含氟甲基丙烯酸酯树脂掺杂SiO2复合涂层的制备及其性能

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸十八酯(SMA)、甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)、2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯(FMA)为单体,采用自由基溶液聚合方法合成了含氟甲基丙烯酸酯树脂。将无机纳米二氧化硅(SiO2)粒子掺杂到该树脂中,通过交联固化得到含氟甲基丙烯酸酯树脂/SiO2复合液。利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)与场发射扫描电子显微镜(FESEM)对涂层结构进行了表征。以不锈钢板为底材,讨论了二氧化硅粒子加入量和复合液浓度对复合涂层表面润湿性的影响。结果表明,当二氧化硅占含氟甲基丙烯酸酯树脂质量的20%,所制含氟甲基丙烯酸酯树脂/SiO2复合液的浓度为5%时,在不锈钢基材上制备的复合涂层对水的静态接触角达到126.7°,对煤油的静态接触角为26.8°。     

纳米二氧化钛/氧化锌超疏水涂层的制备及其性能

将纳米TiO2和微米ZnO机械搅拌,制备了纳米TiO2/ZnO复合粒子。通过硬脂酸对其改性,于200°C下烘烤15min,在钢试片上得到纳米TiO2/ZnO复合超疏水涂层。采用扫描电镜、红外光谱和接触角分析仪对涂层表面的形貌和疏水性进行了表征。结果表明,复合粒子经硬脂酸表面改性后引入了疏水性的甲基,形成微/纳米双重粗糙结构。当硬脂酸含量为9%时,所得涂层表面与水的静态接触角为165.3°,滚动角4°。该涂层具有优异的耐溶解性、耐温性及自清洁性。     

硅烷偶联剂表面改性二氧化钛粒子超疏水性能研究

针对无机二氧化钛（TiO2）粒子在有机体系中的分散性问题,采用硅烷偶联剂KH-570对无机填料钛白粉（二氧化钛,TiO2）的表面进行有机化改性;并通过红外光谱（FT-IR）、接触角测试、沉降实验、扫描电子显微镜（SEM）等手段表征表面改性TiO2粒子的结构,测试其超疏水性能,分析超疏水表面形成的机理。结果表明,经KH-570表面改性的TiO2粒子的疏水性和分散性得到明显改善,当KH-570质量分数达到15%时,表面改性的TiO2涂层与水的静态接触角达152.5˚,表现出良好的超疏水性能。     

细乳液聚合制备纳米SiO2／含氟丙烯酸酯复合乳液及其性能研究

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯为前驱物,在丙烯酸酯单体为油相介质中原位生成纳米SiO2粒子,并通过细乳液聚合,制备出纳米Si02／含氟丙烯酸酯复合乳液。研究了含氟单体和SiO2的用量对复合乳胶膜性能的影响,并采用FT-IR,DSL等分析手段对产物进行了表征。结果表明：该乳液具有良好的稳定性,粒径分布较窄。当（甲基丙烯酸十二氟庚酯）FA与SiO2的用量分别为6％和5．5％时,乳胶膜表现出良好的疏水性能,对水的接触角达到了102．7°,吸水性降低到6．9％。     

纳米二氧化钛/氟树脂超疏水涂层的制备及性能

以金红石型纳米TiO2及自制的氟树脂制备了氟碳涂料,采用刷涂法于铁片表面构筑了超疏水涂层。考察了纳米TiO2与氟树脂用量、热处理温度等对涂层疏水性的影响,并分别用扫描电镜(SEM)、接触角测量仪观察和测试了涂层表面的微观结构及疏水性。结果表明,涂层表面的水接触角随着氟树脂用量的增加而增大,随纳米TiO2用量的增加呈先增后减的趋势。涂层的吸水率随着氟树脂用量的增加而减少,随纳米TiO2用量的增加呈先减后增的趋势。随着热处理温度的升高,涂层的水接触角先增后减,吸水率先减后增。最佳工艺条件是TiO2及氟树脂的质量分数分别为12%与40%,热处理温度170℃。此条件下得到的涂层表面具有微/纳二元粗糙结构,对水静态接触角达152°,为超疏水涂层,并具有优异的耐水、耐酸碱、耐洗刷、耐沾污及自清洁性能。     

硅烷偶联剂表面改性二氧化钛粒子超疏水性能

针对无机二氧化钛(TiO2)粒子在有机体系中的分散性问题,采用硅烷偶联剂KH-570对无机填料钛白粉(二氧化钛,TiO2)的表面进行有机化改性;并通过红外光谱(FTIR)、接触角测试、沉降实验、扫描电子显微镜(SEM)等手段表征表面改性TiO2粒子的结构,测试其超疏水性能,分析超疏水表面形成的机理。结果表明,经KH-570表面改性的TiO2粒子的疏水性和分散性得到明显改善,当KH-570质量分数达到15%时,表面改性的TiO2涂层与水的静态接触角达152.5°,表现出良好的超疏水性能。     

