自清洁、防雾聚氨酯-SiO2复合超亲水透明涂层的制备与表征

玻璃幕墙具有难清洁、易起雾等缺点,增加了墙体维护的成本。以水性聚氨酯（PU）、亲水型纳米SiO₂、正硅酸乙酯（TEOS）和乙醇为基本原料,采用喷涂工艺,将配置好的PU-SiO₂涂层溶液喷涂在玻璃幕墙上,常温固化后即可得到具有良好耐磨性、防雾的PU-SiO₂透明涂层。利用SEM对PU-SiO₂涂层表面形貌进行了表征并通过对比实验探究了表面润湿性的成因,分析了PU-SiO₂涂层具有超亲水特性原理。耐磨性和防雾性测试结果表明:PU-SiO₂涂层最大可承受约为26 kPa的压强并具有良好的防雾特性。紫外可见分光光度计测试结果表明:PU-SiO₂涂层具有良好的透明性。户外放置实验表明:PU-SiO₂涂层具有良好的耐候性。该方法解决了复杂工序问题和环保问题,可直接用于现有建筑物的玻璃幕墙表面。      

水分散性纳米SiO2/含氟聚合物复合乳液的制备及表征

以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为原料,在十二烷基硫酸钠(SDS)/OP-10复合乳化剂作用下,以氨水为催化剂制备水分散性功能化纳米SiO2粒子。采用乳液聚合法,在乙烯基功能化纳米SiO2表面接枝短氟链含氟丙烯酸酯聚合物,合成纳米SiO2/含氟聚合物复合乳液,并通过红外光谱(IR)、粒径分析、热失重(TGA)等方法表征所得产物的结构及性能。结果表明,纳米SiO2/含氟聚合物复合乳液具有较好的分散稳定性及耐热稳定性。     

聚乳酸/聚乙二醇/SiO2杂化薄膜的制备及性能研究

以正硅酸乙酯、聚乳酸与聚乙二醇为主要原料，采用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备有机与无机杂化薄膜，研究了制备条件对薄膜性能的影响。结果表明：所制备的薄膜与衬底有很好的附着力；在380-800nm波段范围，镀有薄膜的玻璃对光的平均透过率在92％以上，且不需要光照就能长时间保持超亲水性达20天以上；pH值及溶胶陈化时间是影响薄膜亲水性的重要因素。     

SiO2-TiO2亲水薄膜的制备及热处理对其亲水性能的影响

为了制备在自然光下具有良好的亲水性能的SiO2-TiO2薄膜,实验用溶胶-凝胶法以正硅酸乙酯(TEOS)和钛酸丁酯(TBOT)为前驱体水解制备SiO2-TiO2溶胶;采用浸渍提拉法在普通载玻片上涂膜;然后分别运用微波炉和马弗炉两种不同的烧结方式进行热处理制得产品.将所得产品分别进行接触角、紫外-可见分光光度计、IR、XRD和SEM测试.结果表明:马弗炉烧结得到的SiO2-TiO2薄膜亲水性要好于微波炉烧结,并且在VTEOS:VTBOT=0.75时,接触角最小,可达到4.3°,在自然光照15 s后,水滴可以在薄膜表面完全铺展开,达到0°,满足防污自清洁的要求;马弗炉和微波炉烧结的产品的红外谱图说明有Ti-O-Si键的生成,证明SiO2和TiO2之间生成了复合氧化物,但相比于马弗炉,微波炉所制产品的亲水基团在烧结过程中可能遭到破环.     

