水溶性锆杂化硅树脂浸润剂提高玄武岩纤维的耐热性能

现有玄武岩纤维制成的高温烟气滤袋工作温度为280℃,难以在300℃甚至更高的温度下长期工作。为了提高玄武岩纤维的耐热性能,本文合成了一种水溶性锆杂化硅树脂浸润剂,并用于玄武岩纤维表面改性。用FTIR、TG-DSC、SEM、AFM、DCA及拉伸实验对锆杂化硅树脂及改性纤维进行了微观结构和性能表征。结果表明：锆杂化硅树脂的初始热分解温度为323～360℃;浸润后的玄武岩纤维表面包裹着一层致密、均匀的硅树脂膜,这层膜增大了纤维表面的粗糙度和表面积,提高了纤维的表面能,改变了纤维的表面结构,修复了纤维的表面微缺陷;力学测试表明：浸润后的纤维在300℃热处理2 h后,最优断裂强力值为376.0 N,断裂伸长率为2.647%,优于未被浸润纤维(287.8 N、1.932%)的相关性能。因此,锆杂化硅树脂浸润剂可显著提高玄武岩纤维的耐热性能。     

有机-无机杂化硅溶胶改性环氧树脂涂层的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了有机-无机杂化硅溶胶,将其作为改性剂来制备不同配比的改性环氧树脂涂层。利用红外光谱对合成的有机-无机杂化硅溶胶进行了表征。测试了改性涂层的物理化学性能和在模拟油田采出水中的电化学交流阻抗谱,并对涂层进行SEM和EDS分析。结果表明:红外光谱分析合成的有机-无机杂化硅溶胶得到了所需要的特征基团;当m(杂化硅溶胶)∶m(环氧树脂)=5∶4时,涂层的物理性能最佳,同时涂层的耐酸、耐碱效果也得到增强;EIS分析得到其在模拟油田采出水中的耐腐蚀性能有显著改善;从SEM和EDS分析得到m(杂化硅溶胶)∶m(环氧树脂)=5∶4时,涂层的表面形貌相对最好且没有团聚现象,而当m(杂化硅溶胶)∶m(环氧树脂)=5∶1时,涂层的表面团聚现象较为严重。     

新型杂化硅溶胶复合材料的制备及阻燃应用

采用自制有机蒙脱土复合材料(OMMT-IFR)、正硅酸乙酯与降解壳聚糖为原料制备新型杂化硅溶胶复合材料(SG-1、SG-2),对其进行傅里叶红外光谱、X-射线衍射光谱、X-射线光电子能谱表征。将其用于亚麻装饰布阻燃整理,对整理后织物进行续燃时间、阴燃时间、损毁长度、白度和织物断裂强力等性能测试,并确定其最佳制备条件。实验结果表明,经SG-2阻燃整理后的亚麻装饰布的阻燃性能较好,续燃时间为4.1s、阴燃时间为0.4s、损毁长度为139mm,符合GB/T 17591—2006B1级标准。     

含钛有机硅树脂的制备及其应用研究进展

在有机硅树脂中引入钛元素可提高其综合性能,扩大其应用范围。含钛有机硅树脂的制备方法主要有物理共混法和化学改性法,其中物理共混法是通过添加钛白粉来制备含钛硅树脂;而化学改性法是将钛烷氧化物或纳米TiO2中的Ti原子引入Si-O-Si主链中来制备的。含钛有机硅树脂在涂料、涂层、石材保护剂和胶黏剂等方面具有广泛的应用空间。然而,其在制备方法、相关机理及应用研究方面还存在着一些问题,如纳米级含钛有机硅相体系转变机理的研究,介孔材料孔径分布与有序性等。     

溶胶-凝胶法制备有机/二氧化钛杂化材料

采用溶胶-凝胶法同时对钛酸四丁酯(TBT)乙烯基三乙氧基硅烷(ETES)进行水解剥备出能长时间稳定存在的纳米TiO2杂化材料的溶胶体系。探讨了反应体系的pH值、溶剂类型、反应温度以及正丁醇与TBT的体积比对产物稳定性的影响。红外光谱表明该溶胶体系是TBT与ETES反应的产物。透射电镜分析表明：该体系颗粒大小为60nm～80nm左右。此种含TiO2的杂化材料广泛应用于纳米复合材料的增强、耐磨等领域。     

纳米SiO_2有机杂化膜制备研究

采用共混法和溶胶-凝胶法制备了纳米SiO_2有机杂化膜,考察了制备方法和SiO_2的性质对杂化膜结构和性能的影响.结果表明:采用溶胶-凝胶技术制备的杂化膜同共混法得到的杂化膜及未杂化膜相比,机械性能明显提高,膜微观结构改善,并表现出良好的气体分离性能.此外,杂化膜中无机相的负载量也是一个影响杂化膜结构和性能的重要因素,当正硅酸乙酯的添加量为30%(wt)时,杂化膜的综合性能较为理想.     

