PANI/SiO2-VTEO/SiO2疏水复合膜的制备及防腐蚀性能

以硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,通过溶胶凝胶法制备二氧化硅(SiO2)溶胶,并以乙烯基三乙氧基硅烷(VTEO)对其改性,得到改性SiO2溶胶(VTEO/SiO2);同时制备磷酸掺杂聚苯胺(PANI)接枝SiO2复合粒子(PANI/SiO2)。将改性溶胶和复合粒子均匀混合后在Q235钢表面制备了PANI/SiO2-VTEO/SiO2复合膜。利用红外光谱(FTIR)分析了改性SiO2溶胶和PANI接枝SiO2的化学结构;通过扫描电子显微镜(SEM)分析了复合膜的形貌;利用接触角测试仪测试了复合膜的疏水性能;采用电化学阻抗谱(EIS)、开路电位(OCP)、极化曲线对制备的PANI/SiO2-VTEO/SiO2复合膜进行防腐蚀性能研究。结果表明,复合膜的水接触角为150°,表现出良好的疏水性能;复合膜具有较高的电化学阻抗(5.0×106Ω)和开路电位(-0.18 V),较低腐蚀电流密度(1.18×10-8A/cm2),腐蚀速率仅为0.000 1 mm/a,表现出了良好的防腐蚀性能。     

国内期刊荟萃

水性聚氨酯-SiO2/TiO2复合涂料的制备与研究魏阳等.聚氨酯工业,2004,19(6):17采用溶胶-凝胶法制备了SiO2/TiO2纳米复合微粒,将其分散在聚醚型水性聚氨酯中,制备了新型水性聚氨酯-SiO2/TiO2复合涂料。经FTIR和TEM测试表明,纳米TiO2颗粒表面成功地包覆上SiO2。在聚氨酯乳液中复合微粒粒径为60nm左右;分光光度法测试表明TiO2质量分数为20%的复合微粒在聚氨酯水乳液中具有良好的分散性能;而加入质量分数为1%的十二烷基磺酸钠后,对SiO2/TiO2纳米粉末的分散性能改善最大;力学性能测试表明加入SiO2/TiO2纳米复合微粒质量分数为0.6%时…     

PMMA/SiO_2纳米复合膜表面性能的研究

采用有机硅处理剂对纳米SiO2进行化学修饰,得到表面官能团化的纳米SiO2,然后再通过溶液聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅(PMMA/SiO2)纳米复合膜.利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、水接触角仪(WCA)对其进行表征.结果表明,经有机硅处理剂官能团化的纳米SiO2能很好地分散于PMMA基体中,SiO2有富集到聚甲基丙烯酸甲酯表面的趋势,加入纳米SiO2降低了聚甲基丙烯酸甲酯表面自由能,提高了膜表面的水接触角.经四氢呋喃溶剂刻蚀后,膜表面的水接触角显著提高,得到憎水型PMMA/SiO2纳米复合膜.     

聚酰亚胺/二氧化硅纳米复合膜的电沉积与性能研究

本文首先采用低能乳化法制备聚酰胺酸盐(PAAS)纳米乳液,制备的PAAS纳米乳液的平均粒径为35.0nm,将PAAS纳米乳液与中性二氧化硅纳米溶胶按一定的比例混合后,分别在50、100和150V的电压下电沉积于电极上(沉积时间3min),电沉积复合膜经过热亚胺化得到聚酰亚胺/二氧化硅(PI/SiO2)纳米复合膜。FT-IR分析显示酰亚胺环上的C=O不对称伸缩振动特征吸收峰(1778 cm-1)和Si-O-Si的非对称伸缩振动和对称伸缩振动特征吸收峰(1116和802cm-1)。X射线能谱仪(EDS)测试结果表明电沉积膜中存在硅原子,而且随着二氧化硅投料量的增加硅元素的质量百分比相应提高。复合膜的SEM显示二氧化硅以纳米颗粒形式均匀分散在聚酰亚胺基体中。由TG测试得知,PI/SiO2纳米复合膜的热稳定性高于纯PI膜。     

SiO2/聚氨酯纳米复合物的在位合成及其在环氧树脂中分散行为的研究

以水性阳离子聚氨酯纳米粒子为纳米微囊,利用原位水解法使正硅酸乙酯(TEOS)在囊内水解、聚合生成二氧化硅(SiO2)纳米粒子,从而合成出SiO2/聚氨酯纳米复合物的稳定水基乳液,实现纳米复合物中SiO2纳米粒子的均匀分散和良好的界面结合。并以此作为已表面改性的纳米粒子实现SiO2纳米粒子在环氧树脂的均匀分散。通过能谱扫描、透射电镜和乳液粒子粒径与分布等测试方式对含有环氧树脂的水性SiO2/聚氨酯纳米复合物进行测试。结果表明,SiO2/聚氨酯纳米复合物可以在环氧树脂中均匀分散且不团聚,同时也可促进环氧树脂在水中的分散。     

