UV光固化型功能溶胶改性棉织物性能研究

以正硅酸四乙酯(TEOS)为前驱体,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为乳化剂,盐酸为催化剂,制备SiO2水溶胶,加入一定量的双键偶联剂γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MPS)、十二烷基三乙氧基硅烷(DTES)和光引发剂1173制得UV光固化型功能溶胶。棉织物经功能溶胶浸轧处理和UV光固化后形成超疏水表面,其表面接触角可达150°。当硅烷偶联剂为8%(质量分数)DTES,光固化时间为40s,改性织物表面接触角达到150.63°,织物为超疏水状态。织物经过10次皂洗处理后仍具有一定的疏水效果,织物的拉伸断裂强力提高,而柔软性、透气性、透水性减弱。     

表面疏水纳米碳酸钙制备及表征

采用3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）、3-巯丙基三乙氧基硅烷（MPTES）、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）3种硅烷偶联剂,对纳米碳酸钙进行表面改性,制备了具有表面疏水性能的纳米碳酸钙。采用红外光谱仪器与接触角测定仪对玫性前后的纳米碳酸钙进行了表征与比较,结果表明：硅烷偶联剂能成功连接到纳米碳酸钙表面;3种硅烷改性剂中,KH570改性后的接触角最大,改性效果最好;表面疏水改性有助于提高纳米碳酸钙在亲油相和在有机相中的分散性能。     

超疏水铝表面的一步法电化学制备及其耐蚀性能研究

金属材料的表面超疏水改性可以显著改善其耐腐蚀性能.为了制备超疏水铝合金表面,结合化学刻蚀与电化学氧化技术,采用一步法在铝表面构筑超疏水结构,研究了其中盐酸含量和氧化时间对铝电极表面结构和性能的影响.采用接触角测试仪表征了铝表面的疏水性能,利用扫描电镜和能谱仪分析了铝表面的微观形貌和化学组成.采用电化学阻抗谱和电化学噪声技术评价了改性铝电极在3.5％NaCl溶液中的耐蚀性能.结果表明:当盐酸浓度为0.015 mol/L,电压为2 V,氧化时间为20 min时,可在纯铝上制备得到接触角为155.8°、滚动角为3.1°的超疏水表面.电化学阻抗测试结果表明,电荷转移电阻由121 Ω·cm2增大至1 941 Ω·cm2,超疏水铝表面的保护效率高达93.8％.电化学噪声测试表明,铝电极表面的超疏水改性能够显著地减弱其在3.5％NaCl溶液中的局部腐蚀强度.     

疏水性透明γ-AlOOH/FAS复合薄膜的制备与性能

采用溶胶-凝胶法和表面改性结合的方法制备了疏水性透明-γAlOOH/FAS复合薄膜,勃姆石(γ-AlOOH)薄膜经沸水处理表面形成网格状粗糙结构,氟硅烷(十三氟辛基三乙氧基硅烷,FAS)被用作疏水剂涂敷在勃姆石薄膜表面。研究采用XRD,SEM,接触角测定仪及UV-vis分光光度计对薄膜相结构、表面形貌、接触角及可见光透过率进行了一系列表征。研究结果表明:采用溶胶-凝胶法和表面改性结合的方法制备的-γAlOOH/FAS复合薄膜具有高的透明性和疏水性,复合薄膜对可见光透过率达90%以上,对水的接触角为120.3°。     

疏水SiO_2气凝胶的常压制备及其在棉织物上的应用研究

以甲基三甲氧基硅烷为前驱体,甲醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法,常压干燥制备了块状疏水SiO_2气凝胶,并将SiO_2气凝胶与PDMS(聚二甲基硅氧烷)混合应用到棉织物上,制备了超疏水功能棉织物。探讨了不同条件对气凝胶凝胶时间、密度和孔隙率的影响,得出了最佳工艺。利用场发射扫描电镜、接触角测试等对气凝胶和整理棉织物的表面形貌和疏水性能进行了研究。结果表明,制备的块状SiO_2气凝胶与水的接触角为151.0°,达到超疏水效果,且具有三维网络连续多孔微结构;经PDMS/SiO_2气凝胶混合液整理棉织物的接触角达到155.4°,其表面覆载了大量的SiO_2气凝胶颗粒,通过PDMS低表面能特性与SiO_2气凝胶三维网络多孔微观粗糙结构的协同,并结合PDMS对气凝胶及纺织品之间的交联粘结作用,实现了超疏水效果。     

