SiO_2粉体表面改性及其在PET中分散性能的研究

以硅烷偶联剂(KH570)对微米、亚微米和纳米级二氧化硅(SiO2)粉体进行表面接枝改性,借助红外光谱(IR)仪、热重(TG)分析仪和X射线能谱(EDS)仪对改性前后SiO2表面结构进行了表征,采用原位聚合法制得SiO2/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合材料,利用扫描电镜(SEM)研究了不同粒径改性SiO2粉体在PET中的分散性能。结果表明:KH570可与微米、亚微米和纳米粒径SiO2粉体发生表面接枝反应;SiO2/PET复合材料的SEM观察表明,经过KH570改性后不同粒径SiO2在PET中分散均匀性得到提高。     

分散剂对纳米TiO2悬浮液稳定性的影响

选择不同的有机物为分散剂分别对纳米TiO2粒子进行了表面改性。通过采用重力沉降法、Zeta电位法等表征了其分散效果,研究了纳米TiO2悬浮液在不同PH值下的分散行为。结果表明:纤维素能使纳米TiO2悬浮稳定性明显提高。在纳米TiO2悬浮液中,纳米TiO2粉体表面的Zeta电位同水溶液的平衡PH有很大关系。提高颗粒表面电位(Zeta电位)是改善粉体分散体系稳定性的有效途径。     

PMA表面接枝包覆纳米TiO2及其在PP中抗紫外老化的研究

以硅烷偶联剂对纳米TiO2进行表面预处理，在此基础上以聚甲基丙烯酸（PMA）对其表面接枝包覆，后以马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）为载体，通过母料复合工艺制备了PP纳米复合材料。分析了处理后纳米TiO2的结构并对其在PP中的分散情况及抗紫外老化性能进行了比较。结果表明：PMA在纳米TiO2表面接枝率约为50％；与未处理TiO2及硅烷处理样品相比，PMA接枝包覆使纳米TiO2在PP中的分散均匀性及抗紫外老化性能均获得了改进。     

纳米TiO2-g-PAN复合粒子的合成与表征

采用乙烯基三叔丁基过氧硅烷偶联剂(AC-70)改性纳米二氧化钛(TiO2)粒子,在纳米TiO2粒子表面引入不饱和双键,然后通过溶液聚合在纳米粒子表面接枝聚丙烯腈(PAN),形成TiO2-g-PAN复合纳米粒子,探究了其最佳合成工艺,采用红外光谱和X射线光电子能谱对其进行了表征;并对改性前后的纳米TiO2粒子进行了亲水亲油性测试、接触角测试、扫描电子显微镜分析及紫外线吸收测试。结果表明,PAN成功接枝到纳米TiO2表面;TiO2-g-PAN复合纳米粒子的最佳合成工艺为:反应温度75℃,反应时间5h,纳米粒子和单体之比为1∶6,引发剂用量为1.0%;纳米TiO2经过改性后表面由亲水性变为亲油性,接触角增大,纳米粒子的团聚现象得到明显改善;纳米TiO2-g-PAN粒子具有优良的紫外线吸收性能。     

纳米TiO_2种子乳液聚合包覆的研究

采用普通搅拌分散乳液聚合方法及原位聚合方法制备聚甲基丙烯酸甲酯及聚甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯包覆纳米TiO2。对二者在收率、接枝率及分散程度上进行了比较。发现将乳化剂、纳米材料及单体在一定的配比下,经普通搅拌并进行乳液聚合反应,在不添加偶联剂的情况下可将纳米TiO2粉体材料以纳米数量级分散在乳液聚合产物中。该方法具有操作简单、可进行大规模连续化工业生产的特点。     

纳米级TiO2粒子改性及其填充聚丙烯的研究

分别用油酸钠、氯化聚丙烯及甲基丙烯酸甲酯对纳米级TiO2粒子进行表面处理或表面接枝改性。通过熔融共混工艺制备了PP／纳米TiO2复合材料,并进行了力学测试和结构表征。结果表明,经过表面处理的纳米TiO2粒子可以较均匀地分散在聚丙烯中,粒子与基体界面结合良好,填充聚丙烯形成的复合材料的拉伸强度、冲击强度都有所提高。     

纳米TiO2粉体的分散性研究

综述了自2000年以来纳米TiO2粉体在制备及分散性方面的研究及进展,比较了不同制备方法、分散剂及分散设备对粉体分散性的影响。本文的主要目的是通过对影响分散的各个因素做系统的比较总结,找出合适的分散条件,为TiO2改性等工作做好准备,得出水热合成法和微乳液法、无机与有机高分子聚电解质复合型分散体系,表面改性是最好的合成工艺过程。提出未来纳米TiO2分散的研究方向。     

