湿法球磨改性二氧化硅补强丁苯橡胶

本研究通过新型湿法球磨表面处理方法改性沉淀法二氧化硅,湿法球磨工艺依靠球磨过程的机械力,代替传统湿法工艺的热处理步骤,促使二氧化硅表面羟基与改性剂反应,选择醇水混合液作为反应溶剂,简化了后处理步骤。利用偶联剂Si69湿法球磨改性二氧化硅,结果表明,改性后粒径分布变窄,平均粒径由48.48μm降低到3.08μm,吸油值提升了8.2%;TG、FTIR和XPS测试结果证明改性剂与二氧化硅表面的羟基发生了化学接枝反应;复合材料中,BMS(Ball Milled Wet Modified Silica球磨湿法改性二氧化硅)-5%Si69-C样品的拉伸强度为25.57±1.19 MPa,撕裂强度为57.34±1.27 k N/m,与Silica-C样品相比分别提升了37.0%和25.5%;而BMS-7.5%Si69-C样品具有最低的Payne效应;BMS-10%Si69-C样品具有最低的滚动阻力、最佳的抗湿滑性。     

硅烷偶联剂改性绢云母补强丁苯橡胶的研究

以片状绢云母粉体为基料,采用γ-巯丙基三乙氧基硅烷对绢云母表面改性,通过橡胶复合材料的力学性能评价表面改性效果。结果表明：改性剂用量2%、改性温度90℃、改性时间20 min为绢云母粉体最适宜的改性条件,此条件制备的绢云母/丁苯橡胶( SBR)复合材料力学性能改善明显。 FTIR分析表明：硅烷偶联剂与矿物表面发生了化学键合;SEM观察发现改性绢云母能均匀分散在橡胶基体中,与橡胶形成良好界面结合,证实了绢云母通过表面改性能有效的提高对丁苯橡胶的补强性能。     

反应共混改性纳米二氧化硅/炭黑填充溶聚丁苯橡胶的结构与性能

采用动态反应共混法制备了含硫的硅烷偶联剂双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物(Si-69)和双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-二硫化物(Si-75)改性纳米SiO2/炭黑填充溶聚丁苯橡胶(SSBR)硫化胶,分析了胶料的微观结构,研究了胶料的物理机械性能和动态力学性能等。结果表明,纳米填料在胶料中呈现较理想的分散状态;当纳米SiO2与炭黑填料的总量为70份时,随改性纳米SiO2用量的增加,SSBR硫化胶的邵尔A硬度、扯断伸长率、永久变形、撕裂强度下降,拉伸强度变化不大,300%定伸应力显著提高,生热明显下降,其中Si-75改性纳米SiO2/炭黑填充的SSBR综合性能更优;纳米填料在橡胶基体中的分散性好,胶料的动态生热低。     

不同硅烷偶联剂改性白炭黑对溶聚丁苯橡胶性能的影响

分别用4种硅烷偶联剂Si-69、KH-550、KH-570和KH-792对白炭黑进行改性,研究硅烷化白炭黑对溶聚丁苯橡胶硫化特性、物理机械性能、微观形态以及动态力学性能的影响。结果表明,加入硅烷偶联剂能够降低溶聚丁苯橡胶混炼胶的门尼黏度,明显提高硫化胶的物理机械性能,降低硫化胶的储能模量和损耗因子,使其Payne效应减弱; 其中用偶联剂Si-69改性白炭黑所填充溶聚丁苯橡胶的综合性能最佳,其次是KH-570。     

硅烷偶联剂的种类与结构对二氧化硅表面聚合物接枝改性的影响

在超细二氧化硅表面接枝聚合改性工艺的基础上,通过透射电子显微镜、红外光谱、X射线光电子能谱等检测手段,并结合模型计算,研究了硅烷偶联剂(silane coupling agent)对超细二氧化硅表面聚合物接枝改性的影响及其机理。认为硅烷偶联荆KH570和KH858都是有效的预处理剂,硅烷偶联剂的种类对改性影响很大。由于KH570中含有的双键与羰基形成了离域II4^4键,使其双键结合力减弱;而在KH858中由于硅原子的供电子效应,使其双键结合力有所加强;使用KH570预处理的超细二氧化硅表面含有的聚合物更多,分散性更好。KH570更适合用作超细二氧化硅表面接枝聚合改性的预处理剂。     

气相法改性纳米二氧化硅表面

采用硅烷偶联剂A-151处理的纳米二氧化硅粒子，具有良好的疏水性，并且反应副产物没有腐蚀性，有利于保护设备和环境保护。分别用表面羟基数、亲油化度等性能来表征改性纳米二氧化硅的效果。红外光谱分析表明A-151确实已经和纳米二氧化硅表明的羟基发生了化学反应，通过透射电镜研究发现改性后纳米二氧化硅在乙醇中达到纳米级的分散。     

硅烷偶联剂KH-560改性纳米二氧化硅

用硅烷偶联剂KH-560对纳米SiO2样品表面进行接枝改性研究.考察了纳米SiO2的用量、KH-560百分含量、改性温度以及改性时间对改性效果的影响.采用红外光谱、热重分析手段对表面改性前后的纳米SiO2进行表征.纳米SiO2最佳工艺改性条件:纳米SiO2用量4％,KH-560百分含量2％,改性温度90℃C,改性时间6...     

