原位无皂乳液聚合制备纳米SiO2/聚丙烯酸酯杂化材料纸张表面增强剂的性能研究

以聚乙烯醇为胶体保护剂,正硅酸乙酯为前躯体,通过无皂乳液聚合法合成了SiO_2/聚丙烯酸酯杂化材料纸张表面增强剂.通过红外光谱(IR)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)和透射电镜(TEM)对杂化材料进行表征,结果表明纳米SiO_2和丙烯酸酯之间产生了化学键的结合,无机相的引入使杂化材料的热分解温度升高.初步应用实验结果表明,当增强剂用量为1%时,纸张的环压指数提高36%,抗张强度提高30%,撕裂度提高31%,拉毛强度提高30%.     

光固化聚氨酯丙烯酸酯/SiO_2杂化涂层的制备及性能

以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)分别与不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)反应制备聚氨酯预聚体,再以预聚体对纳米SiO2进行表面接枝改性,将改性纳米SiO2分散到聚氨酯丙烯酸酯(PUA)中,光固化制备了PUA/SiO2纳米杂化涂层。场发射扫描电子显微镜和差示扫描量热法研究表明,与未改性的纳米SiO2相比,以聚氨酯分子链改性的纳米SiO2可显著提高与PUA树脂相容性及杂化涂层的热稳定性能。以摆杆阻尼试验仪及漆膜冲击器研究了杂化涂层的力学性能,研究表明通过调整预聚体的分子链结构可在提高杂化涂层硬度的同时,不损失涂层的冲击性能。     

PVA/SiO2杂化材料的制备及表征

采用甲醛、乙醛及正丁醛作为改性剂,分别对 PVA进行改性,研究了改性PVA与TEOS及KH-560制备透明防雾涂层的工艺过程及涂层的性能. 结果表明,综合性能AMPVA＞FMPVA＞n-BMPVA,nBMPVA难以形成透明涂层;通过FT-IR分析证明涂层中有Si-O-Si生成;并讨论了涂层TGA曲线与涂层的透明性的关系.     

纳米SiO2/聚氨酯杂化材料的研究进展

综述了近10年纳米SiO2改性聚氨酯的研究进展,主要介绍了由3种方法制备的纳米SiO2/聚氨酯杂化体的形态结构及杂化体中SiO2与聚氨酯分子的相互作用力,并讨论了引入SiO2对聚氨酯体系的力学性能、热学性能、光学性能、耐磨损性、耐刮伤性能的影响.     

蛋白质-无机纳米杂化制备新型胶原蛋白材料

通过溶胶 凝胶法制备了胶原蛋白 SiO2有机 无机纳米杂化材料。FT IR研究表明:正硅酸乙酯(前驱体)水解产生的高表面活性微粒和精氨酸、组氨酸、色氨酸侧基的—CN基团发生了键合反应,并生成了新的化学键Si—C,同时前驱体水解产生的Si—OH和蛋白质分子的侧基CH—OH间也可发生缩合反应,因而在有机相和无机相之间产生强烈的相互作用。纳米粒子的尺寸随介质pH值和SiO2含量的改变而改变,当SiO2含量<3%且控制pH值3～3.5,生成纳米粒子的尺寸均在50～80nm之间;前驱体水解后产生的SiO2粒子在蛋白质中分散均匀,未发现明显的团聚现象;当SiO2含量高且水解速度较快时,无机粒子的尺寸分布略宽且高于100nm。无机纳米粒子的引入,使得胶原蛋白的水溶性降低,耐酸、碱稳定性、耐酶水解稳定性和耐热稳定性得到了明显的提高。     

溶胶-凝胶法制备环氧/SiO2纳米杂化材料及其性能研究

以异氰酸丙基三乙氧基硅烷(IPTS)接枝环氧树脂(EP)合成出了一种新型的环氧预聚物(IEP),由IEP通过溶胶-凝胶法制备出了EP/SiO2杂化材料。通过FT-IR、AFM、TG、DMA表征和分析了杂化材料的化学结构、SiO2纳米粒子在EP基体中的分散性和无机纳米粒子的引入对EP树脂热性能和力学性能的影响。结果表明,原位生成的纳米SiO2粒子在EP基体中的分散性良好,其平均尺度约为50nm;杂化材料的热性能和力学性能相比于纯EP有了很大程度的提高。     

SiO_2含量对PI/SiO_2杂化薄膜性能的影响

聚酰亚胺与SiO2杂化形成的有机-无机杂化薄膜体现出了优异的综合性能,在催化与分离、微电子、光电和绝热材料等领域具有广泛的应用及发展潜力。杂化材料相关的研究也越来越多,就SiO2含量对聚酰亚胺/SiO2杂化薄膜的光、电、热和力学性能的影响进行综述,总结了杂化薄膜的性能随SiO2含量变化而变化的基本规律。     

