硬脂酸对纳米Al2O3的有机表面修饰研究

为提高纳米α-Al2O3粒子在有机体系中的分散性和相容性,对纳米α-Al2O3进行了有机表面改性.首先制备了纳米α-Al2O3水分散液,然后把纳米Al2O3水分散液转移到溶有硬脂酸的正丁醇溶液中,升温到一定温度,将纳米Al2O3浆体中的水分蒸馏出去,使纳米Al2O3在有机相中进行表面改性,使得纳米Al2O3有机表面改性和防团聚处理一步完成,得到了团聚程度较小的纳米Al2O3粉体.采用红外光谱(IR)、热分析(TG-DTA)、透射电镜(TEM)、润湿性实验、分散性实验等手段对表面改性前后的纳米Al2O3进行表征.红外光谱和TEM表明,在纳米Al2O3表面包覆有硬脂酸的有机层,并且可能有硬脂酸铝的生成.热分析显示,包覆量约为16.7%.润湿性实验及分散性实验表明,经硬脂酸改性的纳米Al2O3的表面性质由亲水变为疏水.     

硬脂酸钠对包铝纳米二氧化钛的有机改性

利用硬脂酸钠对表面包覆氧化铝的纳米TiO2进行了有机表面改性.采用了红外光谱(IR)、热分析(TG-DTA)、高分辨透射电镜(HRTEM)、润湿性及分散性实验等对表面改性前后的纳米TiO2进行了表征.红外光谱、热分析表明氧化铝和硬脂酸钠都是以化学键合的方式结合在纳米TiO2表面,并形成了有机包覆层.经测量,纳米TiO2表面的硬脂酸钠质量分数约为9.1%.润湿性及分散性实验表明,经氧化铝和硬脂酸钠表面改性的纳米TiO2粉体由亲水性变成了亲油性.     

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Fe2O3的有机表面改性及表征

研究了纳米Fe2O3，有机表面改性的影响因素，确定了最优改性剂和改性条件。采用红外光谱（FT-IR）、热分析（TG）、透射电镜（TEM）和分散性实验对表面改性前后的纳米Fe2O3，进行了表征。实验结果表明，以硬脂酸为改性剂、用量为15％、pH值为8、改性时间为2h时，改性后的纳米Fe2O3的亲油化度达到89．47％。红外光谱和热分析显示，硬脂酸以化学键合的方式结合在纳米Fe2O3的表面，其质量分数约为11％。透射电镜（TEM）和分散性实验表明，经硬脂酸有机表面改性的纳米Fe2O3，具有亲油疏水性能，能较好地分散于有机溶剂二甲苯中。     

TDI/TiO_2有机无机纳米杂化材料的合成与表征

文章采用有机包覆法对纳米TiO2进行表面改性,制备了2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)/TiO2纳米杂化材料。采用红外光谱(FT-IR)、热质量损失分析(TGA)、静态接触角(CA)、透射电镜(TEM)及分散性实验等手段对纳米TiO2和TDI/TiO2纳米杂化粒子进行分析和表征。红外光谱和热质量损失分析显示,TDI以物理吸附和化学键合的方式存在于纳米TiO2的表面,并形成了有机包覆层。经计算,每nm2约有4.0个羟基参与化学反应,化学包覆率达57.97%。静态接触角数值表明,TDI/TiO2纳米杂化粒子具有很强的疏水性能,与水的接触角达147°。分散性实验显示,TDI/TiO2纳米杂化粒子在基础润滑油中分散稳定,静置20 d未出现分层现象。     

用相转移法有机表面改性纳米TiO2

以正辛基三乙氧基硅烷(LM-N308)为有机表面改性剂,用相转移法对金红石相纳米TiO2进行有机表面改性.采用了傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热分析(TG-DTA)、X射线光电子能谱(XPS)、高分辨透射电镜(HRTEM)、亲油化度实验等对所得的纳米TiO2进行了表征.红外光谱和x射线光电子能谱表明LM-N308以化学键合的方式结合在纳米TiO2表面.HRTEM结果显示,在纳米TiO2的表面存在厚度均匀约2 nm的有机包覆层.TG和亲油化度实验数据表明,纳米TiO2表面化学吸附的LM-N308的饱和质量分数为7.0%～9.7%.分散性实验表明,经LM-N308表面改性的纳米TiO2由亲水性变成了疏水性.     

油基纳米氧化锌分散浆的制备及其流变性能

选用硬脂酸钠对ZnO进行表面湿法改性,以环十五硅氧烷硅油为溶剂,PEG-10聚二甲基硅氧烷为分散剂,通过机械球磨法制备纳米ZnO分散浆.利用水接触角、热重、TEM和FTIR对纳米ZnO粉体进行表征.结果表明,硬脂酸钠改性后,粉体具有疏水性,且硬脂酸钠最佳包覆量为6％(以ZnO的质量计,下同).硬脂酸钠包覆量为6％的疏水...     

