甲基改性硅溶胶的制备与疏水性分析

通过溶胶-凝胶工艺,以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为基料对碱性硅溶胶进行改性,将改性后的硅溶胶涂覆在铝板表面,制备出具有低表面能、耐高温的含硅透明疏水涂层.考察了pH和热处理温度对涂层水接触角的影响,以傅里叶变换红外光谱仪对涂层进行了表征,用同步热分析仪对比研究硅溶胶和改性硅溶胶干燥后在空气中的热重-差热(TG-DTA...     

甲基三乙氧基硅烷改性硅溶胶及疏水性能研究

用甲基三乙氧基硅烷对硅溶胶进行疏水改性。研究了在不同温度下,不同甲基三乙氧基硅烷含量对硅溶胶的改性效果。用浸渍提拉法和自流法在玻璃表面制成了疏水膜。采用傅里叶红外光谱、差热-失质量测试仪及接触角测试仪等测试方法对疏水膜进行了检测分析及疏水性能的表征。结果表明:在40℃,有机硅单体质量分数为9%时,甲基三乙氧基硅烷改性硅溶胶相容性良好,在玻璃表面涂膜前后光学性能无明显变化,涂膜玻璃片表面的疏水性有了大幅的提高。     

氟化硅溶胶和超疏水涂层的制备及性能

以十三氟辛基三甲氧基硅烷(FAS-13)改性处理甲基三甲氧基硅烷(MTMS)与正硅酸四乙酯(TEOS)制备的二氧化硅溶胶凝胶,得到具有超疏水效果的氟化硅溶胶凝胶。将异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯(NDZ-201)接枝到干燥处理的氟硅烷粉末上,并作为填料加入环氧树脂(EP),制得一款防腐性强、机械性能优异的超疏水涂料。结果表明,当MTMS与FAS-13体积比为1∶2时,制得的氟化硅溶胶具有一定的“桑葚”结构,粒径在40 nm左右且分散性良好;NDZ-201添加质量为氟硅烷粉末质量的2%且钛氟硅烷粉末质量分数为60%时,涂层机械性能优异且满足超疏水的要求。     

铝掺杂酸性硅溶胶的制备及表征

以正硅酸盐甲酯(TMOS)、六水氯化铝(AlCl_3·6H_2O)为原料,稀盐酸为催化剂,采用酸催化溶胶–凝胶法制备了铝掺杂硅溶胶,利用透射电镜、Zeta电位、纳米粒度分布仪、黏度计、pH计等测试手段考察了酸浓度、反应时间、反应温度、铝元素掺杂量对硅溶胶粒子的形貌、粒径分布、分散性和稳定性等的影响规律。结果表明:在该反应体系中,H~+将TMOS中的–OR基团质子化,水分子中的–OH基团取代–OR基团,发生水解反应,水解产物在H~+催化下吸引SiOH、SiOR和铝水解产物发生缩聚反应形成铝掺杂硅溶胶粒子;随盐酸浓度增大、反应时间增大、反应温度提升,铝掺杂硅溶胶粒子呈现粒径变大且粒子形状不规则的趋势;当铝掺量过大时,体系中发生偏聚现象;当盐酸浓度为5 mmol/L,反应时间为0.5h,反应温度为25℃,铝元素掺杂量(摩尔比)为n(Al):n(Si)=0.04:1时,可以得到粒径为5～8nm、粒径分布均匀、分散性好、固相含量约为13%的铝掺杂酸性硅溶胶。     

新型硅溶胶改性环氧复合涂料的制备及性能分析

通过溶胶-凝胶法制备氨基改性硅溶胶,并将其掺混改性E-44环氧树脂以得到硅溶胶改性环氧复合涂料。利用红外光谱(FT-IR)、接触角、热重(TGA)等对所得涂层进行分析测试。结果表明:当加入的改性S iO2硅溶胶占环氧树脂含量为2%~5%时,涂层的附着力、硬度、耐冲击性、柔韧性等较好,同时涂层的耐酸、耐碱、耐汽油、耐蒸馏水、耐盐水效果也达到实际使用标准。杂化涂层中S iO2与环氧树脂两相间存在化学键及氢键作用,有机-无机杂化交联的结果,可提高涂层的耐高温及防腐蚀性能。     