不同碳链长度的硅烷偶联剂对纳米SiO2改性研究

使用不同碳链长度的硅烷偶联剂(甲基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷)分别对纳米SiO₂进行改性。采用FTIR、XPS、XRD、TGA等表征方法研究了SiO₂粒子改性前后的化学结构和接枝率;采用激光粒度测试和TEM研究了纳米SiO₂颗粒的粒径分布和微观形貌;采用沉降实验和接触角观察了纳米SiO₂粒子的水中分散性状态及其亲疏水性能。结果表明,硅烷偶联剂成功接枝在了纳米SiO₂颗粒表面。随着硅烷偶联剂碳链长度的增加,改性后SiO₂平均粒径呈现先减小后增大的趋势,团聚现象减弱。经十六烷基三甲氧基硅烷改性的纳米SiO₂颗粒接触角从11.7°提高至108.2°,由亲水性转变为疏水性。     

基于铸铝微弧氧化构筑超疏水表面及工艺优化

为了提高铸铝表面的防腐蚀和防污能力,通过微弧氧化在铸铝表面原位生长出均匀分布的氧化铝陶瓷膜层,采用长链氟硅烷对微弧氧化陶瓷膜层进行修饰,制备了接触角大于150°的超疏水表面。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)研究了铸铝微弧氧化陶瓷膜结构和表面形貌,并测试了长链氟硅烷修饰对铸铝以及微弧氧化铸铝表面接触角的影响,探讨了铸铝微弧氧化陶瓷膜层的长烷链氟硅烷修饰机理。通过正交试验确定了正向电压为480 V,占空比为50/50,微弧氧化时间为15 min时,生成的微弧氧化陶瓷膜层具有较为连续和致密的微米级突起结构,经十三氟辛基三乙氧基硅烷修饰后获得接触角高达162.6°的超疏水表面,并且具有一定的持久性和稳定性。     

Al2O3微滤膜的超疏水改性研究

采用多层自组装技术在Al₂O₃微滤膜表面制备TiO₂纳米涂层, 并利用1H,1H,2H,2H-全氟辛基乙基三乙氧基硅烷(PFDS)对其表面进行氟化处理, 获得超疏水改性膜。通过X射线衍射仪, 傅立叶变换红外光谱仪, 原子力显微镜, 水接触角测试仪和扫描电子显微镜对改性膜进行表征。分析了TiO₂纳米涂层的晶型结构, 探讨了TiO₂沉积时间与改性膜表面粗糙度和疏水性之间的关系, 研究了PFDS改性次数对膜表面形貌和疏水性能的影响规律。结果表明: 在600℃退火1 h后, 获得锐钛矿结构的TiO₂纳米涂层。随TiO₂沉积时间的延长, 膜表面粗糙度增大, 水滴在膜表面的接触由Wenzel状态转变为Cassie状态; 当TiO₂沉积时间为50?min, PFDS改性3次时, 获得理想的微纳米二级超疏水表面形貌, 水接触角达到174.5°。     

聚乙二醇硅烷的合成及对不锈钢表面的修饰EI北大核心CSCD

通过甲苯二异氰酸酯依次与3-氨基丙基三乙氧基硅烷偶联剂(KH550)和聚乙二醇(PEG)反应合成了含有不同相对分子质量的聚乙二醇结构单元的硅烷。采用溶胶-凝胶法,用自制的PEG硅烷对不锈钢表面进行修饰。由衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)可以看出,金属表面的C、Si元素含量增加,金属元素含量减少且有与硅烷相对应的红外吸收峰;接触角随着硅烷中PEG相对分子质量的增加而逐渐减小,但当PEG相对分子质量为6000时,接触角有所增大。电化学阻抗测量和浸泡试验结果表明,随着聚乙二醇链段相对分子质量的增大,改性后钢板的耐蚀性增强。     

聚乙二醇硅烷的合成及对不锈钢表面的修饰

通过甲苯二异氰酸酯依次与3-氨基丙基三乙氧基硅烷偶联剂(KH550)和聚乙二醇(PEG)反应合成了含有不同相对分子质量的聚乙二醇结构单元的硅烷。采用溶胶-凝胶法,用自制的PEG硅烷对不锈钢表面进行修饰。由衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)可以看出,金属表面的C、Si元素含量增加,金属元素含量减少且有与硅烷相对应的红外吸收峰;接触角随着硅烷中PEG相对分子质量的增加而逐渐减小,但当PEG相对分子质量为6000时,接触角有所增大。电化学阻抗测量和浸泡试验结果表明,随着聚乙二醇链段相对分子质量的增大,改性后钢板的耐蚀性增强。     

