纳米锑掺杂氧化锡的表面改性

将纳米锑掺杂氧化锡(antimony doped tin oxide,ATO)分散于乙醇与水的混合改性介质中,利用硅烷偶联剂KH-570与纳米ATO表面羟基的脱水反应以及硅烷偶联剂间的缩合反应,制得了KH-570包覆的纳米ATO粉体。用FTIR、XPS、TG、TEM对纳米ATO粉体的表面结构进行了表征,并通过亲油性的测试,考察了其分散稳定性。结果表明,在ATO纳米粒子表面接枝上了7.36%～7.73%(质量分数)的KH-570,改性后的纳米ATO粒子的亲油性及分散性得到大幅度提高,改性ATO在正丁醇中能够稳定分散100 h以上。     

硅烷偶联剂对纳米氧化锌的表面改性研究

采用硅烷偶联剂KH-570对纳米ZnO进行表面改性,研究了硅烷偶联剂用量、pH值、时间及反应温度等因素对纳米ZnO表面改性的影响,利用亲油化度实验、红外光谱(IR)、热重(TG)、透射电镜(TEM)等手段表征了纳米ZnO的改性效果和结构。红外光谱和热重研究表明,KH-570以化学键合的方式结合在纳米ZnO的表面,并形成了有机包覆层。经测量,纳米ZnO表面的KH-570的质量分数为4.6%;讨论了产生KH-570理论包覆量与实际包覆量差异的原因。TEM图表明经KH-570改性过的纳米ZnO的分散性大大提高;亲油化度实验表明,当硅烷偶联剂用量为6%,pH值为6.5,反应温度为85℃,反应2 h时,纳米ZnO改性效果最好。     

纳米SiO2粉体有机化程度的表征及评价

采用热分析法研究了硅烷偶联剂KH-570、KH-590、KH-792与纳米SiO2粉体间的缩合反应过程,用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了KH-792用量与纳米SiO2粉体表面硅羟基峰面积之间的关系,考察了KH-570、KH-590、KH-792改性纳米SiO2粉体填充溶聚丁苯橡胶(SSBR)复合材料的性能。结果表明,硅烷偶联剂与纳米SiO2在90℃左右发生缩合反应,用缩合度可表征硅烷偶联剂对纳米SiO2粉体的改性程度;KH-792的用量为1~3份时,改性纳米SiO2粉体表面的硅羟基缩合度显著增加。3种偶联剂改性纳米SiO2均能改善SSBR复合材料的力学性能,其中KH-570的改性效果较差;当KH-590或KH-792用量为3份时,复合材料的力学性能最佳。KH-590或KH-792改性的纳米SiO2粉体在橡胶基体中的分散性明显得到改善,用其填充SSBR复合材料在应变试验范围内的储能模量变化值、损耗模量和损耗因子均低于纯SiO填充SSBR复合材料。     

偶联剂改性对纳米二氧化钛光催化活性的影响

为了提高纳米TiO2颗粒分散性和光催化活性,用醇解法在纳米TiO2颗粒表面接枝硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂。通过Fourier变换红外光谱表征样品表面的官能团,同时测定接枝改性样品表面的羟基数、亲油化度和在有机介质中的分散性能及光催化活性。结果表明:部分偶联剂分子以化学键的形式接枝在纳米TiO2颗粒表面。改性后的纳米TiO2颗粒呈亲油性,表面羟基数急剧减少,亲油化度显著提高。改性纳米TiO2颗粒在有机介质中团聚现象减小,分散稳定性提高,分散后的平均粒径最小可达50nm。改性纳米TiO2颗粒在有机介质中的光催化活性得到显著提高。     

纳米SiO2的制备及其原位改性

以天然优质粉石英自制的Na2O·3.1SiO2为原料、硅烷偶联剂KH-560、KH-570为改性剂、HCl为沉淀剂、聚乙二醇为表面活性剂,采用化学沉淀法制备了分散性好的改性纳米SiO2粉体.研究了硅烷偶联剂KH-560、KH-570对溶液中生成的二氧化硅粒子表面原位改性的影响及机理,优化了制备改性纳米SiO2粉体的工艺条件.利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、热分析仪及粘度计对制备的产物进行了表征.结果表明硅烷偶联剂KH-560、KH-570都是有效的改性剂.     