PVA/SiO_2/TiO_2杂化纤维的制备与表征

采用溶胶-凝胶法以正硅酸乙酯(TEOS)和钛酸四丁酯(TBOT)为原料制备了SiO2/TiO2溶胶,并与PVA进行杂化,得到PVA/SiO2/TiO2杂化溶胶,陈化后用拉丝法制得PVA/SiO2/TiO2杂化纤维。研究了PVA和TBOT对杂化溶胶的黏度变化与成纤性能的影响,并对杂化纤维的性能进行了测试。用FT-IR、EDS、XRD和TG对制得的纤维进行了表征。结果表明,PVA有利于改善杂化溶胶的成纤性能,随钛含量增加杂化溶胶的黏度变化速度加快;杂化纤维中各组分分布较为均匀,通过杂化限制了PVA的结晶并改善了PVA的耐热性能。     

PES／纳米SiO2杂化膜的成膜机理及性能研究

利用湿法相转化方法，通过在聚醚砜（PES）铸膜液中添加适量的纳米粒径的SiO2，制得了具有不同含量纳米SiO2的PES／SiO2杂化膜。对分相过程中的成膜动力学、膜的微观结构以及性能进行了分析测试，结果表明与纯PES相比，铸膜液中添加了4wt％纳米SiO2后，PES体系的成膜速度有所提高。膜断面的SEM照片表明，PES／SiO2杂化膜有更大的指状孔。膜性能测试结果表明，体系中SiO2含量对PES杂化膜的纯水通量和截留率有影响，在添加的纳米SiO2的含量较少时，所得PES杂化膜的截留率明显升高，水通量则相反而有所降低；随着体系中SiO2含量的进一步增加，PES／SiO2杂化膜的水通量明显增大，同时增强的截留率也得到了保持。     

石墨烯/SiO2杂化材料增强增韧环氧树脂基复合材料

采用原位接枝法制备得到三维结构的石墨烯/SiO2杂化材料,用透射电镜对杂化材料的表观形貌进行表征,同时对二氧化硅的粒径进行表征。利用环氧树脂固化工艺制备复合材料样条,将不同比例(0.1%、0.3%、0.5%)的杂化材料添加到树脂中制备树脂基复合材料,利用万能强力仪测试样条的拉伸性能,利用扫描电镜对样条的断截面进行扫描,研究不同比例的杂化材料对树脂增强增韧效果的影响,并得到最佳的添加比例。再以最佳添加比例将石墨烯、SiO2、杂化材料分别添加到树脂中制备树脂基复合材料,研究不同种类的填料对树脂基复合材料的增强增韧效果。结合拉伸测试结果和断截面扫描结果分析可以得到,杂化材料的添加量为0.3%时,对树脂基复合材料的增强增韧效果最佳;且杂化材料对树脂的增强增韧效果要明显优于单独添加石墨烯和二氧化硅。     

RAFT聚合调控的聚甲基丙烯酸β-羟乙酯/纳米二氧化硅杂化材料的制备及性能

首先将偶氮类引发剂引到纳米二氧化硅的表面,然后以此为引发剂,以甲基丙烯酸叔丁酯基二硫代萘甲酸酯(TNPBE)为链转移剂(CTA),进行甲基丙烯酸β-羟乙酯的可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合,制备了甲基丙烯酸β-羟乙酯/纳米二氧化硅(PHEMA/nano-SiO2)有机/无机杂化材料,并用红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)和热失重(TG)等方法对其结构和性能进行了表征与测试。研究结果表明,聚合物已经接枝到了纳米二氧化硅的表面,整个非均相体系中的聚合反应都是在链转移剂的作用下进行的,TG分析说明了此杂化材料的热稳定性良好。     

PVA/SiO2杂化纤维的制备与表征

采用溶胶凝胶法制备了不同SiO2含量的PVA/SiO2杂化溶胶,通过拉丝得到杂化纤维。对溶胶的可纺性和杂化纤维的性能进行了研究。结果表明,SiO2溶胶与PVA/SiO2杂化溶胶在反应过程中的黏度变化规律相似,黏度均存在三个变化区间,随PVA含量的增加,杂化溶胶的可纺性能改善。FT-IR表明,杂化纤维中PVA与SiO2之间形成了化学键结合;XRD、DSC和光学显微分析表明,杂化使PVA结晶能力明显降低;热失重和耐溶剂研究表明,PVA与SiO2之间的化学键结合使杂化纤维具有良好的耐热性能。     