硅基抗菌粉体表面改性及对聚氯乙烯塑料抗菌性能影响

用硅烷偶联剂KH570对硅基抗菌粉体进行表面有机化改性,研究了偶联剂用量、反应时间及反应温度对表面改性效果的影响.通过润湿性和吸光度测定,确定了最佳表面改性条件:硅烷偶联剂KH570含量为2份(100 g粉体中加入的改性剂量),反应温度为80℃,反应时间为5 h.通过红外光谱(FTIR)、热重(TG)和透射电镜(TEM)等对改性前后的粉体表面结构、热性能及在聚氟乙烯(PVC)中分散性分析表明:KH570以化学键形式接枝到粉体表面,形成了有机包覆,改变了粉体表面的极性;改性后的抗菌粉体在PVC中的分散性得到了提高,使其抗菌性增强.     

纳米ZnO的表面改性及ZnO/UPR复合材料的制备

以无水乙醇为介质,用油酸和硬脂酸对纳米ZnO进行表面改性,将改性后的纳米粒子以粉末形式直接加入或制成苯乙烯悬浮液的形式经过高能超声作用加入不饱和聚酯(UPR)中制备ZnO/UPR复合材料。通过亲油化度、红外图谱来表征油酸和硬脂酸的改性效果。通过TEM分析粒子在UPR中的分散效果。在万能试验机上测量ZnO/UPR复合材料的弯曲强度。结果表明,油酸改性纳米ZnO的效果好于硬脂酸,高能超声作用可以很大程度提高纳米粒子在树脂体系里的分散性,粒子以苯乙烯悬浮液的形式加入UPR中的分散效果更好,纳米ZnO质量分数为1%时ZnO/UPR复合材料的弯曲性能最好。     

硅烷偶联剂改性ZnO的结构与性能研究

利用硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对纳米氧化锌(ZnO)进行表面改性处理。采用接触角、X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶红外光谱(FT-IR)和热失重(TGA)等对ZnO改性效果进行分析表征。结果表明偶联剂以化学键方式结合在ZnO表面,改性后ZnO的表面性质由亲水变为亲油。TGA分析表明经3%和5%KH-570改性ZnO后,KH-570在ZnO表面的最大包覆量分别为1.44%和2.13%。     

不同改性剂对PE–LLD/纳米ZnO复合抗菌薄膜性能的影响

将纳米氧化锌(ZnO)粉体分别用硅烷偶联剂(KH–560,KH–570)、硬脂酸、钛酸酯偶联剂NDZ–105四种改性剂进行表面改性处理,将改性处理后的纳米ZnO粉体分别与线型低密度聚乙烯(PE–LLD)熔融共混,然后采用向上吹塑成膜法制得PE–LLD/改性纳米ZnO复合抗菌薄膜。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)测试和活化指数分析,研究了四种不同改性剂对纳米ZnO的改性效果,利用贴膜抗菌法和力学性能测试法研究了四种不同改性剂对复合薄膜抗菌性能和力学性能的影响。结果表明,钛酸酯偶联剂和硬脂酸的改性效果均较好且二者的测试结果基本相同;当纳米ZnO含量为0.6%时,经过钛酸酯偶联剂和硬脂酸改性后的纳米ZnO制得的复合薄膜对大肠杆菌的抗菌性能分别为90.9%和90.6%,具有抗菌作用;且两种复合薄膜对应的拉伸强度、撕裂强度、断裂标称应变(横向/纵向)分别为36.2 MPa/38.9 MPa,124 MPa/118 MPa,1 145%/692%和36.2 MPa/38.0 MPa,120 MPa/115 MPa,1 143%/680%,较纯PE–LLD薄膜分别提高29.3%/14.4%,14.8%/19.2%,17.4%/11.6%和29.3%/11.8%,11.1%/16.2%,17.2%/9.7%。     

油基纳米氧化锌分散浆的制备及其流变特性

选用硬脂酸钠对ZnO进行表面湿法改性，以环十五硅氧烷硅油为溶剂，PEG-10聚二甲基硅氧烷为分散剂，通过机械球磨法制备了纳米ZnO分散浆。利用水接触角、热重、TEM和FTIR对纳米ZnO粉体进行表征。结果表明，硬脂酸钠改性后，粉体具有疏水性，且硬脂酸钠最佳包覆量为6%（以ZnO的质量计，下同）。硬脂酸钠包覆量为6%的疏水性纳米ZnO粉体，包覆层厚度约为2 nm，此时水接触角最大为145.4°。模拟防晒乳液的防晒性能测试中，纳米氧化锌分散浆的紫外屏蔽性能显著优于粉体。流变特性测试表明，分散浆为假塑性流体，流动曲线符合Ostwald-de Wale幂律方程，具有剪切稀化特性；分散浆的黏度低，触变性小，储存稳定性高；温度升高，黏度降低，配方生产中对温度的敏感程度较小 。     

