钛酸酯偶联剂对纳米TiO2的表面改性及对其改性性能的影响

本文利用亲油化度测试筛选出钛酸酯偶联剂TC-201为纳米TiO2的表面改性剂。研究偶联剂用量、改性时间、改性温度、pH值对纳米TiO2分散时间的影响。采用FTIR、TEM手段表征了纳米TiO2的改性效果。实验结果表明：TC-201以化学键形式与纳米TiO2表面羟基结合。当钛酸酯偶联剂TC-201用量为3.5%,改性时间为60min,改性温度为46℃左右,pH=5.2时,TiO2的分散时间最长,故改性效果最好。     

偶联剂改性白炭黑工艺条件优化

采用硅烷偶联剂KH-550、KH-560、KH-570和钛酸酯偶联剂对白炭黑进行表面改性,以提高无机材料的表面疏水性。在单因素实验的基础上,通过正交实验,考察不同钛酸酯比例、改性温度和搅拌时间对白炭黑表面改性效果。结果表明,钛酸酯偶联剂改性效果最好,优化的条件组合为:钛酸酯浓度60%、改性温度100℃,改性时间45min,在此实验条件下,活化指数为99.75%、吸油值为196.0mL/100g;扫描电镜研究表明,钛酸酯偶联剂能够降低颗粒团聚程度。该法可以使白炭黑表面键合有机官能团,增加疏水性,改善白炭黑在有机介质中的分散程度,有机改性效果良好。     

液体耐磨层Al2O3表面改性及分散性的研究

强化板的耐磨性能通常由耐磨表层Al2O3颗粒决定,Al2O3颗粒在水相和有机树脂中分散性差,容易团聚沉降。表面改性可有效地增进两相界面间亲和性,提高有机树脂对无机粒子的润湿能力,改善无机颗粒的分散。选用偶联剂KH-550对Al2O3颗粒进行表面改性,考察了KH-550用量、改性时间和改性温度等对活化系数的影响。实验得出Al2O3表面改性的最佳条件:改性剂用量2.0%、改性时间80min和改性温度80℃。通过粒度分析仪对改性后Al2O3颗粒水相分散液进行分析,峰值粒径越小和微分分布比例越集中说明分散效果越好,粒度分析的结果表明与活化系数表征效果一致。     

用于活性包装薄膜的氧化铝填料表面改性及性能研究

为了提高无机填料在LDPE包装薄膜中的相容性,使用不同类型偶联剂对氧化铝进行偶联改性。本研究通过单因素实验,在所选方法和条件范围内,得出钛酸酯偶联剂的偶联效果好于硅烷类偶联剂。采用钛酸酯偶联剂,以活化指数和吸油值为指标进行正交实验,从模型的方差分析来看,活化指数模型相比于吸油值的模型可靠性更高。因此,本实验获得的氧化铝最佳改性实验方案为改性时间60min,改性温度100℃,钛酸酯浓度2.5wt%。在此条件下,改性后氧化铝活化指数为99.69%、吸油值为33.6ml/100g。无机填料疏水亲油性能明显提高。     

纳米TiO_2光催化降解制药废水的实验研究

采用偶联剂法在聚丙烯多面球表面固载化纳米Ti O2,在高压汞灯照射下,对制药废水进行了光催化氧化降解实验;探讨了光照时间、纳米Ti O2使用量、溶液初始p H值、H2O2加入量等因素对制药废水降解的影响;在最佳条件下废水CODCr得到降解的同时,B/C也得到了显著的提高。     

改性纳米CaCO3分散体系稳定性和扩展DLVO理论

通过对分散体系黏度、固含量及Zeta电位的测定,探讨了表面改性过程的超声预处理、反应温度、改性剂用量及体系pH值等因素对改性纳米CaCO3水相分散体系稳定性的影响.结果表明,对纳米CaCO3水相分散体系进行超声预处理15min,以铝锆有机金属络合物偶联剂为改性剂,其质量分数为2.5%,同时控制改性体系的pH值为9时,改性纳米CaCO3水相分散体系的黏度较小,固含量较大,分散稳定性较佳.利用扩展DLVO理论对分散体系的稳定机理进行探讨,认为改性纳米CaCO3水相分散稳定性的改善主要归因于偶联剂在纳米颗粒表面的吸附使得空间位阻效应变大,从而空间位阻势能增大.     

纳米氧化锌对低密度聚乙烯的改性研究

用钛酸酯偶联剂对氧化锌(ZnO)纳米粒子进行表面改性后,与低密度聚乙烯(LDPE)复合制成ZnO/LDPE纳米复合材料.对该复合材料进行红外光谱、热重以及扫描电镜分析,并讨论ZnO质量分数对复合材料的拉伸强度、冲击强度、硬度、耐溶剂性能的影响.结果显示,改性后的ZnO纳米粒子在LDPE基体中分散良好;ZnO纳米粒子的加入提高了复合材料的热稳定性;随ZnO质量分数的增大复合材料的拉伸强度先增加后减小,冲击强度逐渐减小,而硬度以及耐溶剂性能均逐步提高.     