PVA-PEG/SiO_2-TiO_2杂化纤维的制备与表征

以聚乙烯醇(PVA)与聚乙二醇(PEG)共混,并以正硅酸乙(酯TEOS)和钛酸四丁酯(TBT)为无机前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了不同(SiO_2-TiO_2)含量的PVA-PEG/SiO_2-TiO_2杂化溶胶,陈化后用提拉法制得杂化纤维.研究了杂化溶胶的可纺性,并使用IR、光学显微镜、UV-Vis和TG对杂化纤维的结构与性能进行了研究.结果表明:随硅钛摩尔比的增加或随有机相中PEG/PVA质量比的增加,溶胶的可纺性变好;有机相与无机相之间通过化学键连接;纤维直径为50μm左右;TiO_2的引入增加了其抗紫外性,杂化纤维的耐热性优于纯PVA-PEG.     

SiO2/有机硅杂化涂层材料的制备与性能研究

采用溶胶．凝胶法制备出两相间以共价键结合的透明状SiO2／有机硅杂化涂层材料，并通过红外分析（FTIR）、热分析（TG）、示差扫描量热分析（DSC）、透射电镜（TEM）、分光光度计、溶剂浸提等方法对杂化材料的结构和性能进行了分析和测试。结果表明，所制备的杂化涂层材料没有出现相分离，且具有良好的透光性和热稳定性，可用作保护涂层和耐温涂层。     

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛探究

采用溶胶-凝胶法，以醇钛盐Ti（OR）4为前驱体、无水醇为有机溶剂，再把醇、水、酸混合液逐滴滴入溶液中，经凝胶化后的湿凝胶置于真空炉中干燥，得到松散干凝胶粉末，对干凝胶粉末进行热处理，得粒径为．20—100nm TiO2粒子。     

C级无溶剂有机硅浸渍树脂的制备及表征

以甲基苯基硅烷单体和特种硅烷单体制备有机硅氧烷预聚物出发合成了一种有机硅浸渍树脂,该浸溃树脂不含任何有机溶剂,在常温下为低黏度流动液体.采用红外光谱、核磁共振、扫描电镜和凝胶色谱对浸渍树脂的结构和物理特性进行了表征.结果表明,该类浸渍树脂分子结构中含有硅氢和乙烯基团的聚有机硅氧烷,属分子量较小的低聚物.     

耐高温有机硅树脂的合成

以甲基和苯基烷氧基硅烷为原料,采用水解-缩聚的方法合成了有机硅树脂,并研究了合成硅树脂的工艺条件对硅树脂性能的影响.结果表明,一定配方,水解温度为65℃,反应时间为4～5h时,可合成出易溶于二甲苯、易成膜、适于作涂料基体树脂的有机硅树脂;红外光谱(IR)表明,合成的硅树脂含有端羟基,加入硅氮低聚物后,能室温固化;凝胶渗透色谱(GPC)分析表明,所合成的有机硅树脂分子量在6500左右;热失重(TG)表明,硅树脂有很好的耐热性能,在500℃时的失重仅为7.12%;机械性能及交流阻抗分析表明,300℃下,合成硅树脂所制清漆的机械物理性能及抗渗性能优良,可以用于制备耐高温涂层.     

含酸性桃红2R的TiO2杂化材料的制备与性能研究

用Sol-Gel法制备含偶氮类有机染料酸性桃红2R的TiO2杂化材料,探讨了材料的最佳制备工艺条件无机前驱体TBOT在溶剂DMF中的浓度为0.10～0.20mol·L-1,选用催化剂为冰乙酸,且冰乙酸与TBOT物质的的量之比为81至51.此外,还对最佳工艺条件下制得的材料进行了红外、紫外和热重、差热测试,发现与小分子染料酸性桃红2R相比,材料的热分解温度提高了30℃,而且透光性也比纯染料提高了很多,而且通过AFM检测发现薄膜表面平整,无相分离,为热释电材料及器件的制备及实用化提供了理论依据.     

环氧树脂/二氧化硅杂化材料的制备与性能表征

溶胶-凝胶法制备环氧树脂/SiO2杂化材料,利用FTIR、SEM和综合热分析仪对杂化材料的结构、显微形态及热性能进行了表征.结果表明,杂化材料中SiO2与环氧树脂两相间存在氢键作用;SiO2质量分数＜7%时SiO2与环氧树脂之间无明显相界面,可获得有机聚合物链段与无机网络互穿的有机/无机杂化材料;SiO2质量分数为11%时材料具有最佳耐热性能.     

