UV固化环氧/SiO_2杂化涂料的稳定性与阻燃性能

以正硅酸乙酯和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为原料,采用溶胶-凝胶方法制备了一系列不同摩尔比的SiO_2溶胶。将溶胶与活性稀释剂三丙二醇二丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯树脂混合得到UV固化杂化涂料。对杂化涂料的保存稳定性进行了详细分析;利用红外光谱对溶胶及涂料结构进行了表征;通过热重分析、微量量热(MCC)等测试方法研究了SiO_2含量对杂化涂层热稳定性、阻燃性能及力学性能的影响。结果表明,添加SiO_2有利于提高杂化涂层的热稳定性和力学性能。当SiO_2溶胶质量分数为50%时,杂化涂层的硬度从3H增加到6H。耐磨系数从0.0852g/100r下降到0.0606g/100r。MCC分析显示,溶胶质量分数为40%的杂化涂层热释放峰值和热释放总量较有机涂层分别下降了41.98%和41.12%,表现出良好的阻燃特性。     

UV固化环氧/SiO_2杂化涂料的稳定性与阻燃性能EI北大核心CSCD

以正硅酸乙酯和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为原料,采用溶胶-凝胶方法制备了一系列不同摩尔比的SiO_2溶胶。将溶胶与活性稀释剂三丙二醇二丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯树脂混合得到UV固化杂化涂料。对杂化涂料的保存稳定性进行了详细分析;利用红外光谱对溶胶及涂料结构进行了表征;通过热重分析、微量量热(MCC)等测试方法研究了SiO_2含量对杂化涂层热稳定性、阻燃性能及力学性能的影响。结果表明,添加SiO_2有利于提高杂化涂层的热稳定性和力学性能。当SiO_2溶胶质量分数为50%时,杂化涂层的硬度从3H增加到6H。耐磨系数从0.0852g/100r下降到0.0606g/100r。MCC分析显示,溶胶质量分数为40%的杂化涂层热释放峰值和热释放总量较有机涂层分别下降了41.98%和41.12%,表现出良好的阻燃特性。     

紫外光固化氮磷/SiO_2有机-无机杂化膨胀阻燃涂层的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法制备SiO_2溶胶,并将其按不同比例添加到实验室自制的膨胀型光固化磷氮阻燃剂(PETA/MATPT/DAPMP)中制得紫外光固化有机-无机杂化膨胀阻燃涂层,并对其进行表征。研究结果表明:SiO_2溶胶添加量达到15%(wt,质量分数)时,紫外光固化有机-无机杂化膨胀阻燃涂层的膨胀行为基本保持不变,其单向膨胀度仍然能达到126倍,基材背火面的温度最低为338℃,对基材的保护作用显著改善,具有较好的阻燃性能。     

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.     

铝合金表面新型有机-无机杂化纳米SiO2涂层的制备及其性能

为了提高铝合金的耐腐蚀性能、耐磨损性能及硬度,通过溶胶-凝胶反应,以纳米硅溶胶为主要原料,有机硅烷为偶联剂,制备了新型纳米SiO2防腐蚀涂料.通过浸渍-提拉法在铝合金(LY12)基体表面形成涂层,通过改变硅溶胶的含量,详细研究了此涂层的显微硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能与硅溶胶含量的关系.结果显示,新型有机-无机杂化纳米SiO2涂层厚度为20μm时具有良好的耐腐蚀性能和耐磨性能,由此而使此杂化膜替代对环境有害的铬酸盐转化膜成为可能,并为有机-无机杂化纳化材料的应用提供了理论依据.     

PEG/SiO2-TiO2杂化纤维的制备与表征

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PEG/SiO2-TiO2杂化溶胶,通过提拉法制得杂化纤维,并对其进行了简单表征.结果表明,随钛硅物质的量比的增加或有机相质量的增加,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40μm左右;TiO2的引入增强了其抗紫外性,杂化纤维的耐热性优于纯PEG.     