硅烷偶联剂KH550改性白炭黑的研究

利用硅烷偶联剂KH550改性二氧化硅(SiO₂),使丙胺基团接枝在SiO₂上,得到氨基化二氧化硅(N-SiO₂)。分别采用红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、元素分析(EA)、粒径分析(DLS)、扫描电子显微镜(SEM)和接触角表征了SiO₂改性前后的结构和性能。结果表明,硅烷偶联剂KH550成功接枝在SiO₂上,改性后表面变得更粗糙,D₅₀粒径由17.69μm增大到38.38μm,水接触角从0°提高到25.84°,改善了其亲水性。     

硅烷偶联剂改性阳离子水性聚氨酯的研究

以硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)为封端剂对阳离子型水性聚氨酯进行杂化改性,并以KH550和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)为原料合成新型偶联剂D,对聚氨酯进行复合改性,分别合成了纳米SiO2/PU杂化材料和纳米SiO2/PU复合材料.通过FT-IR、粒径分析、AFM对样品的结构进行表征,并对样品的力学性能和耐水性、耐溶剂性进行测试.结果表明:两种体系均生成了二氧化硅相,二氧化硅相在杂化体系中的分散性好于其在复合体系中的分散性.对提高产品性能而言,化学封端改性比物理共混改性更有效.     

硅烷偶联剂对原位生成二氧化硅/NR复合材料性能的影响

研究硅烷偶联剂对原位生成二氧化硅粒子特征和原位生成二氧化硅／NR复合材料性能的影响。结果表明，在溶胶-凝胶反应中加入硅烷偶联剂，原位生成的二氧化硅粒子表面积减小，表面羟基减少，分散较好；在混炼过程中添加硅烷偶联剂，原位生成二氧化硅／NR复合材料的物理性能有明显提高，其中添加硅烷偶联剂A的复合材料物理性能、耐磨性能和耐疲劳性能较好；添加偶联剂Si75的复合材料耐磨性能较好。     

用硅烷偶联剂预处理短纤维补强硅橡胶

用开炼机混炼法，研究了有机短纤维（聚芳砜纤维、聚酯纤维）和无机短纤维（碳纤维、玻璃纤维）对硅橡胶的补强作用，并用ＳＥＭ观察了微观形态。结果表明，用硅烷偶联剂预处理有机短纤维，改善了有机短纤维与硅橡胶的粘接，能显著硅橡胶的力学性能；无机短纤维红过混炼后，长度大大下降，对硅橡胶无补强作用。     

超细水镁石的硅烷偶联剂表面改性

超细活性水镁石是一种重要的环保型阻燃材料。使用2种硅烷偶联剂对水镁石超细粉进行了表面改性试验。将改性后的水镁石粉添加到聚丙烯(polypropylene,PP)中,研究了硅烷改性对PP／水镁石复合材料性能的影响。通过对改性前后粉体的扫描电镜(scanning electron microscope,SEM),Fourier变换红外光谱以及PP／水镁石复合材料新鲜断面的SEM分析等手段,研究硅烷偶联剂对水镁石粉改性的效果和改性机理。结果表明：偶联剂硅烷A-174和硅烷FR-693的最佳用量分别为水镁石粉质量的1．5％和1．0%,改性温度为80℃。改性可以使PP／水镁石复合材料的悬臂梁缺口冲击强度提高0．3kJ／m^2,弯曲模量提高30％以上,并使材料的阻燃性能提高。使用偶联剂硅烷FR-693可以使复合材料的拉伸强提高1MPa,2种偶联剂都不能提高断裂伸长率及弯曲强度。     

硅烷偶联剂及其进展

详细论述了硅烷偶联剂的结构、性能、作用机理及使用方法,并对新近开发的硅烷偶联剂产品进行了简单介绍.硅烷偶联剂的开发应用,对玻璃纤维增强复合材料的研究、生产及使用具有很重要的意义.     

用硅烷偶联剂处理生物玻璃表面及其复合支架的制备

为了改善溶胶-凝胶生物活性玻璃与高分子材料的相容性,用硅烷偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷对生物活性玻璃进行表面处理,并用X射线光电子能谱对处理后的生物活性玻璃的表面进行元素分析.结果表明:偶联剂通过Si-O-Si键被引入到生物活性玻璃表面.用处理后的生物活性玻璃与壳聚糖-明胶复合制备了多孔支架.扫描电子显微镜观察发现:复合多孔支架的两相相容性好,界面结合紧密;支架的孔隙连通、排列规则.力学测试表明:改性后的溶胶-凝胶生物活性玻璃与壳聚糖-明胶制备的复合支架力学性能得到明显改善.     