基于铝锆偶联剂TL-3A对γ-Al2O3颜料改性的研究

活性氧化铝（γ-Al2O3）颜料凭借其表面积大、密度小、白度高、结构软、印刷性能良好等特点,在涂布纸中得到了广泛的应用。但颜料存在易团聚、在水中分散性差的问题。本研究采用TL-3A偶联剂对γ-Al2O3颜料表面进行改性,通过正交试验和单因素实验相结合的方式确定最佳改性条件。实验结果表明：各因素对多分散系数PDI的影响顺序为偶联剂的添加量〉改性时间〉改性温度;改性的最佳条件包括偶联剂添加量为γ-Al2O3的2.0wt%,改性时间是30min,改性温度是50℃。扫描电镜图结果显示,改性后γ-Al2O3的分散性得到了很大改善,有利于水性涂料的配制。     

纳米TiO_2的硅烷偶联剂表面接枝改性

用γ-脲基丙基三乙氧基硅烷偶联剂对纳米TiO2进行改性,研究pH值、偶联剂质量分数、改性温度、改性时间等因素对纳米TiO2改性效果的影响。采用粒径、亚甲基蓝降解率等手段表征纳米TiO2的改性效果。结果表明,当硅烷偶联剂质量分数为0.5%、pH值4、改性温度60℃、改性时间1h时,纳米TiO2的表面改性效果最佳,改性后的纳米TiO2平均粒径比改性前小,分散性和稳定性增强,对亚甲基蓝溶液的光催化降解能力提高。     

棉织物的纳米氧化锌抗紫外整理

采用低聚丙烯酸钠和水溶性钛酸酯偶联剂对纳米氧化锌进行表面修饰改性，可以得到稳定性较好的纳米分散体系；再将该分散液经过浸、轧、烘整理工艺制得纳米氧化锌基棉织物。分析加工工艺参数表明，织物经纳米氧化锌用量10g／L，浴比1：30，浸渍15min，于150℃焙烘90s处理后，紫外屏蔽效果显著提高，且白度增加，只是吸湿性和强度略有下降。     

硅烷偶联剂KH-550表面改性纳米γ-Fe2O3

为了改善纳米γ-Fe2O3粉体的表面活性,通过γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)的水解和缩合反应对纳米γ-Fe2O3粉体进行表面改性。采用正交试验设计,以表面偶联包覆量为指标研究了偶联剂浓度、反应温度和反应时间对KH-550表面改性纳米γ-Fe2O3的影响。采用电子透射电镜(TEM)、红外线光谱分析仪(FTIR)和粒径分析仪表征。研究发现:最佳表面改性工艺条件为偶联剂质量分数为4.5%、反应温度为55℃和反应时间6 h;KH-550能与纳米γ-Fe2O3形成化学结合;表面改性后的纳米γ-Fe2O3能有效地阻止颗粒之间的相互团聚,纳米粉体的平均粒径减小43.9%,粒径分布更加集中,分散性能得到改善。     

纳米二氧化钛及其被覆聚丙烯酸酯分散液的研究

首先,采用钛酸四丁酯为先驱物、无水乙醇为溶剂、冰醋酸为抑制剂、十二烷基苯磺酸钠为分散剂,制备纳米二氧化钛溶胶。然后,将单体(丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯)慢慢滴加到纳米二氧化钛溶胶中,由过硫酸钾引发单体在纳米二氧化钛溶胶粒子表面发生聚合反应,得到纳米二氧化钛被覆聚丙烯酸酯分散液。接着,使用动态光散射仪分析纳米二氧化钛溶胶粒径及其分布,并利用透射电镜观察纳米二氧化钛被覆聚丙烯酸酯分散液形貌,探讨聚合反应的最佳纳米二氧化钛溶胶单体混合液p H值、反应温度,以及纳米二氧化钛溶胶质量分数对纳米二氧化钛被覆聚丙烯酸酯分散液的成膜性能及形成的膜的透光性的影响。结果表明,制备的纳米二氧化钛溶胶的平均粒径为263.0 nm,聚丙烯酸酯包裹纳米二氧化钛溶胶粒子;聚合反应的最佳反应温度为75℃,最佳纳米二氧化钛溶胶单体混合液p H值为8.0,纳米二氧化钛溶胶质量分数最佳为20.0%。     

纳米ZnO分散液的制备及其在棉织物上的应用

通过对比试验选用聚丙烯酸类阴离子表面活性剂和钛酸酯偶联剂作为联合分散剂对纳米ZnO进行分散处理,使纳米ZnO分散体系稳定性良好,并采用TEM法对分散体系中纳米ZnO微观结构进行了表征。另外,对复合整理前后织物的白度、折皱回复角等性能也进行了测试和比较。研究表明,棉织物经聚丙烯酸钠和钛酸酯偶联剂分散的纳米ZnO溶液整理后,抗紫外线性能显著提高。采用壳聚糖和氨基硅酮作为交联剂,通过复合整理法可使纳米粒子与棉织物牢固结合,抗紫外线性能持久。     