铝合金表面新型有机-无机杂化纳米Si02涂层的制备及其性能

为了提高铝合金的耐腐蚀性能、耐磨损性能及硬度,通过溶胶-凝胶反应,以纳米硅溶胶为主要原料,有机硅烷为偶联剂,制备了新型纳米SiO2防腐蚀涂料。通过浸渍-提拉法在铝合金（LY12）基体表面形成涂层,通过改变硅溶胶的含量,详细研究了此涂层的显微硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能与硅溶胶含量的关系。结果显示,新型有机-无机杂化纳米SiO2涂层厚度为20μm时具有良好的耐腐蚀性能和耐磨性能,由此而使此杂化膜替代对环境有害的铬酸盐转化膜成为可能,并为有机-无机杂化纳化材料的应用提供了理论依据。     

水性纳米ZrO_2/环氧聚硅氧烷杂化防腐涂层的制备与性能

采用水性纳米ZrO_2溶胶与γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)为原料,通过溶胶-凝胶方法,制备了水性有机无机杂化防腐涂层。实验研究了ZrO_2/GPTMS摩尔比对涂层耐盐雾性能及电化学性能的影响。实验结果表明,涂层的耐腐蚀性能随着摩尔比的增加呈现先增强后下降的趋势,其中1∶5涂层的耐腐蚀性能最强,耐盐雾时间达到1 500h,是未涂覆涂层样板耐盐雾时间的20倍左右,电化学交流阻抗为107Ω·cm2,腐蚀电流密度为5.84×10-10 A/cm2。从1∶5涂层的SEM照片发现,涂层中纳米ZrO_2粒子分散均匀,无团聚现象。另外,TG分析表明,涂层的热稳定性能随着摩尔比的增大而增加。     

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.     

溶胶-凝胶法制备有机/无机纳米杂化涂料的现状及展望

溶胶-凝胶法制备的有机/无机纳米杂化涂料具有许多优点。介绍了溶胶-凝胶法制备有机/无机纳米杂化涂料的研究现状,并对此作出了展望。     

纳米TiO2/有机-无机杂化丙烯酸复合涂层机械及耐腐蚀性能的研究

在采用溶胶-凝胶法合成有机-无机杂化丙烯酸树脂的基础上,研究了纳米TiO2添加量对有机-无机杂化丙烯酸复合涂层机械和耐腐蚀等性能的影响。研究表明,当纳米TiO2添加量为15%时,涂层的性能有了较大的提高,其硬度由3H提高至6H,涂层的耐盐雾时间由100h提高到500h,涂层的阻抗值也由104Ω.cm2提高至106Ω.cm2。另外,通过扫描电镜观察了复合涂层的断面,发现涂层中纳米粒子分散均匀,并且粘接紧密,形成了较为致密的复合涂层。     

PBMA-SiO2杂化纤维的制备及表征

以正硅酸乙酯(TEOS)和聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)为前躯体,乙烯基三乙氧基硅烷(VTEOS)为偶联剂,通过溶胶-凝胶法制备了SiO2纤维和PBMA/SiO2杂化纤维,并使用IR、SEM、TGA等进行了结构与性能表征,研究了溶胶的杂化反应机理、成纤性能.结果表明:硅烷偶联剂的引入使得PBMA-SiO2杂化纤维均匀性较好,纤维中有机相与无机相之间通过化学键连接,实现了有机-无机组分的充分贯穿;其耐热性能优于纯PBMA.     

加成型高折射纳米ZrO_2/有机硅杂化涂层的制备和性能研究

以甲基乙烯基二甲氧基硅烷(MVDMS)、二苯基二甲氧基硅烷(DPS)和正丁醇锆为原料,异丙醇为反应介质,采用溶胶-凝胶法制得纳米ZrO_2/乙烯基有机硅杂化树脂。然后在铂催化剂作用下,由乙烯基杂化树脂与苯基含氢硅油通过加成缩合,制得加成型纳米ZrO_2/有机硅杂化涂层。研究了ZrO_2摩尔分数对涂层的光学性能和热稳定性能的影响。结果表明,所有涂层在可见光区的透过率均在99%以上;涂层的折射率随ZrO_2摩尔分数的变化在1.583~1.628内连续可调;涂层的热稳定性随着ZrO_2摩尔分数的增加而降低。树脂的TEM显示ZrO_2粒子均匀分散于杂化树脂中,粒径15nm,无团聚现象。另外,LED灯具的封装结果显示,以ZrO_2摩尔分数为30%的杂化树脂封装的LED出光效率可达125.1%。     

光固化有机硅/纳米SiO2杂化材料的制备和表征

以双碳羟基硅油(K-50)、异佛尔酮二异氰酸酯(1PDI)和丙烯酸羟乙酯(HEA)为原料,合成光敏性有机硅树脂PSUA;以PSUA为有机相,溶胶-凝胶法制备的硅溶胶为无机相,以γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(TMSPM)为两相间的偶联剂,制备了光固化有机/无机杂化体系.对反应产物和硅溶胶进行了红外光谱(FT-IR)分析,用扫描电镜(SEM)观察了光固化膜断面形貌,用铅笔硬度法测定了光固化膜硬度.结果表明合成了预期产物,光固化杂化体系中纳米SiO2分散比较均匀,光固化膜具有很好的韧性和较高的硬度.     

