硅烷偶联剂对纳米二氧化硅表面接枝改性研究

利用硅烷偶联剂对纳米二氧化硅粉体进行超声表面改性,采用动态光散射粒度仪(DLS)、红外光谱(FT-IR)和透射电镜(TEM)等分析手段对表面改性前后的纳米二氧化硅进行表征。结果表明:硅烷偶联剂能够成功地对纳米二氧化硅进行改性,并且提高其分散性。经硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅活化率提高,团聚减少,粒子分布更加均匀。     

改性白炭黑/天然橡胶复合材料的制备及性能

采用双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si69)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)、乙基三甲氧基硅烷(11-100)对白炭黑进行表面改性,并制备改性白炭黑/天然橡胶复合材料。利用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、扫描电镜、橡胶加工分析仪等测试手段对改性白炭黑及改性SiO_2/NR复合材料的结构与性能进行了表征,并研究其硫化性能及力学性能。结果表明,经FT-IR、TG分析,3种硅烷偶联剂已成功接枝到白炭黑表面;改性SiO_2/NR复合材料相对于未改性SiO_2/NR,焦烧时间变长,正硫化时间缩短,结合胶含量增大;改性SiO_2/NR与未改性SiO_2/NR相比其定伸应力、撕裂强度明显提高,但断裂伸长率有所减小;改性白炭黑在天然橡胶基体中的分散性明显提高,其中Si69-SiO_2在天然橡胶基体中的分散性最好;Si69-SiO_2/NR复合材料的滚动阻力与生热最低;改性后的SiO_2/NR复合材料的拉伸断面粗糙程度增加。     

改性纳米二氧化硅增强增韧聚对苯二甲酸丁二醇酯

采用四辛基溴化铵(TOAB)改善纳米二氧化硅颗粒(SiO_2)的分散性,并在SiO_2表面进行聚对苯二甲酸丁二醇酯(pCBT)的接枝改性。以不同含量改性的SiO_2(0.1%~2%(质量分数))与环状聚对苯二甲酸丁二醇酯(CBT)熔融共混,原位聚合制得SiO_2/pCBT纳米复合材料。纳米复合材料的结晶性能和力学性能表征结果表明:随着SiO_2含量的增多,结晶度逐渐提高;与纯pCBT相比,添加1%(质量分数)SiO_2的复合材料的杨氏模量提高了22%,断裂吸收能提高约56%;此外,SiO_2还能显著提高pCBT纳米复合材料的弹性模量和玻璃化转变温度。     

导电纳米镍粉表面改性研究

为了提高纳米镍粉作为导电材料的分散性以及与基体的结合,对此进行了表面改性.使用稀盐酸处理纳米镍粉表面的Ni2 O3,然后用油酸对纳米镍粉表面进行改性,采用活性试验、红外光谱、热分析等手段对改性后粉体进行了表征,并对以改性纳米镍粉为填料的导电屏蔽涂料进行了电阻率和屏蔽效能的测试.结果表明:稀盐酸可以去除纳米镍粉表面氧化层;用5.5%油酸(Ni质量)改性纳米镍粉能够显著提高纳米镍粉在有机介质中的分散性,取得了良好的改性效果.     

用于纸基材料抗老化的纳米TiO2制备及结构表征

目的对纳米TiO_2进行有机无机改性,使其保持原有的抗紫外特性,同时降低光催化活性,实现对纸基材料的抗老化保护。方法以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,通过溶胶-凝胶法在纳米TiO_2表面包覆纳米二氧化硅(SiO_2)壳层,再用硅烷偶联剂KH570进行有机改性,制备无机-有机复合微粒,对试样进行SEM, TEM, UV-Vis, XRD, FT-IR分析表征,探讨TEOS用量对复合微粒形貌、抗紫外效果以及光催化性的影响。结果经过改性后SiO_2以无定形态成功包覆于纳米TiO_2表面,且以Si—O—Ti键结合,复合微粒的分散性得到明显提高。包覆层的厚度与TEOS用量有关,随着TEOS用量的增加,在不影响复合微粒紫外屏蔽效果的同时,复合微粒的光催化性能明显降低。结论复合改性降低了纳米TiO_2的光催化性,而对抗紫外性的影响较小,这对于其在纸质文物抗老化保护液中的应用非常有利。     

