二甲基二乙氧基硅烷对TEOS凝胶化过程的影响

以TEOS溶胶凝胶过程的动态激光光散射研究为基础,在过程的不同阶段加入二官能团有机硅单体DDS。用SEM分析产物的不同形貌。结果表明,DDS的加入对TEOS凝胶化过程产生了较大的影响,所得相分离产物随着DDS加入时间的不同呈现出一定的规律。这种规律的出现与动态激光光散射的研究结果达到了统一,从宏观上进一步体现了TEOS溶胶凝胶过程的特征,对在活性二氧化硅表面键接复合其它单体的研究必将起着重要的指导作用。     

PAA/SiO_2核壳粒子调控及其超疏水性能

通过在正硅酸乙酯(TEOS)水解过程中添加聚丙烯酸(PAA),制备了PAA/SiO_2核壳粒子,利用IR、TG、TEM、XRD等表征手段对PAA/SiO_2核壳粒子进行了分析,采用KH570对粒子进行表面改性并在载玻片表面提拉成膜。结果表明,制备所得的PAA/SiO_2核壳粒子相比普通SiO_2粒子分散性优异,核壳结构明显,可通过改变TEOS与PAA的用量调控核、壳的大小及厚度,且能替代普通SiO_2粒子成膜;改性后粒子成膜水接触角能达到156°,表现出超疏水性能。     

溶胶-凝胶法制备硅铝溶胶增强有机/无机复合薄膜

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)的水解缩聚产物作为主要成膜物质、正硅酸乙酯(TEOS)和异丙醇铝的水解缩聚产物硅溶胶和铝溶胶作为无机增强物、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)作为表面改性剂,通过共缩聚反应在聚碳酸酯(PC)板表面制备硅铝溶胶增强有机/无机复合薄膜;采用乌氏粘度计、TG/DTA、FTIR、UV-VIS、金相显微镜、铅笔硬度测试方法及划格法对涂膜液及薄膜性能进行表征.研究结果表明,加入KH-570改性铝溶胶后的涂膜液稳定性较好,MTMS水解缩聚产物与硅溶胶、铝溶胶通过共缩聚反应在PC板表面形成带有机基团的无机交联网络结构,基本骨架由Si-O-Si、Si-O-Al、Al-O-Al组成;铝溶胶的引入提高了薄膜的耐热性能及薄膜硬度,但KH-570改性的效果不明显;薄膜对PC片有增透效果,涂膜液陈化2 d后,加入KH-570改性铝溶胶后薄膜的增透效果更理想;加入KH-570改性铝溶胶后薄膜的表面平整性得到改善.     

正硅酸乙酯水解液储存的稳定性

采用正硅酸乙酯(TEOS)在酸性条件下水解制备了溶剂型无机硅酸锌底漆的固化剂——TEOS水解液,通过升高储存温度的方法研究了水解度、酸水pH对TEOS水解液储存稳定性的影响。结果表明,以pH=2.5的酸水为催化剂,水解得到水解度为80%的TEOS水解液具有良好的储存稳定性,其在常温下的储存期可达12个月,以此TEOS水解液制备的无机硅酸锌底漆具有表干快、附着力优良、耐蚀性好等特点。     

DDS含量对有机硅/SiO_2杂化涂层性能的影响

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)为无机相前驱体,甲基三乙氧基硅烷(MTES)和二苯基二甲氧基硅烷(DDS)为有机相前驱体,盐酸和水为催化剂,通过水解-缩聚反应制备了不同DDS含量的有机硅/SiO_2有机-无机杂化溶胶。在100℃下经12 h烘干得到有机硅/SiO_2杂化涂层。涂层性能测试表明:随DDS含量增加,硬度、附着力、耐蚀性(未加DDS耐蚀性较差)有所下降;柔韧性均为1级。低温下涂层耐热性较好。溶胶中n(TEOS):n(MTES):n(DDS)为6:9:2时涂层综合性能最佳。     