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。     

PMMA/SiO_2-TiO_2杂化纤维的制备与表征

以正硅酸乙酯和钛酸四丁酯为前驱体,乙烯基三乙氧基硅烷为偶联剂,采用溶胶凝胶原位聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅-二氧化钛(PMMA/SiO2-TiO2)杂化溶胶,陈化后用提拉法制得杂化纤维。研究了溶胶的杂化反应机理;使用红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、荧光光谱(FL)和热重分析(TGA)分析了杂化纤维的结构与性能。结果表明,PMMA与SiO2-TiO2之间通过化学键连接;纤维直径为150μm,在纤维内部有机无机相间形成均一的连续相;TiO2的引入增加了其抗紫外性;杂化纤维具有荧光性能;其耐热性能优于纯PMMA。     

聚酰亚胺／无机纳米杂化材料制备方法EI北大核心CSCD

本发明提供了一种聚酰亚胺／无机纳米杂化材料制备方法,首先合成适用于聚酰亚胺的无机纳米粒子改性剂——亚胺环基硅烷;采用溶胶-凝胶法制备无机氧化物纳米粒子,在溶胶一凝胶反应过程中加入改性剂亚胺环基硅烷,得到有机-无机复合体纳米颗粒;将有机-无机复合体纳米颗粒均匀分散于聚酰胺酸溶液中,经过加热处理得到聚酰亚胺／无机纳米杂化材料。本发明的聚酰亚胺／无机纳米杂化材料制备方法解决了纳米粒子分散的难题,在聚酰亚胺／无机纳米杂化材料中纳米粒子分布均匀,不团聚,有利于其各项性能的充分发挥。     

AZ91D镁合金表面无铬转化膜/杂化复合涂层的耐蚀性能

溶胶凝胶法制备的涂层性能优良,采用溶胶凝胶法、以正硅酸乙酯为主制备性能优良的涂层技术已很成熟,但用于镁合金的防护鲜有报道。为了提高AZ91D镁合金的耐蚀性能,先在其表面制备了无铬钼酸盐转化膜,然后采用有机/无机杂化溶胶凝胶的方法在转化膜表面制备杂化涂层,从而得到转化膜/杂化复合涂层。对复合涂层进行了红外光谱分析,并用扫描电镜(SEM)观察了其微观形貌,同时也对其进行了极化曲线和电化学阻抗谱分析。结果表明:二氧化硅和有机硅氧键通过溶胶凝胶反应,无机和有机间呈网络结构穿插在一起;复合涂层表面平整均匀,无开裂现象;转化膜层和转化膜/杂化复合涂层都可提高镁合金的耐蚀性,但后者的效果更加明显。     

光固化聚氨酯丙烯酸酯/SiO_2杂化涂层的制备及性能

以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)分别与不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)反应制备聚氨酯预聚体,再以预聚体对纳米SiO2进行表面接枝改性,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。场发射扫描电子显微镜和差示扫描量热法研究表明,与未改性的纳米SiO2相比,以聚氨酯分子链改性的纳米SiO2可显著提高与PUA树脂相容性及杂化涂层的热稳定性能。以摆杆阻尼试验仪及漆膜冲击器研究了杂化涂层的力学性能,研究表明通过调整预聚体的分子链结构可在提高杂化涂层硬度的同时,不损失涂层的冲击性能。     

有机-无机分子杂化稀土发光材料研究

利用无机正硅酸乙酯（TEOS）和有机聚乙二醇（PEG），采用溶胶一凝胶法制备了一系列有机／无机纳米杂化复合材料。首先将TEOS在酸性条件下预水解，再与PEG共水解、共缩聚以形成有机／无机杂化网络结构。在溶胶一凝胶过程中引入稀土离子来制备发光材料。通过控制工艺条件得到了具有良好稳定性和发光性能的透明有机／无机纳米杂化材料。