聚乙烯/改性硅溶胶复合材料的制备及性能研究

采用六甲基二硅氮烷(HMDS)对硅溶胶进行接枝改性,并通过双螺杆挤出机将改性硅溶胶与聚乙烯(PE)熔融共混,制备了PE/改性硅溶胶复合材料。利用透射电镜(TEM)、万能试验机、差示扫描量热仪(DSC)分别考察了改性硅溶胶的接枝率及其添加量对复合材料分散性、力学性能和结晶性能的影响。结果表明:提高硅溶胶接枝率,有利于Si O_2粒子在基体中的分散,从而改善复合材料的力学性能;而过高的改性硅溶胶填充量会导致基体中Si O_2粒子严重团聚,不利于复合材料力学性能的提高。     

氟烷基改性聚硅氧烷的制备及应用性能研究

以3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷为原料制得氨基硅油,再将其与四氢全氟辛基丙烯酰苯甲酸酯反应制得氟烷基改性聚硅氧烷,乳化后用于棉织物的功能整理.采用红外光谱和扫描电镜表征了产物结构和整理织物表面形貌,并测试了整理后棉织物的疏液性能和热稳定性.结果表明,实验成功制得目标产物,整理后棉纤维表面被氟烷基改性聚硅...     

纳米SiO2／氟改性聚丙烯酸酯复合乳液的制备

以正硅酸乙酯为前驱物,采用溶胶一凝胶法原位制备纳米Si02粒子,然后通过细乳液聚合制得纳米Si02／氟改性聚丙烯酸酯复合乳液。采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和动态光散射（DLS）对产物进行了表征。研究了含氟单体和纳米Si02用量对复合乳胶膜性能的影响。结果表明：随着氟含量的增加,乳胶膜的水接触角增加,吸水性降低;体系中加入纳米Si029可以降低聚合物乳胶膜的吸水率。     

硅烷偶联剂改性酸性硅溶胶对PP性能的影响

研究了未改性酸性硅溶胶(Sol)、硅烷偶联剂(KH550和KH560)改性Sol作为成核剂对聚丙烯(PP)结晶行为、力学性能及光学性能的影响。结果表明:同其他两种Sol(未改性和KH560改性)相比,KH550改性Sol(Sol/KH550)对PP的异相成核作用更明显,对PP球晶具有更好的细化效果,使PP具有更优异的力学性能和光学透明性;另外在几种成核体系中,PP/Sol/KH550具有最高的结晶度、结晶温度和熔融温度,分别达到48.95%、119.87℃和163.16℃。     

超临界干燥制备疏水型二氧化硅气凝胶

文章以正硅酸乙酯为原料,经溶胶-凝胶过程制备二氧化硅醇凝胶,采用三甲基氯硅烷作为表面改性剂,对醇凝胶进行化学表面修饰,超临界干燥,制备了疏水性二氧化硅气凝胶粉末。运用红外光谱、BET、扫描电镜、XRD对其结构、形貌及化学组成进行了分析。结果表明：该样品是表面连有疏水基团-CH3的疏水性SiO2气凝胶,呈连续网络结构的球状纳米粒子,孔径分布主要集中在2～4nm,是热稳定性较高的非晶、多孔、轻质介孔材料。     

两种环氧基硅烷偶联剂改性纤维素纳米晶体的制备及性能

为减弱纤维素纳米晶体自聚集倾向以及提高疏水性,对其表面进行了功能化修饰。首先通过酸水解制备纤维素纳米晶体(NCC),再使用2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(ES)和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(γPS)经过水解缩合反应成功接枝在其表面。通过红外光谱、X射线光电子能谱分析、热重分析、溶剂分散性测试和接触角测试对其结构和性能进行表征。结果表明,ES和γPS成功连接到NCC表面;环氧基硅烷偶联剂改性的NCC表现出良好的热稳定性,在500℃时具有更高的残余质量;改性后的NCC能够均匀稳定分散在甲苯溶剂中,非极性提高;与NCC相比,ES-NCC和γPS-NCC接触角分别增加了63.4°和57.6°,其疏水性得到改善。     

有机氟硅改性苯丙乳液的合成及疏水性能

采用连续乳液聚合法合成了有机氟硅改性苯丙乳液,研究了乳化剂、MBFA-12、DB-151用量对乳液稳定性的影响。结果显示,乳化剂用量为0.8%~1.0%(m/m),m(MBFA-12)∶m(DB-151)=1∶1,用量各为4 g时,合成的氟硅改性苯丙乳液具有良好的稳定性。其涂层与水的接触角为128.5°,具有超疏水性。合成的氟硅改性苯丙乳液在建筑防水涂料、油水分离等领域中具有一定应用前景。     

硅溶胶改性膨润土的研究

以南京汤山钙基膨润土为原料,研究了硅溶胶改性剂加入量、pH值、焙烧温度对钙基膨润土的吸附性、悬浮性和膨胀性的影响,并运用X射线衍射分析其改性机理.结果表明:随硅溶胶加入量的增加,膨润土的吸附性和悬浮性呈先上升后下降的趋势,膨胀性降低,膨润土与硅溶胶质量比为8.0时改性效果最好;pH值对硅溶胶改性效果影响不大;随焙烧温度的升高,膨润土的吸附性和膨胀性呈先上升后下降的趋势,悬浮性提高,500℃焙烧土效果最佳,并且500℃焙烧后再用硅溶胶改性的膨润土的性能更好.     