阳离子淀粉改性TiO_2及对装饰纸性能的影响

本文采用实验室自制的高取代度低黏度阳离子木薯淀粉对Ti O2改性,并研究了改性Ti O2的基本性质及其在装饰纸中的应用性能。实验结果表明,阳离子淀粉(CS)可以通过静电吸附作用包覆在Ti O2表面,当CS用量(相对于Ti O2)在1.5%时,改性Ti O2粒径分布均一,表面包覆的淀粉有较小的水溶性和较好的润胀力,应用于装饰纸时,在对遮盖力影响较小的前提下可以具有较好的分散性、物理强度和留着效果。     

改性纳米CaCO3对涂布纸性能的影响

研究了纳米CaCO3、偶联剂改性纳米CaCO3及脂肪酸改性纳米CaCO3对涂布纸物理性能的影响。结果表明,含纳米CaCO3的纸张涂层具有较高的印刷光泽度和表面强度。表面改性对纳米CaCO3在涂布纸中的应用有重要影响。以偶联剂和脂肪酸改性纳米CaCO3替代普通CaCO3,涂布纸的平滑度、光泽度、及油墨吸收性都大大提高,尤其表面强度改善更为明显,表面抗水性增强,水滴接触角明显增大。随着改性纳米CaCO3用量在5％～20％范围内增加,涂布纸性能持续改善。     

脂肪酶的催化性能及其在涤纶改性中的应用

与碱减量相比,脂肪酶改性涤纶的条件更加温和,处理后的废水更易生化处理。探究了工业脂肪酶的酶学性质,并将其应用于涤纶的亲水改性。通过浸渍和浸轧两种方法,探究了酶用量、处理时间、温度和p H等对涤纶脂肪酶改性效果的影响。结果表明,工业脂肪酶的最适反应温度为60℃,最适p H=8.0;该脂肪酶与非离子型表面活性剂JFC具有良好的协同作用,可用于涤纶的亲水改性。在应用研究方面,浸渍和浸轧两种工艺,脂肪酶涤纶改性的最佳温度在60℃左右,最佳p H在7.0~8.0,随着酶用量的增加以及处理时间的延长,脂肪酶对涤纶的处理效果逐渐提高。     

偶联剂对ABS/AlN复合材料力学性能的影响

利用熔融共混法制备了ABS/AlN复合材料,研究了不同的偶联剂用量对其力学性能的影响.结果表明:当使用1.5%的硅烷偶联剂KH—570处理AlN后,可使复合材料的拉伸强度提高34%,缺口冲击强度提高96%以上;钛酸酯—201的用量为2.0%时改性效果最好,可使复合材料的拉伸强度提高39%,缺口冲击强度提高300%.通过对缺口冲击断面的SEM分析发现,经过偶联剂改性的A lN与ABS基体的界面粘合作用增强,可使复合材料抵抗外力的能力得到提高.     

三组分偶联剂协同淀粉干法疏水改性研究

采用三组分偶联剂协同对木薯淀粉进行干法疏水改性处理,制备具有强疏水作用的变性淀粉。通过对偶联剂用量、偶联时间、偶联温度及转速等因素的探讨,并以活化度为评价指标,制备疏水性淀粉变性产品。实验结果表明,偶联剂用量2.1%、偶联时间10 min、偶联温度100℃、转速1000 r/min,可获得活化度88%的较为理想的疏水效果,木薯淀粉由亲水性表面转变为亲油性表面。     

纳米ZnO整理剂的改性分散工艺研究

通过单因素分析了超声时间、pH值、分散剂低聚丙烯酸钠PAAS、硅酸钠、OP-10及偶联剂KH-570的用量对纳米氧化锌的分散,并通过正交实验确定纳米氧化锌改性分散的最佳工艺条件,最终分散结果纳米氧化锌的平均粒径达到53.16nm,且形貌均一稳定。     

纳米SiO2对玄武岩纤维的表面改性

为提升玄武岩纤维与基体的界面相容性,采用偶联剂KH550改性后的纳米SiO₂对玄武岩纤维表面进行粗糙化改性处理。分析了改性前后玄武岩纤维的表面形貌和化学结构,研究了纳米SiO₂质量分数对玄武岩纤维力学性能、摩擦因数、吸湿性能的影响。结果表明:经纳米SiO₂改性后,玄武岩纤维表面的粗糙度和比表面积增大,摩擦性能和吸湿性能显著增加,在纳米SiO₂质量分数为5%时,玄武岩纤维摩擦因数由0.255提升至0.280,透湿率也提高至0.65%;与未改性的玄武岩纤维相比,改性后的玄武岩纤维表面出现了C—H键,且Si—O—Si键对应的振动峰强度变强,提高了纤维表面的极性;改性后玄武岩纤维的拉伸力学性能有一定提高,随着纳米SiO₂质量分数的增加,玄武岩纤维的力学性能先上升后下降,当纳米SiO₂质量分数为3% 时,其拉伸断裂强度最高可达40 cN/tex。