新型氟硅改性环氧丙烯酸超疏水防污涂层研究

采用自由基聚合法,合成了氟硅改性苯乙烯环氧丙烯酸树脂,其中硅以硅溶胶的形式,将无机网络引入到聚合物网络体系中,形成有机-无机杂化材料。通过对涂膜的附着力、耐冲击性、接触角等各项性能的研究,得到合成树脂的最佳配比为:软硬单体比为0.8,含氟单体含量为12%,环氧含量为10%,苯乙烯含量为10%,丙烯酸含量为6%。并且考察了无机硅溶胶对涂膜化学稳定性能的影响、涂层表面氟原子含量以及涂膜与水接触角。通过添加纳米SiO2,制备了具有微纳米阶层型结构的涂层,其与水的接触角可达150°,具有超疏水特性。     

含氟聚苯乙烯微球的制备及其疏水性能研究

以苯乙烯(St)和含氟单体(G04)为原料、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂和乙醇/水为混合溶剂,采用分散聚合法制备出PS-F(含氟聚苯乙烯)微球;然后以苯丙乳液提供的附着力、PS-F微球提供的疏水性能,制备PS-F疏水涂层。结果表明:制备PS-F微球的最佳工艺条件是m(总单体)=m(St+含氟单体)=20 g且m(St):m(含氟单体)=18:2、w(AIBN)=1.5%、w(PVP)=7.5%、V(乙醇)=108 mL、V(H_2O)=72mL、反应温度70℃和反应时间10 h,此时PS-F微球的粒径为0.4～1.0μm;当w(PS-F微球)=60%时,疏水涂层的水接触角为130。左右;含氟单体含量和苯丙乳液含量对水接触角的影响不大,涂层疏水性能主要与PS-F微球大小、涂层表面粗糙度有关。     

透明超疏水SiO2/硅酮胶复合涂层的制备及性能

以疏水纳米SiO_2和中性硅酮结构胶为主要原料,采用喷涂法在玻璃表面制备出透明超疏水SiO_2/硅酮胶复合涂层。采用FTIR、SEM、接触角测量仪和紫外-可见分光光度计对复合涂层的分子结构、微观形貌、润湿性和透光率进行表征。讨论了纳米SiO_2的添加量与涂层表面微结构、水接触角、透明性三者的关系,考察了复合涂层的耐水冲击性能和耐水稳定性能。结果表明:SiO_2/硅酮胶复合涂层表面呈连续的多孔网络状,团聚的SiO_2纳米粒子分散在作为骨架的亚微米级硅酮胶周围,构成了微纳米双尺度的复合粗糙结构。当SiO_2质量分数为2.0%时,复合涂层的水接触角达到最大为169.8°±0.7°,在380～760nm可见光范围内的平均透光率为82.9%;当硅酮胶质量分数为4%时,复合涂层分别经5 h水冲击以及10 d水浸泡后,水接触角仍保持在140°以上。     

基于纳米TiO2-SiO2复合粒子制备抗紫外超疏水复合功能棉织物

本文利用纳米TiO2粉体,以聚乙烯吡咯烷(PVP)为分散剂和结构引导剂,以正硅酸乙酯(TEOS)为纳米SiO2前驱体,在纳米TiO2粉体表面包覆纳米SiO2,制备纳米TiO2-SiO2复合粒子.将纳米TiO2-SiO2复合粒子整理到棉织物上,并通过十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)低表面能修饰后,得到抗紫外和超疏水复合功能棉织物.探究制备纳米TiO2-SiO2复合粒子的最佳工艺,并对复合粒子和处理后棉织物进行表征.结果表明,当PVP用量为0.025％,硅钛比例为2∶1,氨水用量为5mL时,纳米SiO2包覆TiO2效果较好.处理棉织物的抗紫外指数(UPF)达115.42,紫外线UVA(320～420 nm)透过率为3.35％,接触角为156.54°,滚动角为8°,具有优异的抗紫外、超疏水性能.此外,处理棉织物经过24h紫外线照射后,接触角仍为152.73°,滚动角仍可达到9°,实现了耐紫外线稳定性.     