纳米CeO_2/水性聚氨酯复合材料的制备及性能

采用溶胶-凝胶法合成了纳米CeO_2溶胶,然后将合成的纳米CeO_2溶胶与水性聚氨酯(MWPU)共混,制备了一系列纳米CeO_2/水性聚氨酯(CMWPU)复合材料。采用DLS、UV-Vis、SEM、XRD、TGA等表征了CMWPU复合材料的结构和性能,探讨了纳米CeO_2溶胶质量分数对CMWPU复合乳液及其膜性能的影响。结果表明:加入纳米CeO_2溶胶后成功制备了CMWPU复合材料,纳米CeO_2溶胶在CMWPU复合体系中分散均匀。当纳米CeO_2溶胶质量分数为7.0%时,复合乳液紫外吸收效果较好,其吸光度值达到0.63。与MWPU相比,CMWPU复合膜耐热性得到提高,最大热分解速率对应的温度提高了63.4℃,拉伸强度达到52.63MPa。     

纳米TiO_2晶形对合成革用阴离子水性聚氨酯性能的影响

用纳米微粒直接分散法制备了纳米TiO2/水性聚氨酯复合膜,考察了纳米TiO2晶形(金红石型和锐钛矿型)对复合膜性能的影响。黏度分析表明,金红石型纳米TiO2增黏效果较好。粒径、SEM和AFM分析表明,添加纳米TiO2不影响聚氨酯乳液的稳定性,复合粒子仍然以纳米级存在,两种晶形的纳米TiO2均能均匀分散于复合膜中,并对复合膜表面的平整度无影响;接触角和卫生性能测试表明,两种晶形的复合膜都没有防水性,添加锐钛矿型纳米TiO2复合膜的卫生性能较好;机械性能和抗菌性测试表明,添加锐钛矿型纳米TiO2的复合膜具有更好的力学性能和抗菌性能。     

水性硅溶胶/丙烯酸聚氨酯纳米复合乳液的制备

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、硅溶胶、聚醚二元醇(N210)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)等为原料,采用原位分散聚合法制备了水性硅溶胶/丙烯酸聚氨酯(SiO2/PUA)纳米复合乳液,研究了硅溶胶、DMPA和TMP的用量以及中和度对SiO2/PUA纳米复合涂层性能的影响,确定了较佳的制备条件:硅溶胶最大添加量为SiO2占SiO2/PUA总固含量的4.5%,DMPA添加量为PUA质量的6.5%,TMP添加量为PUA质量的1.25%,中和度控制在90%。在此条件下制备的SiO2/PUA纳米复合涂层与市售PUA涂膜相比,其硬度、附着力、耐水性、耐溶剂性等都得到一定程度的提高。     

改性二氧化硅-乙基纤维素复合膜的制备及性能

乙基纤维素(EC)与改性二氧化硅(m-SiO_2)醇溶胶通过共混方式制备了复合膜EC-Six(x=1、2、3、4)。通过SEM、FTIR对复合膜的微观结构进行了表征,对复合膜的水接触角、机械性能和水蒸气透过系数(WVP)进行了测试。结果表明:当m-SiO_2醇溶胶与EC醇溶液体积比为3︰2时,纳米粒子均匀地分布于复合膜EC-Si_3中,并与EC形成均一的多孔状结构。该复合膜具有很好的表面疏水性,膜表面水静态接触角(WCA)可达145°。复合膜的抗张强度(TS)为10.452 MPa,断裂伸长率(EB)为5.405%,其WVP值为0.549 g·mm/(m~2·h·kPa)。抗菌剂的释放性结果表明,EC-Si_3膜中姜黄素在正己烷中的释放率高于在蒸馏水中的释放率。     

水性聚氨酯/纳米二氧化硅杂化材料的研究进展

介绍了制备水性聚氨酯(WPU)/纳米Si O2(二氧化硅)杂化材料的几种方法(如纳米Si O2表面改性法、溶胶-凝胶法和原位聚合法等),特别综述了采用化学接枝改性法制备纳米Si O2和溶胶-凝胶法制备共价键连接的杂化材料的研究进展。最后对WPU/纳米Si O2杂化材料的发展方向提出了建议。     

UV固化水性聚氨酯/粉煤灰复合材料的制备及其涂膜性能的研究

将微米级的粉煤灰(FA)用于可紫外光固化水性聚氨酯的改性,以改善水性聚氨酯的耐水性能。首先用KH-550对粉煤灰进行表面改性,再通过偶联剂中—NH2基团与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的反应制得表面带有—NCO基团的改性粉煤灰。原位反应制备可紫外光固化的WPU/FA复合材料,复合体系中粉煤灰的掺杂量达到5%。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了粉煤灰颗粒及复合物薄膜的表面形态,测试结果证明这种回收利用的无机粒子能够改善水性聚氨酯材料的耐水性能和机械性能,其耐热性能也有明显的提升。     

Effect of silica nanoparticles on structure and properties of waterborne UV-curable polyurethane nanocomposites

UV-curable waterborne polyurethane (WUPU)/silica nanocomposites were prepared using various silica by phase-inversion emulsification method. TEM examinations of nanostructured films indicated that the organic modified nanosilica was well dispersed in the WUPU matrix, while the acid and alkaline silica formed much less compact, or densely aggregated structure. DMA analysis demonstrated that the WUPU/silica nanocomposite films had a broadening of the tanδ peak and shifted to higher temperature. The WUPU/silica nanocomposite films displayed enhanced storage modulus, Shore A hardness, tensile strength without sacrificing high elongation at break compared to that of the pure WUPU film. The resulting nanocomposite films are possibly interesting for the generation of waterborne UV-curable transparent coatings with scratch-resistance.     

紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯研究进展

综述丁紫外光（UV）固化聚氨酯丙烯酸酯的研究进展,主要包括：UV固化的聚氨酯丙烯酸酯预聚物;光固化有机／无机复合材料;水性UV固化聚氨酯丙烯酸酯和UV固化超支化聚氨酯丙烯酸酯。     

紫外光固化碳纳米管改性水性聚氨酯涂膜

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇(PEG400)、2,2-双羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸-2-羟乙酯(HEMA)为主要原料,合成光固化水性聚氨酯丙烯酸酯预聚体,以三乙醇胺中和后,原位引入经浓硝酸处理过的碳纳米管(CNTs),制备了光固化水性聚氨酯碳纳米管复合乳液(WPU/CNTs),加入光引发剂后交联固...     

Facile synthesis of waterborne UV-curable polyurethane/silica nanocomposites and morphology,physical properties of its nanostructured films

Waterborne UV-curable polyurethane (WUPU)/silica nanocomposites were prepared by in situ method using aqueous silica sol. SEM examinations of hybrid films indicated that the nanosilica were well dispersed in the matrix. Atomic force microscopy revealed that the microphase separation between polyurethane and silica was significantly affected by the amount of silica incorporated. DMA analysis showed that the nanocomposite films with silica nanoparticles showed a single tan δ peak, which implies that soft and hard segments of polyurethane are well phase mixed. The nanostructure films displayed enhanced storage modulus, tensile strength without sacrificing high elongation at break. The resulting transparent hybrid films are promising for a number of applications, e.g. for high performance water-based UV-curable coatings.     

硅丙乳液改性高模数硅酸钾水性无机富锌涂料的研究

以硅溶胶、氢氧化钾为主要原料,硅丙乳液为改性剂,制备了一种稳定的高模数硅酸钾有机-无机复合基料,与锌粉以1∶2比例配制高模数硅酸钾水性无机富锌涂料.探讨了模数、固含量、反应时间、硅丙乳液用量对高模数硅酸钾溶液贮存稳定性和涂料性能的影响.采用正交实验的方法,确定了涂料的最优工艺条件.制备的水性无机富锌涂料是一种经济实用的绿色涂料.     

水性聚氨酯层压胶的制备及性能

文章合成了一种乙二氨基乙磺酸钠盐(AAS),并以其为亲水单体,与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚己二酸-1,4-丁二醇酯(PBA)为原料,采用丙酮法合成了一种用作层压胶的水性聚氨酸分散体(WPU),并通过纳米二氧化硅乳液(SiO2)对其进行改性。研究表明当NCO/OH值为1.25时活化温度最低,剥离强度最大;SiO2添加比例为10%时耐热性及剥离强度最佳。     

磺酸型水性聚氨酯／改性SiO2复合材料的制备与性能研究

用硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）对纳米二氧化硅（SiO2）进行改性,采用原位聚合将改性后的SiO2引入到磺酸型水性聚氨酯（WPU）中。结果表明,硅烷偶联剂与SiO2表面羟基发生了化学反应;随着改性SiO2含量的增加,复合材料的粒径逐渐增大,且复合材料的耐水性则得到明显改善;拉伸强度则随改性SiO2含量的增加先增大后减小,断裂伸长率逐渐减小;当改性SiO2质量分数为2．0％时,复合材料的拉伸强度最大,其值为39．62MPa,粒径为77．16nm,吸水率为13．69％,复合材料的综合性能较好。     

Newly UV-curable polyurethane coatings prepared by multifunctional thiol- and ene-terminated polyurethane aqueous dispersions mixtures: Preparation and characterization

A series of newly developed UV-curable polyurethane coatings were prepared by blending multifunctional thiol- and ene-terminated polyurethane aqueous dispersions. The composition, structure, solution stability and mechanical properties of the title coatings were characterized in detail by FT-IR, photo-DSC and DMA measurements. It was found that the resulting polyurethane coatings showed good solution stability and high photopolymerization activity even after a long time (i.e. 1 month). The incorporation of a waterborne polyurethane chain into the both multifunctional thiols and ene monomers promoted their solution stability and avoided any reaction between thiols and ene groups as a result of their high reacting activity in non-aqueous systems. UV-cured films prepared by this method were found to exhibit excellent physical properties with improvements over what can be attained directly with current UV-curable urethane-acrylate based systems. This method allows for the preparation of high performance UV-curable polyurethane aqueous coatings based on thiol-ene chemistry systems.