纳米ATO浆料分散性能的影响因素研究

采用硅烷偶联剂对纳米掺锑二氧化锡(ATO)粒子表面进行化学改性,将纳米ATO粉体分散于蒸馏水中制备成纳米ATO浆料,研究了分散剂种类,分散剂用量,硅烷偶联剂,硅烷偶联剂用量,分散时间和pH等参数对ATO纳米浆料分散效果的影响。当采用硅烷偶联剂KH560,其用量为浆料总质量的0.8%;嵌段型分散剂3275,其用量为浆料总质量的0.6%;pH=10时,可制备分散性能良好的纳米ATO浆料。     

溶胶-凝胶法制备KH-570改性纳米二氧化钛及其表征

以钛酸丁酯(TBOT)为前驱物,盐酸为催化剂,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为改性剂,采用溶胶-凝胶法原位制备了KH-570改性的纳米二氧化钛,研究了KH-570用量对纳米二氧化钛表面改性效果的影响,并采用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、粒径分析等手段对纳米二氧化钛进行了表征。结果表明:KH-570接枝到纳米二氧化钛表面,纳米二氧化钛为锐钛矿型;随着KH-570用量的增大,接枝率先上升然后稍有下降,当KH-570用量为TBOT质量的14.57%时,接枝率达到25.6%;与未加KH-570制备的二氧化钛相比,KH-570改性纳米TiO2的平均粒径减小且分布变窄,亲油性得到明显提高。     

SiO_2粉体表面改性及其在PET中分散性能的研究

以硅烷偶联剂(KH570)对微米、亚微米和纳米级二氧化硅(SiO2)粉体进行表面接枝改性,借助红外光谱(IR)仪、热重(TG)分析仪和X射线能谱(EDS)仪对改性前后SiO2表面结构进行了表征,采用原位聚合法制得SiO2/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合材料,利用扫描电镜(SEM)研究了不同粒径改性SiO2粉体在PET中的分散性能。结果表明:KH570可与微米、亚微米和纳米粒径SiO2粉体发生表面接枝反应;SiO2/PET复合材料的SEM观察表明,经过KH570改性后不同粒径SiO2在PET中分散均匀性得到提高。     

改性纳米TiO2用于提高醇酸树脂基涂料性能的研究

运用硅烷偶联剂KH-570对纳米TiO2进行有机改性。红外分析表明,改性后的纳米TiO2表面与KH-570以化学键形式结合;透射电镜显示改性后纳米TiO2粒子团聚不明显;沉降试验显示改性纳米TiO2疏水性明显提高。采用桐油、豆油的下脚料制备醇酸树脂,并用三种来源的醇酸树脂与改性前后的纳米TiO2制备醇酸树脂涂料,透射分析改性后的纳米TiO2粒子能很好地分散在树脂中。改性纳米TiO2粒子的加入,使醇酸树脂基涂料的耐酸性、耐磨性等都有明显提高,机械性能也有相应提高。     

纳米TiO2-g-PAN复合粒子的合成与表征

采用乙烯基三叔丁基过氧硅烷偶联剂(AC-70)改性纳米二氧化钛(TiO2)粒子,在纳米TiO2粒子表面引入不饱和双键,然后通过溶液聚合在纳米粒子表面接枝聚丙烯腈(PAN),形成TiO2-g-PAN复合纳米粒子,探究了其最佳合成工艺,采用红外光谱和X射线光电子能谱对其进行了表征;并对改性前后的纳米TiO2粒子进行了亲水亲油性测试、接触角测试、扫描电子显微镜分析及紫外线吸收测试。结果表明,PAN成功接枝到纳米TiO2表面;TiO2-g-PAN复合纳米粒子的最佳合成工艺为:反应温度75℃,反应时间5h,纳米粒子和单体之比为1∶6,引发剂用量为1.0%;纳米TiO2经过改性后表面由亲水性变为亲油性,接触角增大,纳米粒子的团聚现象得到明显改善;纳米TiO2-g-PAN粒子具有优良的紫外线吸收性能。     