花生壳纳米纤维素超疏水气凝胶的制备及在棉织物上的应用

以花生壳粉为原料,通过化学机械法从中提取纳米纤维素,采用溶胶-凝胶法,在花生壳纳米纤维素悬浮液中加入甲基三甲氧基硅烷以对其进行改性,并采用冷冻干燥法最终制备了纳米纤维素超疏水气凝胶.将通过喷涂的方法使纳米纤维素超疏水气凝胶和聚二甲基硅氧烷(PDMS)整理到棉织物上,分别对超疏水气凝胶和超疏水棉织物进行分析和表征.结果表...     

棉织物表面的超疏水功能改性整理与性能表征

采用新的方法制备超疏水棉织物,突破了传统使用额外纳米粒子构造粗糙表面结构制备超疏水纺织品的局限性。首先采用有机硅树脂在织物表面形成一层疏水性薄膜,然后借助硅树脂的黏附性将十八胺牢固地固着在织物表面,以此达到构造粗糙表面结构和降低织物表面能的目的。实验结果表明,整理后的棉织物与水的接触角高达154.4°±0.6°,经、纬向强力分别下降了6.2%和8.3%,而白度增加了1.3%。棉织物表面经过30次机械摩擦后,其接触角为151.5°±0.4°。最后对改性前后棉织物的表面形貌和超疏水机理进行了深入分析。     

γ-氯丙基三乙氧基硅烷对SiO_2-AgCl复合溶胶凝胶薄膜性能的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体经γ-氯丙基三乙氧基硅烷(CPTES)改性后制备硅溶胶,与以醇盐硝酸银(AgNO3)为前驱体制备的AgCl溶胶共混后形成复合溶胶,采用浸渍提拉法涂覆于PET基片表面形成SiO2-AgCl复合薄膜,采用SEM、FTIR、机械折叠、接触角测试、烘干质量法、贴膜法研究硅烷偶联剂含量对溶胶-凝胶成膜过程、成膜特性等的影响。结果表明,当摩尔比n(CPTES)∶n(TEOS)=1时可获得表面光滑膜厚均匀,具有良好膜基结合力、疏水性能、耐水性能及抗菌性能的SiO2-AgCl复合薄膜。     

低折射率疏水SiO_2薄膜的制备和表征

为了制备低折射率疏水SiO_2薄膜,将正硅酸乙酯(TEOS)和二甲基二乙氧基硅烷(DDS)在碱性条件下共水解缩聚,再以六甲基二氮硅烷(HMDS)做进一步的改性,采用提拉浸渍工艺在玻璃基底上制备单层增透膜。通过对溶胶粘度随老化时间的变化规律及HMDS添加对薄膜接触角影响等的分析与研究,制备了接触角最大的低折射率薄膜;同时对薄膜的红外特性、透过率、折射率进行了表征。结果表明:TEOS和DDS共水解缩聚提高了膜层疏水性,经HMDS改性后,薄膜的接触角为149°,折射率为1.12。     

基于聚多巴胺的超疏水棉织物的一锅法制备及其油水分离性能

将棉织物浸入多巴胺、硝酸银、十六烷基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中,取出烘干制备出超疏水棉织物。用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱表征其表面形貌和元素,用接触角测量仪测量其接触角并进行摩擦或液体浸泡(如酸、碱、沸水)实验检测其耐用性。结果表明,聚多巴胺的强附着性使原位生成的银纳米粒子能经受摩擦或不同液体的浸泡,从而使超疏水织物具有良好的耐用性。超疏水棉织物还具有良好的油水分离性能,其油水分离效率高达97%,油流量最高可达15.93 m³·m^-2·h^-1。     