超亲水TiO_2/SiO_2复合薄膜的制备与表征

通过 ｓｏｌ－ｇｅｌ工艺在普通钠钙玻璃表面制备了均匀透明的 ＴｉＯ２／ＳｉＯ２复合薄膜．实验结果表明：在 ＴｉＯ２薄膜中添加 ＳｉＯ２,可以抑制薄膜中 ＴｉＯ２晶粒的长大,同时薄膜表面的羟基含量增加,水在复合薄膜表面的润湿角下降,亲水能力增强．当 ＳｉＯ２含量为 １０～２０ ｍｏｌ％时获得了润湿角为０°的超亲水性薄膜．     

射频磁控共溅射制备超亲水TiO2/SiO2复合薄膜

采用射频磁控共溅射法制备了SiO2/TiO2复合薄膜,通过控制SiO2靶与TiO2靶的溅射时间可调节SiO2与TiO2的比例.所制备的SiO2/TiO2薄膜为锐钛矿结构.实验结果表明:SiO2的掺入降低了SiO2/TiO2复合薄膜的光催化能力,但却提高了薄膜的亲水性的维持时间.其中,掺入6%～13%SiO2的SiO2/TiO2复合薄膜,在紫外光照射30 min,接触角降到2°;停止照射后,在5天内接触角小于6°.     

聚丙烯酸酯-聚乙烯醇-纳米SiO_2超亲水涂层

通过水热法制备了具有交联结构的聚丙烯酸酯(PAAS)-聚乙烯醇(PVA)-纳米SiO2有机无机复合乳液,并将该乳液通过提拉在玻璃基底和PET膜上构建了性能稳定、透明的亲水涂层。研究了乳液中纳米颗粒掺入量对涂层表面形貌、润湿性和透光率的影响,结果表明,随着纳米粒子掺入量的增加,涂层亲水性随之增大,而透过率随之下降。当PVA含量为0.25wt%,PAAS、PVA和SiO2的质量比为1∶2.5∶10时,涂层亲水性长效稳定,一个月时间内接触角保持在5°左右,在500~760nm波长范围内透过率超过78.68%,硬度达到HB。常温聚丙烯酸酯-聚乙烯醇-纳米SiO2亲水涂层具有稳定的耐水性和良好的抗结霜和快速除霜性能。     

亲水SiO2改性水性聚氨酯-聚丙烯酸酯的制备及性能

为了提高水性聚氨酯材料的耐热性、耐化学试剂性及力学性能,利用甲基丙烯酸甲酯(MMA)作为聚氨酯预聚合的连续相,同时采用羧酸型以及磺酸型亲水扩链剂,乳化时引入反应性的亲水性纳米二氧化硅(WSiO2),通过无有机溶剂法制备了稳定的耐温水性聚氨酯-聚丙烯酸酯(WPUA)乳液。利用透射电镜、红外光谱、X射线衍射和热重等手段研究了WPUA乳液及其膜的结构和性质。结果表明:随着样品中WSiO2含量的增加,WPUA乳液的平均粒径增大,WPUA膜的光泽度下降,硬度、附着力增加,WPUA薄膜的硬度和附着力增加,拉伸强度值先上升后下降,最佳WSiO2添加量为1%。适量的WSiO2可以改善WPUA材料的耐热行为。当热分解率为50%时,WSiO2改性后WPUA的分解温度比改性前提高了39℃。WSiO2改性使WPUA的力学和耐化学试剂性也得到了改善。     

Pickering乳液聚合制备聚苯乙烯/纳米SiO2复合微球与其性质

以两亲性纳米SiO2为稳定剂构筑Pickering乳液,分别采用偶氮二异丁腈(AIBN)及过硫酸铵(APS)作为引发剂引发苯乙烯单体聚合,制得了不同尺寸及形貌的聚苯乙烯/纳米SiO2(PS/SiO2)复合微球,并分析了Pickering乳液聚合的机理。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、凝胶渗透色谱-多角度激光光散射联用仪(GPC-MALLS)、热失重分析(TGA)及差示扫描量热仪(DSC)对产物进行了表征,结果表明,AIBN引发所得复合微球为微米级(0.5μm~2.0μm),而APS引发产物为亚微米级(0.1μm~0.5μm),两者引发所得聚合物重均分子量(-Mw)分别为4.780×104g/mol及3.411×105g/mol;复合微球的热性能因纳米SiO2的存在而得到增强。     