羟基磷灰石/TiO2复合涂层在模拟脑脊液中生物相容性（英文）

应用阳极氧化法在Ti-6Al-4V钛合金（TC4）表面制备了多孔TiO2涂层,在TiO2涂层表面电沉积制备了羟基磷灰石（hydroxyapatite,HA）/TiO2复合涂层,用实验用人工脑脊液（artificial cerebrospinal fluid,ACSF）体液模拟人体的脑脊液,以TC4和TiO2涂层为对比,研究了HA/TiO2涂层在浸泡过程中发生的物理化学变化,考察了HA/TiO2复合涂层抑制钛合金中元素Al和V的析出情况。结果表明：3种样品随浸泡时间的延长遵循的生长规律为：HA成核→HA晶粒长大→HA晶粒相互团簇形成一体→涂层逐渐扩大覆盖到整个基体表面;TC4,TiO2以及HA/TiO2涂层在ACSF中都能够诱导HA的生成,表现出了良好的生物活性。检测浸泡后溶液中Al和V的浓度可知,阳极氧化法制备的TiO2涂层对于Al,V元素的析出起到了一定的抑制作用,能够进一步提高钛合金的生物相容性。

Abstract：

Porous TiO2 coating was prepared on Ti-6Al-4V titanium alloy （TC4） substrate by the potentiostatic anodic oxidation method,and hydroxyapatite （HA） coating was prepared on the surface of TiO2 coating by the electrodeposition method to form HA/TiO2 composite coating. By using artificial cerebrospinal fluid （ACSF） to simulate human cerebrospinal fluid,the physicochemical changes of the HA/TiO2 coatings when soaked in ACSF were studied and compared with TC4 and TiO2 coating. Its inhabitation effects on Al and V were also studied. The results show that these three samples follow such a growth pattern：HA nucleation forma-tion,crystal growth,agglomeration,coatings formation. The bioactivity of TC4,TiO2 coating and TiO2/HA composite coating can be induced by the formation of HA in ACSF. According to the concentration of Al and V in ACSF,the TiO2 coating formed by anodic oxidation could inhibit the element precipitation more or less,and enhance the biocompatibility of titanium alloy.     

聚碳酸酯片上TiO2光催化透明涂层的制备及性能研究

合成了锐钛矿型TiO2纳米晶乙醇溶胶,并将该溶胶引入正硅酸乙酯（TEOS）与甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）共水解所制得的硅溶胶中,获得硅／钛复合溶胶,最后采用该复合溶胶在聚碳酸酯（PC）片上制备了TiO：涂层,并对溶胶及薄膜的结构、形貌、性能等进行了研究。结果表明：当复合溶胶中Ti02浓度为0．2mol／L时,复合溶胶在PC片表面可均匀涂膜,该涂层具有较好的综合性能,不会降低PC片原有透光率,对罗丹明B的光催化降解率可达68％。     

无机复合涂层对碳纤维性能的影响

采用溶胶-浸渍法在碳纤维表面制备了二氧化钛-二氧化硅复合涂层。考察了钛溶胶与硅溶胶体积比、浸渍方式、浸渍次数对涂层的影响。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）分析了涂层的相组成及形貌。通过静态等温氧化实验考察了复合涂层碳纤维的抗氧化性能。结果表明：钛溶胶与硅溶胶体积比为15∶1条件下采用真空超声浸渍3次,制备的复合涂层均匀、完整、致密,与碳纤维表面结合良好,涂层抗氧化性能好,涂层二氧化钛为锐钛矿型、二氧化硅为无定型。将复合涂层碳纤维在400 ℃连续氧化15 h,其质量损失率仅为5.91%。     

二氧化钛对聚氯乙烯热稳定性能的影响

通过刚果红法实验研究了不同种类和用量的二氧化钛（TiO2）对使用复合铅盐稳定剂的硬质聚氯乙烯（PVC—U）脱氯化氢反应的影响,同时研究了不同用量的TiO2对使用不同热稳定剂的PVC—U脱氯化氢反应的影响。结果表明：①在复合铅盐稳定体系中,金红石型TiO2会导致PVC—U的热稳定性的下降,而锐钛型TiO2会提高PVC—U的热稳定性;②金红石型TiO2后期的包覆处理也对PVC—U的热稳定性有影响;③金红石型TiO2（R930）在复合铅盐热稳定体系中会导致PVC—U的热稳定性下降,而在Ca／Zn热稳定体系中,则能提高PVC—U的热稳定性。     

制备条件对柴油车用V2O5-WO3/TiO2催化剂催化性能的影响

采用偏NH4VO3和TiO2为前驱体制备选择性催化还原(SCR)催化剂涂层所需浆料,分别以分步涂覆法和一步涂覆法将浆料浸涂在蜂窝陶瓷载体上,得到了整体涂覆式选择性催化还原催化剂.对草酸添加量、焙烧时间及V2O5含量对催化活性的影响进行了研究,结果表明,V2O5(4%)-WO3/TiO2(450℃,3 h)和V2O5(5...     