P(St-co-AA)聚合物模板法制备中空SiO2微球研究

以无皂乳液聚合法制备的苯乙烯(St)和丙烯酸(AA)阴离子型无规共聚物[P(St-co-AA)]微球为模板,不经过分离和离心、表面改性等任何后处理过程,采用溶胶-凝胶方法直接进行二氧化硅(SiO_2)包覆,成功制得中空SiO_2微球。探究了氨水用量、正硅酸乙酯(TEOS)用量以及不同AA用量对中空SiO_2微球的影响,并对制得的SiO_2微球进行了表征。研究结果表明,制得的中空SiO_2微球分散性优异,体系中无SiO_2实心小粒子,粒径均一,表面形貌呈树莓状,微球壁厚可控制在5～30nm范围内。     

α-氰基丙烯酸酯胶粘剂改性后的水下粘结性能

为了提高α-氰基丙烯酸酯胶粘剂在水下的快速粘结性能,用纳米SiO_2和硅烷偶联剂KH-500对其进行改性,用红外光谱表征了硅烷偶联剂处理纳米SiO_2提高α-胶粘结强度的机理,并通过扫描电镜(SEM)分析了纳米SiO_2在α-氰基丙烯酸酯胶粘荆中的分散性及增韧机理.结果表明,改性后的α-氰基丙烯酸酯胶粘剂中引入了Si-O-C键,使其在水下5 s快速粘结钢板和铝板的附着力大大提高.     

KH570原位改性纳米SiO_2球状颗粒的制备及疏水效果评价

为了制备疏水纳米SiO_2,提高在聚合物中的分散性,利用改进的Stber法合成出纳米SiO_2;依据脱醇缩合原理,用有机溶剂置换醇水溶剂,以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)作为改性剂对其进行原位改性;通过红外光谱分析、扫描电镜、粒度分析及一系列疏水性能测试表征产物结构并评价疏水效果。结果表明,经表面改性纳米SiO_2成功接枝上有机基团,颗粒形貌呈规则的球形,粒度约为50 nm,团聚现象明显减弱。通过疏水效果测试,改性后的纳米SiO_2能在有机溶剂中均匀分散,且在石蜡溶剂中能稳定存在1年以上;因其吸水率减小至28%,亲油化度增大至62%,接触角由23. 1°增大至129. 8°,可见疏水效果大幅提高。通过研究改性条件得出:最佳改性剂浓度为60%,最佳改性温度为100℃,最佳改性时间为25 h。     

改性荧光SiO2微球在硅橡胶中分散性的可视化研究

基于荧光标记与激光扫描共聚焦显微镜实现改性荧光SiO_2微球在硅橡胶中分散性的可视化分析。选择不同种类硅烷偶联剂改性荧光SiO_2微球,通过接触角、热重分析和荧光光谱表征了改性荧光SiO_2微球的表面特性。荧光SiO_2微球改性后的疏水效果与结合胶含量均为KH-570KH-560KH-550。可视化分析结果表明,KH-570改性荧光SiO_2微球后在硅橡胶中的平均粒径和网络连接率值分别为为2.61μm与47%,KH-560改性后为2.95μm与43%,以及KH-550改性后为3.32μm与41%。改性荧光SiO_2微球填料的可视化分析方法有利于更直观的观察改性填料在硅橡胶中的分散状态,并可对改性填料聚集体粒径进行统计,有助于评价填料在硅橡胶中分散性。     

蓖麻油-SiO2复合改性AZ91镁合金环氧有机涂层防腐性能研究

采用化学浸渍法在AZ91镁合金表面制备磷酸盐转化膜,继而进行环氧有机涂层制备,在环氧涂层中,分别添加了不同用量的纳米二氧化硅(SiO_2)和蓖麻油。并对制得的蓖麻油-二氧化硅复合改性AZ91镁合金环氧有机涂层进行表征,考察了蓖麻油和纳米SiO_2加入量及两者共同改性对复合有机涂层防腐性能的影响。结果表明,在蓖麻油添加量为3%(wt,质量分数),纳米SiO_2用量为1%(wt,质量分数)条件下,两者共同改性的复合环氧有机涂层的腐蚀电位达到-0.732V,阻抗可达到220.5MΩ,对基底具有较好的防护作用。