聚氨酯-丙烯酸酯纳米TiO_2交联共聚物的制备和性能研究

本试验使表面接枝有聚丙烯酰氯的纳米TiO2与端基聚氨酯发生酯化反应,实现了聚氨酯对TiO2纳米材料的表面共价接枝。然后通过透射电子显微镜研究了纳米TiO2在基体中的分散。并对材料进行了力学、光学和热学性能的研究,通过了DSC、FTIR表征。通过这些测试证明此材料接枝成功以及材料具有更好的性能。     

纳米TiO2表面聚对苯二甲酸乙二醇酯预聚物的改性及表征

利用缩聚聚合,在纳米TiO2颗粒表面接枝聚对苯二甲酸乙二醇酯的预聚物(prePET).通过红外(FT-IR),热失重(TGA)和X射线电子能谱(XPS)分析表明prePET成功接枝在纳米TiO2的表面.透射电子显微镜(TEM)观察表明prePET-TiO2纳米复合粒子粒径大约在30 nm,分散性好.原子力显微镜(AFM)观察表明prePET-TiO2纳米复合粒子在1,1,2,2-四氯乙烷中均匀分散,无团聚.同时发现反应真空度影响了TiO2表面的接枝率,真空度小,接枝率大.扫描电子显微镜(SEM)观察表明prePET-TiO2纳米复合粒子能够在聚碳酸酯(PC)基体中具有良好的分散性,复合粒子填充量的上升增强了prePET-TiO2/PC复合材料的拉伸强度.     

PMMA/TiO2纳米复合材料的性能研究

利用偶联剂钛酸正丁酯对纳米二氧化钛颗粒进行预处理, 而后通过原位聚合制备了表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的纳米二氧化钛粉体. 通过红外光谱(FI-IR)、热重分析(TG)、差热扫描(DSC)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)等研究了PMMA/TiO2有机-无机纳米复合材料的结构和性能.结果表明,PMMA包覆在TiO2的表面,包覆率为38.44%;PMMA/ TiO2纳米复合材料的起始分解温度和玻璃化温度分别为337 ℃和138 ℃,平均粒径为22.7 nm.表面改性后的纳米二氧化钛颗粒在有机溶剂中具有良好的分散稳定性能,同时确定了原位聚合PMMA/TiO2的最佳工艺条件为改性剂的用量15.8%,超声聚合反应时间1.5 h,反应温度为80 ℃.     

SiO_2超微粉体改性及其分散性研究

探讨了硅烷偶联剂(KH570)的水解工艺,对SiO_2超微粉体进行了接枝改性;利用红外光谱(IR)、热失重(TG)等手段对改性粉体进行了表征;采用机械搅拌、超声波方法对粉体进行了分散实验,通过沉淀法和分光光度计法对分散效果进行了分析。结果表明:KH570最佳水解条件如下:KH570:水:乙醇体积比为1:1:4,pH值为4～6,水解时间约为30 min;IR和TG分析显示,KH570与SiO_2粉体发生了表面接枝反应;18 h后的沉降高度、透光率的数据证明,改性后粉体分散性明显改善,机械搅拌效果优于超声波分散。     

锐钛型纳米TiO2表面疏水化改性研究

采用硅烷偶联剂对锐钛型纳米TiO_2进行表面疏水化改性研究,探讨了硅烷偶联剂的种类和用量、水和乙酸的用量、反应时间和反应温度等因素对纳米TiO_2表面疏水化程度的影响,确定了较佳疏水化改性工艺。实验结果表明,最佳修饰剂为KH570;修饰后的纳米TiO_2表面上存在KH570,而且KH570与TiO_2的表面羟基发生了反应;经过表面修饰,纳米TiO_2的晶型结构未发生改变仍为锐钛型。本文在表面修饰基础上,用对苯乙烯磺酸钠对纳米TiO_2进行包覆改性,实验结果表明,经过包覆改性后的纳米TiO_2在水体系中的分散稳定性得到较大程度的提高。     

气相纳米SiO_2改性三聚氰胺纤维性能研究

采用原位聚合的方法,以偶联剂KH-570进行表面改性的气相纳米SiO_2与三聚氰胺纺丝原液进行混合,经干法纺丝,制得气相纳米SiO_2粒子改性三聚氰胺纤维(MF),对改性MF的结构与性能进行了表征。结果表明:MF表面光滑,不含有气泡,经过KH-570改性的气相纳米SiO_2在纤维的表面分布较均匀,起到消光作用,纤维直径小于100μm;由于气相纳米SiO_2的加入,MF断裂强度有所减小,断裂伸长率提高达6.05%,纤维耐热性能没有较大变化,其热分解温度为390℃。     

