核壳结构PB-g-(SAN-co-Si)抗冲改性剂的合成与表征

采用种子乳液聚合法,在聚丁二烯(PB)乳液接枝苯乙烯-丙烯腈(SAN)的同时,加入γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-570),制备了带有缩合反应活性基团的聚丁二烯接枝(苯乙烯-丙烯腈-有机硅)共聚物(PB-g-(SAN-co-Si)大分子改性剂。采用透射电镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和SAN接枝率测定等方法对产物进行了表征。TEM显示乳胶粒具有典型的核壳结构,粒径为300nm,乳胶粒外分布有KH-570水解缩合形成的纳米硅粒子。FT-IR分析证实KH-570通过化学键接枝到PB链上。除通过自由基聚合外,SAN的接枝还可通过KH-570之间的水解缩合方式进行,KH-570的引入大幅度提高了接枝效率。     

硅烷偶联剂对纳米二氧化钛表面改性的研究

利用硅烷偶联剂（KH-570）对表面包覆氧化硅的金红石相纳米TiO2进行了有机表面改性．采用红外光谱（IR）、X射线光电子能谱（XPS）、热分析（TG-DTA）、透射电镜（TEM）和润湿性实验等分析手段对表面改性前后的纳米TiO2进行了表征．红外光谱和X射线光电子能谱表明，KH-570以化学键合的方式结合在纳米TiO2的表面，并形成了有机包覆层．经测量，纳米TiO2表面包覆的KH-570的质量分数约为7．42％-8．59％．润湿性实验显示，经KH-570表面改性的纳米TiO2具有疏水性．力学性能实验表明，经KH-570表面改性的纳米TiO2能同时提高复合材料的强度和韧性．     

新型有机聚合-无机杂化载体材料ZnPS-PVPA的合成及表征

采用直接沉淀合成法,在无模板剂存在下,使用聚（苯乙烯-苯乙烯基膦酸）、磷酸二氢钠作磷源合成了不同比例的新型有机聚合物-无机杂化材料聚（苯乙烯-苯乙烯基膦酸）-磷酸锌Zn（NaPO4）1-x（O3PG）x.mH2O（x=0.35～1.0,G是有机基团）,用FT-IR、TG、XRD、N2吸附、SEM等手段对其进行了表征,结合实验数据提出了其可能的理想结构模型。结果表明这类新型杂化材料具有规整的层状结构,有一定的比表面及较好的热稳定性,可以作为新型的催化剂载体材料。     

有机硅KH-570改性硅溶胶杂化涂层的制备研究

以硅溶胶、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为原料,将低钠型碱性硅溶胶经强酸性阳离子交换树脂离子交换后,得到酸性硅溶胶,将其与KH-570按一定比例共混搅拌,通过KH-570在酸性条件下,水解缩聚,制得有机/无机杂化溶胶。以低碳钢Q235为基材,制备出硅烷偶联剂KH-570(MEMO)改性硅溶胶的杂化涂层。以FT-IR测试方法对其结构进行了表征,采用动电位极化曲线测试涂层的耐蚀性能。以光学显微镜、SEM观察涂层与碳钢裸片在腐蚀前后的表面形貌。研究结果表明:酸性硅溶胶与KH-570的水解缩聚产物通过共缩聚反应在碳钢表面形成带有有机基团的无机交联网络,基本骨架由Si-O-Si组成,经过100℃热处理,即可得致密涂层,涂层均匀、透明,无缺陷。电化学分析表明涂层形成物理屏障,为基体提供了优良的腐蚀保护。杂化涂层显现出良好的耐蚀性能。     

硅烷偶联剂对硅溶胶及其膜层表面开裂性的改性效果

为了改善硅溶胶膜层的开裂性,使用甲基三氧甲基硅烷和KH-570 2种硅烷偶联剂对硅溶胶正硅酸乙酯进行改性。比较了2种偶联剂对硅溶胶膜层的影响,应用金相显微观察、傅立叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜观察等系统研究了偶联剂KH-570对硅溶胶及其膜层的改性效果。结果表明:2种硅烷偶联剂都可以明显减少膜层的裂纹,使其表面更加平整;在同样的用量下,偶联剂KH-570对减少涂层表面裂纹的效果更加明显;加入KH-570偶联剂的硅溶胶体系内由于生成了有机-无机杂化的网络结构而有效地减缓了膜层开裂性,提高了其耐蚀性能。     

KH-570对纳米氧化锌表面接枝改性研究

利用硅烷偶联剂（KH-570）对纳米氧化锌粉体进行超声表面改性，采用红外光谱（FT-IR）、热分析（TG-DSC）、透射电镜（TEM）、粘度、索式提取和活化指数实验等分析手段对表面改性前后的纳米ZnO进行了表征。实验结果表明，KH-570与粉体之间既有物理包覆，又有化学包覆。经KH-570改性的纳米ZnO由亲水性变为亲油性，且粒子分布更加均匀。     