金刚石微粉表面的纳米硅烷化改性及其抗氧化性能

采用溶胶?凝胶技术和正硅酸乙酯（TEOS）的水解?缩合反应,在金刚石微粉表面包覆一层厚度为2～10 nm的富含活性氧基团的纳米氧化硅非晶凝胶膜,凝胶膜在加热至一定温度后,其二氧化硅可由非晶相向晶体相转变。金刚石微粉在空气中的初始氧化温度从原料金刚石的500 ℃提升到其TEOS覆膜改性后的550 ℃。在TEOS覆膜中添加纳米硅粉改性后,金刚石微粉样品在空气中的初始氧化温度可进一步提升至610 ℃;且经过800 ℃的热处理后,样品剩余量比之原料金刚石量大幅度提升,表明TEOS覆膜中添加纳米硅粉后可进一步提升金刚石微粉的高温抗氧化性能。TEOS覆膜中富含的活性氧基团能与树脂/陶瓷结合剂间产生化学反应,有利于提高结合剂对金刚石的把持力,可为制备高性能的树脂/陶瓷结合剂金刚石工具提供良好的功能化改性原材料。      

铜合金表面巯基官能有机硅溶胶-凝胶涂层中TEOS含量对其防腐性能的影响

以巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)为有机前驱体,以正硅酸四乙酯(TEOS)为无机前驱体,盐酸为催化剂,经水解-缩合反应在Cu合金H62表面制备了高固含量的有机-无机杂化溶胶-凝胶涂层。利用红外光谱仪、动态光散射粒度分析仪对涂层的化学成分和溶胶粒子的平均直径进行表征,利用SEM观察涂层的表面和截面形貌,利用拉脱法附着力测试仪和电化学工作站对涂层的附着力和耐蚀性进行表征。结果表明:TEOS的加入有利于提高涂层的热稳定性。随着TEOS含量的增加,溶胶粒子的尺寸呈上升趋势,过量的TEOS会使涂层表面和内部产生孔洞和裂纹等缺陷。当TEOS和MPTMS的摩尔比为0.6时,涂层的交联密度较大且涂层缺陷较少,涂层的耐蚀性最佳。     

疏水二氧化硅涂层对石材的抗酸保护性能

采用溶胶-凝胶法、辅以超声的作用,制备疏水二氧化硅粒子:所用的前躯体为端羟基的聚二甲基硅氧烷(PDMS-OH)和正硅酸乙酯(TEOS)、催化剂为氨水(NH3.H2O),制备过程中添加或不添加修饰剂3-缩水甘油丙基三甲氧基硅烷(GPTMS).其反应物的摩尔比为(TEOS):(乙醇):(H2O):(NH3.H2O):(PDMS-OH)=1:73:192:7.6:0.27～0.675.扫描电镜观察表明,所制备的二氧化硅粒子平均粒径为167 nm.GPTMS的修饰通过FT-IR证实,它的添加导致疏水二氧化硅复合物的稳定性下降.以(PDMS-OH):(TEOS)=0.675时制得的疏水二氧化硅配制的涂料施涂于石材表面,所形成涂层的接触角最高达152°、有良好的耐酸性能.     

假冠醚结构稳定的金纳米粒子在MWNTs表面的自组装

叙述了一个有效的由聚乙二醇形成假冠醚结构稳定的金纳米粒子在多壁碳纳米管(MWNTs)表面自组装研究。MWNTs在H2SO4-HNO3溶液中经氧化修饰上羧基和羟基之后,以光化学合成和晶种媒介生长法制备的胶体金纳米粒子被直接附着在其表面上。通过对Au/MWNTs复合物的TEM表征,研究了金纳米粒子尺寸对MWNTs表面自组装的影响;同时探讨了金纳米粒子对MWNTs表面自组装的驱动力。     

生物涂层制备技术的研究现状及进展

羟基磷灰石(HA)由于具有良好的生物相容性和骨组织诱导性,被认为是替代人体硬组织的一种很好的生物医用材料,但其溶解度较高,降低植入体的长效性,而将氟渗入HA晶格中能提高HA结构稳定性并降低其溶解性,将硅掺入HA晶格中能有效地提高HA的生物活性,因此含氟羟基磷灰石(FHA)和含硅羟基磷灰石(Si-HA)成为了新兴的改性材料。介绍了羟基磷灰石(HA)、含氟羟基磷灰石(FHA)以及含硅羟基磷灰石(Si-HA)的性能特点以及涂层的制备技术,重点阐述了采用激光熔覆技术制备生物涂层的研究现状以及本课题组的研究进展,指出了目前研究中存在的不足,并展望了生物涂层今后的研究和发展趋势。