有机硅交联剂对硅树脂/聚苯乙烯多孔复合材料性能的影响

以苯乙烯(St)为单体,含甲基丙烯酰氧基丙基的有机硅树脂(MTQ)为交联剂,采用高内相比乳液模板(HIPE)法制备了蜂窝状、低密度及高孔隙率的MTQ/聚苯乙烯(PS)多孔复合材料,研究了MTQ对聚合物多孔复合材料微观结构、压缩性能及热稳定性的影响。结果表明:MTQ/PS多孔复合材料的泡孔呈立体球形且泡孔壁上有丰富的互连孔,相互贯通性良好,泡孔直径为2~9μm,互连孔的孔径大小介于0.35~1.85μm;所得多孔材料孔隙率可控,总孔隙率最高可达92%;该多孔复合材料的压缩强度为0.28~0.74 MPa,压缩模量为4.86~13.54MPa。当MTQ与St的质量比为30:100时,可获得泡孔直径较小、互连孔道较窄、压缩性能和热稳定性较好的MTQ/PS多孔复合材料。      

聚硼硅氮烷杂化芳炔基树脂制备及抗热氧化性能

合成带乙炔基聚硼硅氮烷(PBSZ),并与含硅芳炔树脂(PSA)进行杂化制备聚硼硅氮烷杂化芳炔基(PBSZ/PSA)树脂,以改善芳炔基树脂的抗热氧化性能。采用FTIR、NMR和凝胶渗透色谱(GPC)对合成的PBSZ进行结构表征;采用旋转流变和DSC对PBSZ/PSA树脂的工艺性能进行研究;采用TGA、SEM和EDS对PBSZ/PSA树脂固化物的热稳定性和抗热氧化性能进行了研究。结果表明:PBSZ/PSA树脂具有良好的加工性能,树脂固化放热量较低,可在210℃下固化;树脂固化物在空气气氛1000℃下的残留率为38.0%,且其氧化后表面形成了60~80 μm厚致密的保护层,可起到良好的隔绝氧气作用;改性树脂固化物1200℃烧结物展现出优异的抗热氧化性能,烧结物1200℃氧化后表面形成约10 μm厚的致密陶瓷保护层,可有效地阻止氧气对材料的侵蚀。      

铁系氧化物纳米晶粉/环氧树脂杂化材料的制备

采用硬脂酸凝胶法制备铁系氧化物Ba2Co2Fe2sO46纳米晶粉,并通过表征和制备机理的探讨,确定600℃、2h后处理为制备Ba2Co2Fe28O46纳米晶粉合适的条件.以此为基础制备铁系氧化物纳米晶粉/环氧树脂杂化材料,并研究了团聚现象对吸波性能的影响.     

溶胶-凝胶法制备PDMS/SiO2杂化材料

采用sol-gel工艺,以正硅酸乙酯(TEOS)为无机组分前驱物,以含端羟基的聚二甲基硅氧烷(PDMS)为有机组分,分别采用盐酸、草酸、氨水、三乙醇胺为催化剂,合成了PDMS/SiO2杂化材料,讨论了催化剂、共溶剂对杂化材料的影响,考察了杂化材料收缩率及透光率.结果表明:采用草酸作催化剂合成了块状、透明的杂化材料,PDMS/SiO2杂化材料的收缩率随共溶剂用量的增加和PDMS用量的减小而增加,采用羟基含量为4%的PDMS合成的杂化材料的透明性较好.     

一种透明环氧改性有机硅树脂的制备与性能

采用二甲基二乙氧基硅烷与γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷为原料,经溶胶凝胶法,制备了透明的环氧改性有机硅树脂预聚物。将所得环氧改性有机硅树脂预聚物在4-甲基六氢苯酐为固化剂,二甲基苄胺为促进剂,经80℃固化1 h,120℃固化1 h,150℃固化2 h后,获得透明的环氧改性有机硅树脂固化物。研究了固化物的性能,结果表明,随着R/Si值增大,所得透明环氧树脂的透光率逐渐升高,但其硬度、玻璃化转变温度和热分解温度都逐渐降低。总体而言,当环氧改性有机硅树脂R/Si=1.6时,固化物具有很高的透光率,较好的热稳定性,可调的硬度,对基材有良好的粘接力,这表明所得环氧改性有机硅树脂有望用于光学透明器件的封装。     

羟基硅油改性酚醛树脂基碳纤维复合材料特性研究

利用FT-IR、SEM、拉伸试验等测试方法分析了羟基硅油改性酚醛树脂基碳纤维复合材料机理，并对羟基硅油改性酚醛树脂基碳纤维复合材料特性进行了研究。实验结果表明：羟基硅油能有效改善界面结合状态，提高酚醛树脂基碳纤维复合材料的拉伸强度，为合理调整原料配比，控制生产工艺参数，获得综合性能优异的复合材料奠定了基础。