含磷、含硅丙烯酸酯共聚苯乙烯的燃烧和热分解性能研究

将1-氧代-4-羟甲基-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA)与丙烯酰氯反应,制备了PEPA丙烯酸酯(PEPA-AA),通过1 H-NMR确认了产物结构。研究了不同比例的PEPA-AA与γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅(KH-570)共聚苯乙烯的燃烧性和热稳定性。结果表明,磷-硅之间有明显的协同阻燃作用,当PEPA-AA∶KH-570∶St为15∶10∶75(mol∶mol∶mol)时,共聚苯乙烯的极限氧指数(LOI)可达28.5%。热重分析(TGA)显示,该共聚物在氮气下热分解后600℃残余物含量为31.3%,在空气中热氧化分解后600℃残余物含量为36.6%,表现出凝聚相阻燃的特点。     

有机/无机复合透明耐磨薄膜的制备

以甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)水解聚合产物作为主要成膜物质,引入正硅酸乙酯(TEO S)水解产物硅溶胶作为无机增强物,调节两种混合溶液pH值,利用两者羟基之间的共缩聚反应在聚碳酸酯(PC)板表面制备有机/无机复合透明耐磨薄膜;采用TG/DTA、FT-IR、SEM及UV-V IS对成膜过程、薄膜性能与结构进行表征。结果表明,KH-570和TEO S水解聚合产物通过共缩聚反应在PC板表面形成带有有机基团的无机交联网络,基本骨架由S i-O-S i组成,经120℃热处理后,薄膜均匀致密,提高了PC板的耐磨性,并有一定的增透作用。     

用于分离CH4/CO2疏水性SiO2膜的制备

分别采用KH-570,KH-560和A-151代替部分TEOS作为前驱体,通过溶胶-凝胶法制备了疏水性SiO2气体分离膜,利用IR,BET,TG,SEM以及接触角测试仪等对其进行了表征,并对(0.8KH-570)SiO2膜进行了CH4/CO2气体渗透性能评价。结果表明,当A-151,KH-570和KH-560与TEOS的摩尔比均为0.8时,膜的接触角分别从28.6°增大到97.8,94.2°和90.7°。膜样品的疏水性增强,修饰后的膜孔径分布更加狭窄,平均孔径减小,抵抗水蒸汽的能力明显增强;膜层无开裂,表面完整。其中,KH-570修饰的膜性能较好,在n(KH-570)/n(TEOS)=0.8时,压力为30kPa的条件下,(0.8KH-570)SiO2膜对CH4/CO2的分离因子为2.13,大于纯SiO2膜的分离因子(1.58)和努森扩散理论的分离因子(1.67),分离效果较好。     

硅溶胶表面的烯键修饰研究

以醋酸为催化剂,乙醇为分散剂,先将偶联剂KH-570经溶胶-凝胶过程,生成表面带烯键的硅溶胶,再将其与工业化生产的常见硅溶胶共混,经过两种硅溶胶的交换、陈化等过程,使得工业化生产的常见硅溶胶的表面带上烯键,实现对工业化硅溶胶表面的烯键修饰。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和热重分析(TGA)等表征手段对修饰改性前后的硅溶胶样品进行了表征。结果表明:硅烷偶联剂KH-570的不饱和烯键成功接枝到纳米硅溶胶的表面。     

金属表面复合保护涂层的制备与性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了有机-无机复合溶胶.用提拉法将复合溶胶涂覆在不锈钢基板上,基板上的湿凝胶经热处理后便形成了透明保护涂层.对制备好的涂层进行了附着力和硬度等性能分析,分析结果表明:有机-无机复合溶胶易于成膜,且成膜具有很好的耐磨性、韧性和耐腐蚀性.     

金属表面复合保护涂层的制备与性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了有机-无机复合溶胶。用提拉法将复合溶胶涂覆在不锈钢基板上，基板上的湿凝胶经热处理后便形成了透明保护涂层。对制备好的涂层进行了附着力和硬度等性能分析，分析结果表明：有机-无机复合溶胶易于成膜，且成膜具有很好的耐磨性、韧性和耐腐蚀性。     

义齿树脂基托表面有机-无机杂化膜的制备与研究

本研究设计合成应用于义齿树脂基托表面的有机-无机杂化膜.由缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(KH560)和正硅酸乙酯(TEOS)共水解缩合制得杂化硅溶胶;由甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)三种单体共聚制得聚合物.两者利用KH560和GMA中的环氧基团进行交联,形成具有互穿网络结构的杂化膜.对膜层的硬度、附着性及抗破裂性等进行表征,并对覆膜后的基托树脂的光泽度、吸水性及溶解性进行测试.实验结果表明,杂化膜不仅具有良好的力学性能,而且提高了基托树脂的光泽度,降低了基托树脂的吸水性和溶解性,最终会提高基托综合性能.     

