凝胶法与铝溶胶制备出了有机-无机杂化耐磨涂料。通过磨耗试验与红外光谱对其制备工艺进行了系统研究,结果表明,当MMA和BA质量比为55∶40,树脂与铝溶胶质量比为10∶1,水解缩聚时间为1 h时,涂膜中有效形成了Si—O—Si和Al—O—Si键,具有较好的透明性和抗紫外能力,其耐磨性最佳。     

航空透明件有机-无机杂化耐磨涂层的应用研究进展

透明耐磨涂层是提高航空玻璃透明件表面抗划伤和耐磨性的有效方法。本文评述了国内外航空透明件透明耐磨涂层的研究现状。重点综述了紫外光固化有机-无机杂化透明耐磨涂层的发展现状及应用前景,并指出采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅作为无机相,紫外光固化树酯作为有机相制备航空透明件透明耐磨涂层将成为该领域的研究重点。     

聚丙烯酰胺／二氧化钛杂化材料的合成与表征

以丙烯酰胺为有机相,通过钛酸正丁酯的水解引入二氧化钛无机相,采用溶胶-凝胶法制备了聚丙烯酰胺（PAM）／二氧化钛（TiO2）水溶性高聚物杂化材料。讨论了二氧化钛溶胶质量分数、单体质量分数对聚合反应转化率的影响;对合成的杂化材料进行了红外、热性能表征。实验结果表明,二氧化钛包裹在聚丙烯酰胺内部,同时,合成的杂化材料耐热性能有所提高。     

磷酸功能化有机无机SiO2复合防腐涂层的结构及性能研究

采用溶胶-凝胶法,以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)与正硅酸乙酯(TEOS)进行水解聚合,再与磷酸氢二(甲基丙烯酰氧乙基)酯(EGMP)进行自由基聚合,在马口铁上制备有机无机复合防腐涂层。通过傅里叶变换红外光谱表征涂层结构,扫描电镜研究涂层的微观表面,附着力测试研究涂层对基材的附着水平,极化曲线以及中性盐雾测试对复合薄膜的防腐性能测试,并探讨了EGMP量对涂层的性能的影响。结果表明,有机无机网络结构已形成,表面致密光滑,其附着力水平达到1级,n(KH570)∶n(EGMP)=4∶1时涂层的防腐性能最好。     

磷酸功能化有机无机SiO2复合防腐涂层的结构及性能

采用溶胶-凝胶法,以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)与正硅酸乙酯(TEOS)进行水解聚合,再与磷酸氢二(甲基丙烯酰氧乙基)酯(EGMP)进行自由基聚合,在马口铁上制备有机无机复合防腐涂层。通过傅里叶变换红外光谱表征涂层结构,扫描电镜研究涂层的微观表面,附着力测试研究涂层对基材的附着水平,极化曲线以及中性盐雾测试对复合薄膜的防腐性能测试,并探讨了EGMP量对涂层的性能的影响。结果表明,有机无机网络结构已形成,表面致密光滑,其附着力水平达到1级,n(KH570)∶n(EGMP)=4∶1时涂层的防腐性能最好。     

聚碳酸酯材料表面防护涂料的制备及其性能研究

以TEOS(正硅酸乙酯)和MTEOS(甲基三乙氧基硅烷)为水解前驱体,以耐磨助剂、自制附着力促进树脂(PE-1)与自制反应型紫外光吸收剂(RUV-1)为改性剂,采用溶胶-凝胶技术,制备了一种能够满足聚碳酸酯材料表面防护要求的有机-无机杂化涂料。研究了无机组分与有机组分比例,以及耐磨助剂、PE-1和RUV-1用量等对涂料关键性能的影响。结果表明:当n(MTEOS)∶n(TEOS)=2∶1,耐磨助剂用量为1.5%,PE-1用量为3%,RUV-1用量为1%时,涂层的综合性能最佳,涂层经400冲程耐磨试验后的雾度值仅为4.3%,涂层经多项环境试验后的附着力均为5B,涂覆该涂层的聚碳酸酯材料经120 h紫外光辐照后的黄变指数仅为0.65。     

纳米二氧化钛（TiO2）改性PMMA

纳米复合材料具有许多新奇的特性,比如优越的力学性能、光学性能、热性能、生物特性以及催化特性。在制备有机/无机复合材料的方法中,以纳米材料为改性剂是目前较为可行的一种方法。本文通讨论了采用溶胶-凝胶法通过纳米二氧化钛(T iO2)改性甲基丙烯酸甲酯(PMMA)可行性。     