偶联改性玄武岩纤维增强沥青胶浆性能及机理研究

针对偶联改性玄武岩纤维增强沥青胶浆现有研究现状和不足,采用硅烷偶联剂对玄武岩纤维进行表面改性,制备了不同粉胶比和不同纤维掺量的偶联改性玄武岩纤维增强沥青胶浆,通过低温延度、弹性恢复、锥入度及软化点试验,研究了沥青胶浆低、中、高温性能,并对偶联改性玄武岩纤维增强沥青胶浆机理进行分析。研究表明,偶联改性玄武岩纤维与沥青胶浆润湿性好、黏附性强,表面沥青胶浆膜厚度大,纤维力学特性发挥显著,粉胶比在0.8~1.0、纤维掺量在0.4%~0.6%之间时,沥青胶浆抗拉强度、抗剪强度、弹性恢复率及软化点明显提高,沥青胶浆低温抗裂、高温抗剪切、疲劳性能及自愈能力得到较大改善,研究成果对矿物纤维复合材料在道路工程中的推广与应用具有一定的实际意义。     

复合材料用硅烷偶联剂的研究进展

本文针对目前复合材料界面改性研究的现状，首先分析了硅烷偶联剂的结构特征，然后对常用硅偶联剂在复合材料中的作用机理进行了探讨。此外，还介绍了新近开发的硅烷偶联剂产品，并论述了它们在玻璃纤维增强材料的应用效果，对复合材料用硅烷偶联剂的选择具有一定的指导作用。     

硅烷偶联剂修饰改性的机理及改性绢云母的性能

用硅烷偶联剂(silane coupling agent,SCA)γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH570)对超细绢云母进行表面修饰改性.红外光谱分析结果表明:SCA通过与绢云母表面的羟基发生化学键合而实现对超细绢云母表面的修饰改性.用差热一热重分析确定了最佳偶联反应的条件.最优偶联改性的工艺条件:SCA质量分数为6.5%～7.5%、偶联温度为70℃、偶联时间为3～4h.研究了改性绢云母在有机相中的分散性和稳定性.结果表明:改性绢云母在有机相中的分散性和稳定性得到改善,其吸油值由0.71g/g增加到1.33g/g,有较大幅度提高.     

Reinforcement of Styrene-Butadiene Rubber with Silica Modified by Silane Coupling Agents Experimental and Theoretical Chemistry Study

The properties of styrene-butadiene rubber （SBR） reinforced by modified silica was investigated according to national standards. Silica was modified by silane coupling agents KH-570, KH-590, and KH-792. The optimized geometries of molecular modified silica reinforced SBR were obtained by using B3LYP calculation of density functional theory with the 6-31＋G basis sets. The natural bond orbital analyses were carried out. The Si-O bond length of silica modified by KH-792 was the shortest and the electronegative of O was the highest. It indicated that the connection between silica and KH-792 was the tightest. Higher tensile strength and elongation of reinforced SBR was obtained by silica modified with the KH-792. It was caused by large delocalization of lone pair electrons of the two N atoms in KH-792. The S-C bond length in silica modified by KH-590 was longer than the ordinary S-C bond length. Then the sulfur free radical （·S·） was produced more easily in vulcanization. The degree of crosslink was increased by the cross-linkage of the rubber molecule and the sulfur free radical. That was why the highest stress and tear strength of reinforced SBR was produced when silane coupling agent KH-590 was used. The calculation results was in accord with experimental data.     

新型硅烷偶联剂对石英纤维/含硅芳炔复合材料界面增强增韧改性

采用一种自主设计制备的含有端炔、醚键和酰亚胺环的硅烷偶联剂(AAS),对石英纤维/含硅芳炔复合材料进行增强、增韧改性。采用DSC、FT-IR以及TGA分析表征了AAS参与PSA的交联固化,与PSA形成良好的化学作用;XPS测试表明AAS与QF产生化学键合;SEM分析表明,AAS的使用改善了QF与PSA的粘结性能,提高了界面结合强度,常温条件下,复合材料的层间剪切强度(ILSS)和弯曲强度相比于未改性的分别提高了50.6%和43.0%,在250℃时,ILSS、弯曲强度的保留率分别为66.0%和84.2%。经过AAS改性后,复合材料的耐冲击性能也得到了提高,常温下QF/PSA的冲击强度较未改性时提升了20.4%。     

用新型白炭黑提高硅橡胶的性能

将用偶联剂处理后的新型白炭黑添加到硅橡胶中，可提高硫化胶的性能；当用量为５０份时，可使拉伸强度达１０ＭＰａ以上，撕裂强度达３０ｋＮ／ｍ左右。分析了硫化剂种类及用量对硫化胶性能的影响情况，用新型白炭黑和硫化剂最佳配方量，可使硫化胶在混炼中不产生脱辊、粘辊现象，缩短了混炼时间。