HDPE/SiO2杂化材料的结晶行为

通过熔融接枝反应将乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)接枝到高密度聚乙烯(HDPE)分子链上,以四乙氧基硅烷(TEOS)为前驱体,加入接枝的HDPE中,通过溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备了HDPE/SiO2杂化材料。采用DSC分析,研究了SiO2对HDPE结晶行为的影响。结果表明,SiO2在HDPE中起到异相成核的作用,使HDPE的结晶温度提高、微晶尺寸分布减小。随降温速率增大,结晶峰变宽,结晶温度Tp向低温方向移动。非等温结晶动力学研究表明,在冷却速率范围5℃/min~20℃/min内,杂化材料异相成核,近似一维生长。     

木质素/PVA发泡材料的制备及性能表征

目的探究木质素/PVA发泡材料的制备工艺及性能优化。方法采用控制单一变量和正交试验法对木质素、PVA溶液质量分数、甲醛、硫酸的制备工艺进行探索及优化。结果单因素试验结果显示,木质素/PVA发泡材料的最佳工艺水平,PVA溶液的质量分数为9%,木质素用量为30%(文中所提用量均表示相对于PVA的质量,下同),甲醛用量为24%,硫酸用量为39%。正交试验结果显示,发泡材料的制备工艺最优组合,PVA溶液的质量分数为9%,木质素用量为20%,甲醛用量为40%,硫酸用量为47%。FTIR结果显示,木质素与PVA在适宜的条件下发生缩醛交联反应生成木质素/PVA发泡材料,但反应程度低,以在木质素苯环5位发生的取代反应为主。SEM显示,在不考虑各因素的相互影响下,各单因素木质素用量为30%,PVA溶液的质量分数为9%,甲醛用量为24%,硫酸用量为47%时所制备的发泡材料形成了较规则、均匀分布的泡孔或数目较多的孔隙结构。结论各单因素用量对木质素/PVA发泡材料的性能有很大影响,4个因素对发泡材料性能影响的主次排序为木质素用量PVA溶液的质量分数硫酸用量甲醛用量。     

共溶剂对溶胶-凝胶法制备PVA/SiO2杂化材料的影响

通过溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制得了透明PVA/SiO2杂化材料,重点研究了共溶剂的选择对杂化材料相分离的影响。采用扫描电子显微镜和能谱对使用不同共溶剂制备PVA/SiO2杂化材料体系中产生的沉淀物进行了分析研究。结果表明,在溶胶-凝胶法制备PVA/SiO2杂化材料的PVA-TEOS体系中,在以乙醇、四氢呋喃和乙醛为有机共溶剂的情况下,如果pH值控制不当,溶胶过程中会有絮状沉淀物出现。不使用有机共溶剂可合成具有良好透明性、体积收缩小、没有相分离的PVA/SiO2杂化材料。     

热转印膜用离型剂的制备与性能研究

通过对纳米SiO2先进行预处理改善分散性,再加入成膜物质和表面活性剂制得的离型剂,其固化性、稳定性较好,涂布于PET基材薄膜上,测得单位面积油墨残留率小,说明该乳液起到离型作用.     

咪唑封闭聚氨酯的制备及在纸张增强中的应用

以咪唑为封闭剂,1,6-己二异氰酸酯(HDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、双酚A、聚酯二醇为原料制备出阴离子封闭聚氨酯(ABPU)。用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、动态激光光散射(DLS)、透射电镜(TEM)分别对ABPU分子结构及乳胶粒形态进行了表征,研究了ABPU封闭率对纸张力学性能的影响。结果表明,增加ABPU封闭率,能明显提高纸张的强度指标,尤其是湿拉伸指数。产物分子结构中出现了羧基、咪唑环和聚氨酯结构;乳胶粒径与羧基含量密切相关,乳胶粒呈不规则的、具有核壳结构的球形。     

静电纺丝法制备PVA/TEOS复合纤维膜的研究

以聚乙烯醇(PVA)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,通过静电纺丝技术与溶胶-凝胶(Sol-Gel)方法,制备出不同反应时间的PVA/TEOS复合纤维膜。FT-IR和TEM观察表明,PVA纤维与TEOS溶胶之间形成了化学键结合,PVA复合纤维膜中的空隙被SiO2填充。XRD表明复合反应使PVA结晶能力明显降低。TG表明,复合膜具有良好的耐热性能,且随着复合时间的增加逐渐提高。力学性能测试表明,复合膜的拉伸强度在复合时间为7 h时达到最大值59.15 MPa。吸水和保水性能测试发现,随着复合时间的增加,复合膜的吸水性先增大后减小,而保水性越来越高。