有机-无机杂化介孔薄膜的研究进展

有机-无机杂化介孔薄膜能实现有机和无机组分的功能互补,具有良好的综合性能,成为近年来功能材料研究领域的熟点之一.综述了近年来有机-无机杂化介孔薄膜的制备方法、介孔的形成机理及控制和介孔薄膜的应用研究,指出了当前研究中存在的问题,展望了今后的发展趋势.     

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。     

溶胶凝胶法在聚合物/无机纳米复合材料中的应用

本文对溶胶凝胶法在聚合物/无机纳米复合材料中的应用进行了综述.并对溶胶凝胶法在橡胶增强、光学仪器、功能化涂层以及其它领域中的应用进行了具体的讨论.指出溶胶凝胶过程工艺条件的优化以及分散介质范围的扩大将是溶胶凝胶法在聚合物/无机纳米复合材料中应用的发展方向.     

有机/无机杂化室温固化热控涂层的制备

以正硅酸乙酯(TEOS)与硅氧烷共水解缩聚反应制备得到粘结剂,然后与作为固化催化剂的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)和作为光学颜料的ZnO粉末混合,制备了一系列有机-无机杂化热控涂层(TCCS)。所制备的热控涂层可以在室温下自然固化, 且具有较低的太阳吸收比α_S和较高的发射率ε_H。红外光谱(FT-IR)和凝胶色谱(GPC)分析结果表明,所制备的混合粘结剂含有大量的活性羟基,聚合度适中。热重分析(TGA)表明,所制备的热控涂层在200℃以下具有良好的热稳定性。通过增加涂层厚度可以降低α_S/ε_H值,通过提高TEOS含量,可以降低涂层在红外波段的光学吸收。这为获得具有低α_S/ε_H值的室温固化TCCS提供了有效途径。     

铝合金表面不燃有机-无机复合涂层的制备与表征

以合成的水性有机硅改性硅溶胶为基料,在铝合金表面制备了一种具有良好理化性能的不燃有机-无机复合涂层。通过对底涂层附着力、耐冲击性以及涂层表面形貌的对比,确定底层涂料的颜基比(P/B)为1∶1~1.5∶1时,底涂层具有良好的理化性能,制备过程中不易产生细裂纹。SEM观察形成的底涂层致密性差,喷涂纳米面漆后涂层平整,致密。EDS分析表明底涂层的厚度在30μm左右,其中存在5-10μm的过渡层。火焰燃烧测试表明涂层(底涂层+面层)遇明火高温不燃、不脱落、无炭化,而是形成一种釉状层与铝合金基体牢固地结合在一起;XRD分析证明燃烧前后涂层材料主要物相没有发生明显改变。除耐沸水性、耐高温性外,涂层的理化性能按照国家标准GB 12441-2005检测,结果表明涂层具有良好的理化性能,能够满足铝合金表面高装饰、高防护的性能要求。     

有机-无机杂化复合材料的合成、表征和热学性质

丙烯酸乙酯(EA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、及丙烯酸丁酯(BA)分别和含烷氧基硅烷单体甲基丙烯酰氧基三甲氧丙基硅烷以一定比例通过自由基共聚反应制得共聚物前驱体,将TEOS在HCl催化剂作用下水解、缩合形成SiO2,然后由共聚物和SiO2通过溶胶-凝胶法合成杂化复合材料,制得的复合材料膜有较好的光学透明性,其透光率在79%以上.利用傅立红外光谱分析了杂化材料的化学结构.溶胶抽取结果表明,在杂化材料中凝胶的含量较高,对它们的形貌特性和研究结果表明:在聚合物基体中SiO2具有较好的分散性,有机-无机相相互贯穿.     

一种反射型有机/无机复合高能激光防护涂层制备及性能研究

以酚醛树脂、环氧树脂为粘结剂，采用单一因素考察法，分别考察了ZrO₂和Al₂O₃共2种具有高反射率的耐热填料对高能激光防护涂层性能的影响，分别对其抗高能激光烧蚀性能、耐激光辐照时间、激光辐照前后涂层表面反射率等性能进行了表征，开展了辐照前后涂层表观形貌观察及XRD扫描，从微观角度确定了耐热填料晶型变化情况。结果表明，ZrO₂在高能激光辐照过程中具有良好的耐高能激光烧蚀性能，可耐受高能激光辐照功率密度达到2.35 kW/cm2，激光辐照前后涂层表面反射率提高了46.28%。