TiO_2溶胶改性PVDF超滤膜的制备与性能研究

利用溶胶-凝胶法制备二氧化钛(TiO2)溶胶并添加到铸膜液中,应用非溶剂致相法制备聚偏氟乙烯(PVDF)成品膜。系统研究了溶胶态TiO2、无机态Ti O2以及无机态TiO2/分散剂体系对TiO2/PVDF杂化膜的表面形貌、热稳定性、纯水接触角的影响。结果表明,溶胶态TiO2在铸膜液中分散良好,制取所得成品膜具有优良的综合性能,溶胶态TiO2的加入使得膜的接触角明显降低,孔隙率和平均孔径增大。     

Silica–Titania mixed Oxides: Si–O–Ti Connectivity, Coordination of Titanium, and Surface Acidic Properties

A series of SiO₂–TiO₂ mixed oxides was prepared by the sol–gel route, and the influence of several important preparation parameters (Ti precursors, content, and calcination temperature) on the Si–O–Ti connectivity, coordination of titanium and surface acidity has been studied using various analytical techniques. The solids obtained were largely amorphous and characterized by Ti enrichment on surfaces with low titanium content; however, the addition of titanium greater than 50 mol% into the SiO₂ matrix led to significant phase separation of crystalline anatase. The Ti atoms are tetrahedrally coordinated with Si/Ti ratios higher than 10 and gradually enter into octahedral positions in the silica matrix with further increase in the titanium content. High-temperature treatment can break Si–O–Ti linkages and eliminate hydroxyl groups, resulting in a decrease in acid site density.     

表面改性硅溶胶粒子增强聚甲基硅树脂薄膜材料

以甲基三甲氧基硅烷（MTMS）水解聚合产物作为主要成膜物质,经甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（MEMO）表面改性的正硅酸乙酯（TEOS）水解产物硅胶作为无机增强物,利用两者羟基之间的共缩聚反应在聚碳酸酯（PC）板表面制备有机/无机复合透明耐磨薄膜;采用TG/DTA、FTIR、UV-vis、金相显微镜及SEM等测试手段对不同含量MEMO改性硅胶对薄膜结构及性能的影响进行表征.研究结果表明,MTMS和TEOS的水解聚合产物通过共缩聚反应在PC板表面形成带有机基团的无机交联网络结构,基本骨架由Si—O—Si组成;在150～250℃之间,MEMO所带的C=C会发生热引发自由基聚合反应;随MEMO含量的增加,薄膜的柔韧性提高;薄膜对PC板有一定的增透作用,MEMO含量的改变对其增透性能影响不大;薄膜能显著提高PC板的硬度,随着MEMO含量的增加,能制备厚膜而不易开裂.     

Novel catalysts based on titanium dioxide/silicon dioxide for poly(ethylene terephthalate)

A series of titanium dioxide/silicon dioxide based poly(ethylene terephthalate) (PET) polycondensation catalysts were synthesized with different Si/Ti molar ratios and various amounts of polyvinylpyrrolidone (PVP). The composition, structure, and catalytic activities of the catalysts and the properties of the PET samples catalyzed by these catalysts were characterized with thermogravimetric analysis, electron probe microanalysis, X‐ray diffraction, X‐ray photoelectron spectroscopy, and so forth. The results indicated that the Si/Ti molar ratios of the catalysts could be well controlled by the synthesis processes used in this study, whereas the content of PVP was influenced by the amount of titanium dioxide. The activities of the catalysts greatly depended on the Si/Ti molar ratios and coordinative effects between titanium and PVP. Some of the catalysts possessed ultrahigh activities, and the corresponding PET material had excellent properties.© 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010     

氢氧化钠熔盐分解钛渣制备二氧化钛的热力学分析

针对我国钛资源特色,采用NaOH熔盐对钛渣进行分解制备二氧化钛是一种生产钛白的新工艺。以酸溶性钛渣（70%相似文献   

红外遮光剂对硅酸盐隔热保温涂料性能的影响

分别选取六钛酸钾晶须(PTW),金红石型二氧化钛(TiO2)和钛溶胶作为红外遮光剂,以九水合硅酸钠为粘结剂,添加SiO2气凝胶等隔热填料,用机械搅拌的方法制备出硅酸盐隔热保温涂料.研究了红外遮光剂对涂料红外透过率,消光系数和导热系数的影响.结果表明:三种红外遮光剂中,钛溶胶分散性最好,掺杂钛溶胶的涂料红外透过率最低,消光系数最大,导热系数最低,可降低至0.032 W·m-1·K-1.     