硅烷偶联剂表面改性二氧化钛粒子超疏水性能研究

针对无机二氧化钛（TiO2）粒子在有机体系中的分散性问题,采用硅烷偶联剂KH-570对无机填料钛白粉（二氧化钛,TiO2）的表面进行有机化改性;并通过红外光谱（FT-IR）、接触角测试、沉降实验、扫描电子显微镜（SEM）等手段表征表面改性TiO2粒子的结构,测试其超疏水性能,分析超疏水表面形成的机理。结果表明,经KH-570表面改性的TiO2粒子的疏水性和分散性得到明显改善,当KH-570质量分数达到15%时,表面改性的TiO2涂层与水的静态接触角达152.5˚,表现出良好的超疏水性能。     

纳米SiO_2改性PET及其性能研究

选用硅烷偶联剂KH-570对SiO2纳米粉体进行表面改性,利用IR,TG等对改性前后SiO2粉体性能进行了表征;并利用IR,DSC对SiO2/PET体系的热性能和结晶性能进行了测试。实验结果表明:经表面改性的SiO2粉体的红外光谱在1 715cm-1,1300 cm-1及1452 cm-1等处出现了KH-570的特征吸收峰;改性后SiO2粉体的TG曲线在350℃出现明显质量减少,表明KH-570与SiO2发生了化学反应,实现了KH-570对SiO2表面包覆改性的目的。含有SiO2的PET结晶温度和玻璃化温度降低,熔点基本保持不变。     

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.     

气相纳米SiO_2改性三聚氰胺纤维性能研究

采用原位聚合的方法,以偶联剂KH-570进行表面改性的气相纳米SiO_2与三聚氰胺纺丝原液进行混合,经干法纺丝,制得气相纳米SiO_2粒子改性三聚氰胺纤维(MF),对改性MF的结构与性能进行了表征。结果表明:MF表面光滑,不含有气泡,经过KH-570改性的气相纳米SiO_2在纤维的表面分布较均匀,起到消光作用,纤维直径小于100μm;由于气相纳米SiO_2的加入,MF断裂强度有所减小,断裂伸长率提高达6.05%,纤维耐热性能没有较大变化,其热分解温度为390℃。     

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。     

硅烷偶联剂KH-570湿法改性TiO2的结构与性能研究

利用硅烷偶联剂(KH-570)对纳米二氧化钛(TiO2)进行湿法改性处理.采用静态沉淀法、亲油化度、接触角、X射线光电子能谱( XPS)和傅立叶红外光谱(FT-IR)等手段对改性效果进行分析表征,探析湿法改性机理.研究表明KH-570以化学链形式结合于TiO2表面,改性后TiO2的表面性质由亲水变为亲油.     

球形二氧化硅的制备与改性

正硅酸乙酯（TEOS）为硅原,在无水乙醇中通过氨水催化得到球形二氧化硅粒子。通过改变无水乙醇用量得到不同粒径的球形二氧化硅（SiO2）,粒子粒径分布在180～300nm之间。反应过程中加入硅烷偶联剂KH-570对球形二氧化硅粒子改性,随着偶联剂用量的增加,在红外光谱图中1400cm^-1处出现峰值,说明亚甲基的C—H键特征峰强度增加了,二氧化硅粒子表面KH-570的有机官能团增加了,且KH-570对二氧化硅粒子起到了改性作用。将制备好的球形二氧化硅在氮气保护下用丙烯酸甲酯（MA）进行包覆,在红外谱图中1400cm^-1出现C—H键的特征峰,1800cm^-1,处也有了酯基的特征峰,说明球形二氧化硅粒子表面存在了丙烯酸甲酯的官能团,丙烯酸甲酯接枝到了二氧化硅表面。     

表面接枝制备PMMA/纳米TiO_2复合粒子的研究

采用表面接枝反应的方法,在纳米TiO2上接枝偶联剂KH-570引入化学键结合的不饱和双键,通过乳液聚合制备了化学接枝的PMMA/纳米TiO2复合粒子。研究了聚合条件对接枝率的变化和微观形态的影响。FT-IR和TGA分析结果表明,TiO2表面偶联剂接枝率为8.86%,聚合物接枝率达62.7%;TEM观察表明,偶联剂处理使纳米TiO2的亲油性提高且粒径没有增加,聚合物接枝后的复合粒子分散性提高。