改性纳米氧化锌对丙烯酸聚氨酯防腐性能的影响

采用钛酸酯偶联剂改性纳米ZnO,改善其在涂料中的分散性,通过红外、SEM分析证明改性效果理想。然后将改性后的纳米ZnO以不同的添加量(分别为0.05%、0.5%、1%、2%质量比)加入丙烯酸聚氨酯涂料中,将此4种涂层分别进行EIS测试与分析,并结合其耐盐水表面形貌分析得出0.5%含量的改性纳米复合涂层具有最好的防腐效果,其涂层防腐性明显优于其他3种涂层。     

抗紫外纳米ZnO/TiO2粉体的氧化铝表面改性

用液相沉积法对纳米ZnO/TiO2进行了表面改性。用TEM、XRD和FTIR对产物进行了结构表征,用静态沉淀法分析了改性前后纳米ZnO/TiO2的分散稳定性,用紫外-可见分光光度计对其紫外屏蔽性能进行了检测。结果表明,改性纳米ZnO/TiO2表面存在致密的氧化铝膜,产物经充分分散后在有机介质中或水中的稳定时间分别由改性前的2 m in和5 m in提高到2 h和1 d,紫外线透过率由改性前的大于8.5%降低到小于7%。     

“Effect of nano-ZnO particles on the corrosion behavior of alkyd-based waterborne coatings”

A nano-composite was formed by incorporating nano-ZnO in a specially developed alkyd-based waterborne coating to different loading levels. The nano-ZnO based composite coatings were applied on mild steel substrate by dipping. The coated panels were subjected to various test environments like salt-spray, humidity, UV and mechanical tests like scratch and abrasion. The improvement in electrochemical performance and mechanical properties of the composite coatings were evaluated using various analytical techniques. FTIR technique was used to investigate the interaction between nano-ZnO particles and the polymer functionalities. Differential scanning calorimetry (DSC) was done to study the curing behavior of nano-composite coatings. SEM and AFM were used to investigate dispersion of nano-ZnO particles and the changes in the surface behavior of the coatings before and after exposure to the test environment. The result showed that, with increase in the concentration of nano-ZnO there was an improvement in the corrosion resistance, UV resistance and mechanical properties of the coatings indicating the positive effect of addition of nano-ZnO particles in the coatings.     

纳米白炭黑的复合改性及性能表征

为使纳米白炭黑具有强疏水性,在传统硅烷偶联剂改性工艺基础上,引入了硬脂酸进行复合改性,制备出了具有高疏水性能的纳米白炭黑。采用红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、接触角测试和沉降实验等研究了改性后试样的结构和性能,并讨论分析了复合改性的机理。结果表明:通过硅烷偶联剂改性,白炭黑表面接枝了氨基(—NH2)基团;硬脂酸改性后,—NH2基团与硬脂酸的羧基基团(—COOH)形成酰胺键(—CONH—),白炭黑最终表面形成了疏水性能优异的—(CH2)3COHN—(CH2)16CH3基团。复合改性后的纳米白炭黑表面通过化学键接枝了硬脂酸分子,与水的接触角达到了140°,具有优异的疏水性能。     

稀土偶联剂对碳酸钙表面改性的研究

采用硬脂酸稀土对碳酸钙进行改性,并对改性产品进行了表征。硬脂酸稀土湿法改性碳酸钙的最佳条件是:硬脂酸稀土用量1%,改性温度90℃,改性时间40min,搅拌速度1000r/min。改性结果表明,碳酸钙由亲水疏油变成了亲油疏水;通过FTIR分析表明,硬脂酸稀土与碳酸钙以化学键结合。     

Superhydrophobic surface decorated with vertical ZnO nanorods modified by stearic acid

Static and dynamic wettability of the ZnO nanorod surface prepared by a facile and inexpensive route is reported. The wettability of the ZnO surface was controlled and tuned by post hydrophobization using different stearic acid concentrations. The surface of the ZnO nanorods modified with 8 mM stearic acid showed a static water contact angle of 152° and sliding angle of 9°, which indicates superhydrophobicity. This suggests that the combination of the rough structures achieved by the ZnO nanorods and low surface energy provided by stearic acid modification results in superhydrophobicity and a very low sliding angle. The crystal structure, surface chemical elements, surface morphology, surface roughness, and static and dynamic water contact angles of the ZnO coatings were studied in detail. Further, the surface properties were assessed by calculating the surface free energies and work of adhesion for unmodified and stearic-acid-modified ZnO nanostructure surfaces. These coatings can find potential industrial applications in the electronic industry.     

纳米氧化锌在BR胶料中分散性的研究

研究不同的加工温度、混炼设备、加工工艺对纳米氧化锌在BR胶料中分散性的影响。结果表明，提高混炼温度，采用密炼机混炼，对提高分散性有利；混炼前先将纳米氧化锌和硬脂酸混合的加料方法，可以有效地改善纳米氧化锌在胶料中的结团现象，大大提高其分散性。