混凝土封闭底漆的研制

为了提高混凝土建筑物的使用寿命,必须使用封闭底漆对其进行封闭处理.本文合成了一种耐碱性和抗渗透性强的苯丙乳液;往其中加入硅溶胶、云母粉、二氧化钛和助剂等原料,制备了一种新的有机一无机复合型封闭底漆.研究了硅溶胶与苯丙乳液配比、pH、颜填料配比对漆膜性能的影响.结果表明,硅溶胶与乳胶的质量比为0.3:1～0.4:1,体系pH在8.5～10之间,采用8%二氧化钛,15%云母粉和5%滑石粉的颜填料配比,所形成的漆膜具有优良的耐水、耐碱和抗渗透性,附着力0级,与聚氨酯,丙烯酸,聚脲及乳液型面漆的配套性和重涂性好.该底漆适用于水利水电和港口钢筋混凝土建筑物的封闭涂装.     

负载型TiO2 制备及其对茜素红的降解研究

以钛酸四丁酯和正硅酸乙酯为前驱体、冰醋酸为水解抑制剂，用溶胶-凝胶法制备纳米TiO₂/SiO₂复合物。通过X-射线衍射、红外光谱和比表面积仪等测试手段进行了分析，结果表明，纳米TiO₂ /SiO₂粒子焙烧后主要以锐钛型存在，有Ti—O—Si键的产生，复合粒子的比表面积达到389 m²·g^－1。光催化结果表明，n(Ti)∶n(Si)=3和焙烧温度为700 ℃的TiO₂/SiO₂粒子对茜素红溶液的降解性能最好。利用气质联用仪对降解产物进行了分析。     

Molecular Dynamics Simulation of Rutile TiO_2 and Potassium Hexatitanate (K_3Ti_6O_(13)) Crystal

This paper presents the results of molecular dynamics (MD) simulation on the rutile titanium dioxide and potassium hexatitanate (K2O.6TiO2 or K2Ti6O13) crystal. The interaction of atoms is described by two-body central force interatomic potential, which includes Coulombic term, Gilbert-type repulsion term, van der Waals term and Morse-type potential. The optimized crystal structure of rutile TiO2 is in very good agreement with the experimental data in the literature. The present MD simulation also gives several physical properties, including volume thermal expansivity and elastic bulk modulus.     

纳米二氧化钛薄膜光催化剂的合成及特性

研究采用溶胶-凝胶技术以载玻片为基质制备了纳米TiO2薄膜,向溶胶中添加乙酰丙酮后改善了溶胶的稳定性及薄膜的牢固性。用扫描探针显微镜(DFM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)及X射线光电子能谱(XPS)对薄膜进行了表征。结果表明:扫描探针显微镜(DFM)观察到薄膜中颗粒的粒径为20~40nm,X射线衍射(XRD)表明TiO2为锐钛型,用红外光谱(IR)表征了溶胶及粉末样品的物性并探讨了反应的机理,X射线光电子能谱(XPS)结果显示薄膜中除含有Ti、O元素外,还有少量从玻璃表面扩散至薄膜中的Na和Si元素。TiO2薄膜对光降解甲基橙水溶液具有很好的光催化性,通过掺SnO2、酸处理途径明显提高了其性能。     

PZTS系凝胶玻璃及玻璃陶瓷的结构研究

采用溶胶凝胶工艺在低温下合成均匀透明的ＰＺＴＳ新型多组元凝胶玻璃，并在凝胶玻璃中成功地析出ＰｂＴｉＯ３，Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３纳米微晶。利用ＩＲ谱分析了凝胶玻璃中Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ，Ｓｉ－Ｏ－Ｔｉ等化学键在成胶过程中的形成以及在热处理过程中的变化，根据Ｋｉｓｓｉｎｇｅｒ原理估算了ＰＴＳ凝胶玻璃的析晶活化能。借助ＸＲＤ较系统地研究了凝胶玻璃在高温下的结晶结构。探讨了在ＰＺＳ、ＰＺＴＳ体系中ＺｒＯ２和Ｓｉ