高抗水水性丙烯酸酯乳液的合成、表征及其在工业滤纸中的应用

以十二烷基硫酸钠(SDS)和OP-10为复合乳化剂,丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(FA)为主要原料,采用预乳化半连续种子聚合法制备具有核壳结构的高抗水性丙烯酸共聚乳液。利用红外光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、接触角仪等对乳液及浸渍滤纸进行了表征;同时,讨论了核壳单体配比、乳化剂用量、引发剂用量以及含氟单体用量对反应与浸渍滤纸耐水性能的影响。结果表明,优化反应条件后,硬单体MMA配以适量FA单体为壳,制备的共聚乳液稳定性好,粒度均匀,具有明显球状和核壳结构。乳胶膜表面能随着含氟量的增加大幅度降低,当氟单体含量为16.3%时,其表面能降至19.9 m N/m。利用功能氟单体包覆于核层外表,当氟单体含量为4.7%时,原乳胶表面能从37.7 m N/m降至24.6 m N/m,所浸渍滤纸耐水性能明显优于不含氟乳液浸渍滤纸,达到"低氟高效"的效果。     

水性环氧树脂/纳米SiO2复合疏水涂层的制备及性能研究

用氨基硅油（ APDMS）改性水性环氧树脂（ EP）得到疏水性的环氧树脂乳液（ APDMS-EP）;用 1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷（ FAS）与纳米 SiO₂反应得到氟改性纳米 SiO₂（F-SiO₂）。采用不同比例的 F-SiO₂与 APDMS-EP进行复配,室温固化制备疏水涂层,并对 F-SiO₂的结构进行了表征,研究了 F-SiO₂用量对涂层的接触角、铅笔硬度、附着力、热稳定性及耐腐蚀性能的影响。结果表明： APDMS的引入使水性环氧树脂涂层的水接触角从 47.3°提高到 97.7°;加入 F-SiO₂后涂层疏水性进一步提高,当加入 15%的 F-SiO₂时,涂层对水和丙三醇的接触角分别为 120.3°和 104.5°,F-SiO₂的加入也增强了涂层的防腐性能。     

聚酰亚胺／TiO2-SiO2纳米复合材料的制备及表征

采用带柔性基团的4,4’-二氨基二苯醚（ODA）和3,3’,4,4’-苯甲酮四酸二酐（BTDA）为单体用两步法合成聚酰亚胺（PI）,并在合成过程中,用溶胶凝胶法在中间产物聚酰胺酸中加入正硅酸四乙酯和钛酸丁酯,不添加水和偶联剂,制备出了PI／TiO2-SiO2复合材料。利用红外（IR）、X衍射（XRD）、热失重分析（TGA）、透射电镜（TEM）和扫描电镜（SEM）等对材料的微观结构和热稳定性进行了研究。结果表明,复合膜中纳米TiO2和SiO2在聚酰亚胺基体中有较好的分散,PI／TiO2-SiO2复合材料的热稳定性优于纯PI和PI／TiO2杂化膜。     

含氟丙烯酸酯超疏水膜的制备与性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)为共聚单体,采用悬浮共聚制备出超疏水含氟丙烯酸酯树脂,然后通过溶剂挥发法制得超疏水膜。通过红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、接触角(WCA)和热分析(TG)等手段,对含氟丙烯酸酯树脂膜进行的组成、外观形貌、疏水性能和热性能等方面进行研究。结果表明:含氟丙烯酸酯树脂膜表面结构是凸凹不平的,由很多微纳米尺寸的乳突组成,类似荷叶表面结构;蒸馏水在该含氟丙烯酸酯树脂膜表面的接触角为164.3°,接触角滞后为4.4°;热重分析(TG)显示其分解温度在200℃以上。研究结果表明该含氟丙烯酸酯树脂是一种极具潜能的超疏水材料。     

核壳结构纳米TiO_2/丁苯复合乳液制备研究

为制备高固高粘新型丁苯乳液(SBRL),以经硅烷偶联剂改性的纳米TiO2为核,阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)与非离子乳化剂辛基苯基聚氧乙烯醚(OP-10)为复合乳化剂,其质量比为1:1,采用半连续种子乳液聚合法,制备了具有核壳结构的纳米TiO2/聚丁苯(PSB)复合乳液,并测定了复合乳液的性能。确定了适宜聚合工艺条件:纳米TiO2为总量0.5%,乳化剂用量为3.5%,引发剂用量为单体量0.4%,聚合温度为64℃,可以制备出性能良好的复合乳液。所制乳液固含量最高可达50%以上,粘度可依据不同使用要求调节。