超亲水多孔TiO2薄膜的制备及其超亲水机理研究

以钛酸四丁酯为钛前体,聚乙二醇(PEG)为成孔剂,采用溶胶-凝胶法制备多孔TiO2薄膜。结果表明,该薄膜具有多孔表面特征,表面粗糙不平,在避光的条件下与水接触角小于5°。当煅烧温度为450℃以及煅烧时间为2h时,得到的样品超亲水性能为最佳。同时,还探讨了薄膜超亲水性能的形成机理,薄膜的超亲水特性是由光催化物质以及粗糙表面共同作用的,并且表观接触角是服从Cassie-Baxter模型。     

原位生成纳米SiO2/橡胶复合材料的制备及性能研究

采用原位生成技术制备了纳米SiO2/橡胶复合材料,研究了生胶的结构、反应时间、催化剂、偶联剂种类及用量对SiO2生成量及其增强橡胶硫化胶性能的影响.结果表明:生胶的结构对SiO2的生成量有较大的影响,不同生胶中生成SiO2量的顺序为NR＞IIR＞SBR＞BR＞NBR.随着反应时间的增加,SiO2的生成量增加,72h后基本达到恒定值,偶联剂的种类对SiO2生成量影响不大.当Si-69的用量为2g/100gNR、催化剂为乙二胺、反应时间为72h时,效果最佳.原位生成纳米SiO2填充橡胶硫化胶的性能优于机械共混法填充橡胶硫化胶的性能.     

EVA/SiO2纳米复合材料的制备与性能研究

采用一步法制备出 EVA/SiO2 纳米复合材料,利用 FESEM、FTIR、SEM 等测试手段表征纳米SiO2 微粒在 EVA 基体中的分散性,并研究其力学性能及流变性能。结果表明 SiO2 微粒以 30~40nm 左右的粒径分散于EVA基体之中,并与 EVA形成化学键合结构,断裂时呈现脆韧双重断裂特征。当纳米SiO2 填充量为1%时,拉伸强度与断裂伸长率分别提高16.1%与11.7%,并以该含量处为转折点先提高后降低。纳米SiO2 微粒填充量在1%~3%范围内,复合熔体的表观粘度低于纯 EVA,熔点变化较少,加工流动性得到改善。     

SiO2/TiO2复合粉体制备条件对其光催化能力的影响研究

采用包覆沉淀法制备了纳米SiO2/TiO2复合粉体,考察了包覆速度、温度对所得产品性能的影响,通过TEM表征和紫外吸收光谱分析,得出合适的包覆速度是改性的关键,并初步探讨了其影响机理.以紫外光照下降解甲基橙为目标,研究了改性温度和焙烧温度对纳米SiO2/TiO2复合粉体的光催化能力的影响规律.结果表明,合适包覆速度改性...     

改性微纳米SiO2/环氧树脂复合涂层在模拟地热水中的性能研究

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)为偶联剂,以有机溶剂正丁醇为分散剂对微纳米SiO2颗粒进行改性.利用傅里叶红外光谱仪、扫描电镜(SEM)对改性前后的粒子进行表征分析,结果表明SiO2颗粒被成功改性,颗粒团聚现象明显改善.将改性后的微纳米SiO2颗粒与环氧树脂基底复配得到微纳米SiO2/环氧复合涂层.考察不同微纳...     

纳米Cu/3Y-ZrO2复合材料的制备及脱硫性能研究

研究了不同制备方法得到的Cu/3Y-ZrO2纳米材料的结构和物相变化,并在模拟烟气中采用气相色谱仪对其脱除SO2的性能进行了比较研究.结果表明,以氨水为沉淀剂,采用共沉淀-超临界干燥法所得的产物晶形发育较好且团聚较少,但经真空热处理后,在铜负载量为30%以上时才出现以金属Cu形式存在的铜组分衍射峰;而以碳酸钠为沉淀剂,采用分步沉淀-真空干燥处理后的产物晶形发育较差,团聚程度也增加,在相同的热处理条件下,铜负载量为10%以上就出现了CuO的衍射峰.与分步沉淀-真空干燥法得到的产物相比,共沉淀-超临界干燥产物的脱硫率较高,稳定性也较好.