不同偶联剂对白炭黑表面的改性及其表征

采用3种硅烷偶联剂双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si69)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)、乙基三甲氧基硅烷(11-100)对沉淀法白炭黑粉体进行有机湿法改性。借助傅里叶红外光谱、接触角仪、纳米粒度及Zeta电位仪、扫描电镜等检测手段对白炭黑改性前后的结构及性能进行表征,研究考察3种不同偶联剂对沉淀法白炭黑的疏水性及分散性的影响。结果表明:3种不同硅烷偶联剂都已成功接枝到白炭黑表面,其中Si69改性的白炭黑剩余羟基数与未改性白炭黑表面羟基数的比值最小,为34.23%;经偶联剂改性后的白炭黑,团聚现象减弱,粒径分布变窄,分散性得到改善,疏水性大小依次为Si69-Si O_2KH570-Si O_211-100-Si O_2;综合对比3种偶联剂的改性效果,Si69的改性效果最好。     

硅烷偶联剂KH570改性TiO2超疏水滤料的制备与性能

通过溶胶-凝胶法以钛酸四丁酯为前驱体,醋酸为催化剂制备TiO₂溶胶,利用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）对其进行低表面能修饰,得到疏水改性的TiO₂溶胶,然后喷涂到滤料表面使其具有超疏水性。对改性前后滤料的润湿性、表面形貌、化学成分和过滤性能进行分析。结果表明：改性涂层均匀沉积在滤料表面,将纤维表面完整包裹,改性后滤料的水接触角达156.29°。在过滤风速为0.043~0.127 m/s时对粒径为0.3 μm的颗粒进行过滤性能测试,改性后滤料的过滤效率比未改性滤料平均增加2.7672%,过滤品质因数增加0.34%,提高了滤料的过滤性能。此外,在经50次砂纸磨损循环和30 h酸碱溶液浸泡后,疏水滤料仍具有超疏水性。通过清洁煤粉污染的表面发现改性滤料具有优异的自清洁性能。     

仿蝶翅超疏水涂层的制备研究

以丙烯酸六氟丁酯(HFBA)和含双键的硅树脂(SR)共聚合成疏水乳液,涂敷在棉织物表面上,然后再涂敷十六烷基二甲基苄基氯化铵(HDBAC)改性的蒙脱土(MMT),制备出超疏水涂层。对产物进行了XRD和扫描电镜分析,并考察了单体质量比、疏水乳液及MMT涂覆次数对棉织物疏水性能的影响。结果表明,制备的乳液-蒙脱土复合涂层在棉织物表面形成了类似蝶翅表面的微米-纳米二级结构。当单体SR与HFBA的质量比为5∶18,乳液和MMT分散液浸涂分别为3次和2次时,可使棉织物表面获得良好的超疏水性,接触角可达159.11°。     

铝合金表面超疏水涂层的火焰喷雾热解法制备及其耐蚀性能

采用火焰喷雾热解与表面修饰相结合的方法在铝合金表面制备了具有一定耐蚀性能的超疏水表面。以六甲基二硅氧烷溶液为前驱液,通过火焰喷雾热解方法,首先在铝合金表面沉积SiO2纳米颗粒构建粗糙结构,再以氟硅烷溶液进行表面修饰,获得了具有154.9°静态接触角,滚动角<2°的超疏水表面。通过电化学测试,对比了构筑超疏水表面前后的铝合金样品的耐蚀性能。结果表明沉积层与低表面能物质协同作用,通过对腐蚀性离子的有效隔离,提高了铝合金基体的耐蚀性能。     

包装用杨木胶合板表面超疏水处理及其性能研究

目的 提高胶合板尺寸稳定性及增强胶合板的疏水性，拓宽胶合板的应用领域和范围。方法 将硅酸钠溶液与乙烯基三乙氧基硅烷共混形成不同物质的量之比的混合物，经搅拌、冷凝、再搅拌得到有机硅聚合物，然后浸渍处理胶合板，使用傅里叶红外光谱仪分析改性前后胶合板表面羟基含量及其改性机理；通过环境扫描电子显微镜表征改性胶合板表面的微观形貌；利用万能力学试验机探究改性前后胶合板力学性能；借助接触角测试仪比较改性前后胶合板的润湿特性，并计算其吸水率及吸水厚度膨胀率。结果 有机硅氧烷成功地键合到胶合板的表面；改性前后胶合板力学性能无明显变化；以物质的量之比为2∶5的有机硅聚合物浸渍处理的胶合板的吸水率及厚度膨胀率较低；在接触角测试中，物质的量之比为2∶5的有机硅聚合物处理后的胶合板初始接触角达到156.8°，60s后接触角依然有140.3°，始终保持超疏水状态。结论 有机硅聚合物处理后胶合板的疏水性能及尺寸稳定性均有较大的提高。