表面改性纳米硅溶胶的制备与表征

采用硅烷偶联剂γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)在相当温和的醇水溶剂中与硅溶胶进行反应,制备出氨基改性的硅溶胶,并用动态光散射仪(DLS)、红外光谱仪(FT-IR)和热重分析仪(TG)对其进行了分析和表征。研究了硅烷偶联剂用量、反应温度、硅溶胶的pH对接枝率的影响。结果表明,在醇水溶剂中可以实现KH-550对硅溶胶表面的氨基化改性,当控制偶联剂的投料量m(KH550)∶m(硅溶胶)为21.6%,反应温度为80℃,反应时间为24h时,酸性硅溶胶表面偶联剂KH-550接枝率达到21.18%。     

正硅酸乙酯溶胶-凝胶过程动力学

本文利用高分辨核磁共振仪(~1HNMR)和凝胶色谱仪(GPC)研究正硅酸乙酯(TEOS)水解和水解产物缩聚动力学。首次得出水解速度常数和(?)Si—OEt浓度关系,并且测定出水解反应动力学级数。同时还测定了水解产物聚合过程中聚合物分子量的动态分布,发现当溶液H_2O/TEOS>4时,,在聚合后期,分子量分布图上出现2个高聚物分布峰。聚合反应类型是缩聚反应,反应机理和弱酸性水溶液中硅酸相似,HCl抑制缩聚反应。     

MEMO改性硅溶胶增强甲基硅树脂薄膜结构及性能

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)水解聚合产物作为成膜材料,甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MEMO)改性硅溶胶为无机增强剂,采用溶胶-凝胶法在聚碳酸酯(PC)表面制备透明硅溶胶增强甲基硅树脂薄膜;探讨了MEMO改性硅溶胶前后涂膜液的稳定特征及薄膜特性,采用envelope方法计算了薄膜厚度。研究结果表明,MEMO改性硅溶胶增强硅树脂涂膜液与未经MEMO改性的涂膜液相比,凝胶时间延长,稳定性提高,易制备厚膜而不开裂;薄膜对PC片有增透作用,MEMO改性对薄膜增透性能及硬度影响不大;薄膜厚度随着陈化时间的延长而增加,理论计算所得的膜厚与SEM实测结果相近。     

氧化铝凝胶改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备与表征

为提高聚偏氟乙烯超滤膜的亲水性,采用Al_2O_3凝胶对有机高分子聚偏氟乙烯膜进行改性,制备Al_2O_3凝胶改性聚偏氟乙烯超滤膜,并与非凝胶化无机纳米Al_2O_3颗粒改性进行对比。考察铸膜液中Al_2O_3凝胶加入量对改性聚偏氟乙烯超滤膜性能和结构的影响。采用扫描电镜、X射线能谱、傅里叶红外光谱和超滤实验等对超滤膜结构和性能进行表征,结果表明,Al_2O_3凝胶加入量1.0 g时,改性超滤膜水通量提高5.48倍;扫描电镜表明,改性超滤膜和未改性超滤膜均为典型的非对称结构,改性超滤膜表面孔数目明显增加,断面微观结构未发生改变;红外光谱及能谱分析表明,Al_2O_3凝胶与高分子聚偏氟乙烯之间为物理共混。Al_2O_3凝胶改性聚偏氟乙烯超滤膜,改善了膜表面亲水性,提高水通量,并保持较大截留率。     

制备方法对氧化铝相变路径及粉体形貌的影响

氧化铝作为最重要的无机功能材料之一,在吸附、催化及陶瓷等领域具有广阔的应用前景.研究制备过程相变路径及形貌变化对氧化铝的可控合成具有重要意义.研究采用非水解与水解溶胶-凝胶法制备氧化铝粉体,利用XRD、TG和SEM等手段对两种方法制得的前驱体凝胶及粉体进行表征.结果 表明:非水解溶胶-凝胶法在溶胶-凝胶过程中先生成AI...