KH570用量对纳米SiO_2接枝改性的影响

以乙醇和水混合液作为分散介质,采用硅烷偶联剂KH570对纳米二氧化硅(Nano-SiO2)进行接枝改性,制备了KH570接枝改性纳米SiO(2Nano-SiO2-g-KH570)。采用红外光谱、粒度分析及亲油化度测试,研究了KH570用量对Nano-SiO2改性效果的影响。结果表明,以乙醇和水混合液为分散介质,KH570可以对Nano-SiO2进行接枝改性;KH570用量对Nano-SiO2-g-KH570的粒径、粒径分布及亲油化度有明显的影响:KH570用量为5%时,Nano-SiO2-g-KH570的粒径最小,为103nm,粒径分布较窄,亲油化度为32%。     

硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2的表面改性及其分散稳定性

采用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO₂实现表面改性,并利用透射电镜（TEM）、粒径分析、Zeta电位、红外光谱（FTIR）等方法对改性后纳米SiO₂的表面结构和在有机介质中的分散稳定性进行分析表征。结果表明,通过硅烷偶联剂KH570表面改性后,颗粒表面覆盖了硅烷偶联剂的有机官能团,提高了SiO₂纳米颗粒在水溶液中的Zeta电位,降低了颗粒团聚程度。改性后的纳米SiO₂粉体在有机溶剂中的团聚块体尺寸明显减小,从200 nm降低到不足100 nm。     

Fabrication of Fine AlN Particles by Pulverizing with Very Small ZrO2 Beads

Nano-sized aluminum nitride (AlN) powders can enhance the sinterability of AlN ceramics. The present work examined the pulverization and dispersion of AlN powder using ZrO₂ beads of 0.1 mm in diameter as grinding medium in order to obtain nano-sized powder for low-temperature sintering. An attracting feature of the bead grinding is that the rotor creates centrifugal and shearing forces, which lead to efficient pulverization that exceeds the conventional grinding limit. The AlN powder with agglomerates and average particle size of 0.38 μm was broken up into more homogeneous particles with a narrow particle size distribution after 90 min of grinding. Qualitative examinations of the powder by transmission electron microscopy and BET indicated that the particle size was 50–100 nm and specific surface area was 70 m²/g.     

磷石膏晶须表面改性及其在PP中初步应用

采用硅烷偶联剂KH570对磷石膏晶须进行超声波表面改性。考察了改性时间、改性温度、改性剂用量等条件对磷石膏晶须的表面改性影响。并分析了KH570对磷石膏晶须改性作用机理。结果表明:当KH570的用量为磷石膏晶须质量的5%,改性时间为80 min,改性温度在50℃时,获得最佳的改性效果。由红外光谱分析可知磷石膏晶须表面羟基与KH570发生了化学键的作用。改性的磷石膏晶须/PP复合材料的相容性较好,复合材料力学性能较纯PP材料有所提高。     

纳米氧化镁在丙二醇中的分散及稳定性研究*

通过吸光度和沉降实验研究了超声时间对纳米氧化镁在丙二醇中分散性能的影响,并用偶联剂对纳米氧化镁进行表面改性。结果表明：当分散剂聚乙二醇用量为1%（质量分数）、超声时间为10 min时,纳米氧化镁在丙二醇中的分散效果最佳。纳米氧化镁表面改性最佳工艺条件：铝酸酯偶联剂用量为8%（质量分数）,改性时间为2 h,球磨转速为900 r/min。改性后纳米氧化镁较未改性纳米氧化镁在丙二醇中的分散性及稳定性更好。     

氮钒共掺杂纳米TiO2的表面改性及其对涂料中甲醛的降解

利用硅烷偶联剂(KH570)对氮钒共掺杂纳米TiO2进行表面改性,考察了偶联剂用量、反应时间、反应温度及pH等改性条件的影响,从而确定最佳用量和最佳反应条件.利用元素分析、红外光谱、透射电子显微镜和热质等表征手段及亲油化度的测定,研究了表面改性的效果及分散状况.红外光谱表明,KH570以化学键合的方式结合在纳米TiO2的表面,并形成了有机包覆层,经测量,氮钒共掺杂纳米TiO2表面包覆的KH570的质量分数约为13.36％ ～14.99％.将改性后的氮钒共掺杂纳米TiO2以一定的比例加入到成膜物质中制成一系列的涂料样品,然后测定其甲醛含量.结果表明,甲醛的降解率可达到82.2％.与普通涂料相比,加入改性后的氮钒共掺杂的纳米TiO2的涂料具有优异的物理性能.