硅烷偶联剂改性纳米纤维素气凝胶的制备及其表征

为研究硅烷偶联剂含量对纳米纤维素气凝胶性能的影响,选用氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)2种硅烷偶联剂对纳米纤维素(CNF)气凝胶进行修饰。通过扫描电子显微镜、热重分析仪、万能强力机和热常数分析仪进行测试与表征。结果表明:硅烷偶联剂的添加使改性气凝胶红外光谱图上出现了含硅峰值,但并未改变气凝胶的组分;改性后气凝胶的孔洞明显增多;MTMS与CNF的质量比为1∶2时,改性气凝胶的压缩回弹性最好(7.25 kPa);MTMS的添加使改性气凝胶具有良好的疏水性,接触角为156°;随着KH-550的添加,气凝胶导热系数先降低后升高;随着MTMS的添加,气凝胶导热系数逐渐降低。     

疏水纳米纤维素气凝胶的制备及保温隔热性能

针对废旧纯棉织物再利用率较低的问题,以废旧纯棉织物为原料制备纳米纤维素气凝胶,并分别采用甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和三甲基氯硅烷(TMCS)为改性剂对气凝胶进行疏水改性。采用扫描电子显微镜、红外光谱仪、热重分析仪、表面接触角测试仪以及导热系数测试仪研究了疏水改性剂种类和添加量对气凝胶结构和性能的影响。结果显示,采用MTMS为改性剂制备的疏水纳米纤维素气凝胶的结构和性能优于TMCS。综合考虑MTMS添加量对气凝胶结构、疏水性、热稳定性和保温隔热性的影响,得出MTMS与CNF的最佳质量比为2∶1,此时疏水气凝胶的结构比较平整均匀,疏水性、热稳定性分别增加了1.22倍和1.43倍,导热系数降低了12.3%。     

APTES/AEAPMDMS原位接枝用于纸质文献增强修复研究

本研究将三官能团3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和二官能团3-(2-氨基乙基氨基)丙基甲基二甲氧基硅烷(AEAPMDMS)以一定比例溶于醇水溶液中,制备成APTES/AEAPMDMS增强剂,并在不同反应温度下反应不同时间将其用于纸张增强修复处理。结果表明,APTES/AEAPMDMS喷涂在纸张上,并填充在纤维之间,渗透性良好;同时,增强剂在原位与纸张纤维发生接枝反应,提高了纸张的强度性能。当反应温度120℃,反应时间为0.75 h,接枝效率高达73.9%,与原纸相比,修复后纸张的抗张指数、零距抗张强度、耐折度分别提高82.2%、37.4%、100%,但白度下降2.35%,色差为1.42。     

KH560改性聚乙烯醇的制备及其表面施胶性能研究

本研究利用硅烷偶联剂γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷（KH560）分别对不同聚合度和醇解度的聚乙烯醇（PVA）进行接枝改性,探讨了其物理化学性能,以及利用其进行表面施胶对纸张物理性能的增强作用。结果表明,得益于存在的高活性硅羟基,其与纸张纤维羟基脱水缩合形成Si—O—C键,与羟基间氢键共同作用,形成三维交联网络,KH560-PVA1799具有优异的表面施胶性能。KH560-PVA1799施胶后纸张耐折度为232次,挺度为71.7 mN,撕裂指数为14.9 mN?m²/g,接触角为63°,施胶度26 s,与未改性PVA施胶后的纸张相比,分别提高了112.8%、39.0%、90.2%、23.5%、136.3%。     

疏水改性乳清分离蛋白-普鲁兰多糖复合气凝胶的制备及性能研究

目的:对易吸湿的蛋白/多糖类气凝胶进行疏水改性并对其性能进行评估。方法:对乳清分离蛋（whey protein isolate,WPI）-普鲁兰多糖（pullulan,PUL）复合气凝胶进行低温等离子体处理,使其羟基充分暴露后,使用硅烷偶联剂进行表面接枝处理,获得具有疏水性能的复合气凝胶,并研究其吸湿性、疏水疏油性、抗压性能、热失重、精油装载与缓释性能等。结果:甲基三甲氧基硅烷（methyltrimethoxysilane,MTMS）改性后复合气凝胶的平衡吸湿率为（9.67%±0.323%）,十八烷基三甲氧基硅烷（octadecyltrimethoxysilane,OTMS）改性后复合气凝胶平衡吸湿率为（9.34%±0.276%）,相比为改性前（11.41%±0.506%）均明显降低;改性前,复合气凝胶水接触角为（40.14°±2.16°）,油接触角为（28.07°±2.43°）;MTMS改性后水接触角为（82.10°±4.78°）,油接触角为（56.14°±3.25°）;OTMS改性后水接触角为（85.21°±4.61°）,油接触角为（74.63°±3.08°）;改性后疏水疏油性均有所提升,且OTMS改性处理效果更好。改性前复合气凝胶压缩模量（21.745±1.982）MPa,MTMS改性后（17.655±3.034）MPa,OTMS改性后（18.412±3.513）MPa。改性后抗压强度略有降低,但不影响正常使用。改性前复合气凝胶丁香精油的最大装载率为（254.26%±5.585%）,MTMS疏水改性后丁香精油最大装载率（241.57%±5.214%）,OTMS组则为（223.31%±4.436%）。丁香精油装载率有所下降但缓释性能均有所提升,且MTMS改性缓释效果更好。热稳定性方面均有所提升,且OTMS组热稳定性更好。结论:综上所述,硅烷接枝疏水改性处理可以显著提升复合气凝胶的疏水性并提高其亲油性。适用于油脂类活性物质的装载与缓释应用,拓宽了WPI-PUL复合气凝胶的应用领域。     

利用稻草灰分制备SiO_2纳米颗粒和SiO_2/CaCO_3纳米复合物

利用稻草灰分制备Si O2纳米颗粒和Si O2/Ca CO3纳米复合物,并将其用作造纸填料。通过XRD、XRF、TEM、FT-IR及Zeta电位等分析来表征Si O2纳米颗粒和Si O2/Ca CO3纳米复合物的性能。与加填商品PCC相比,加填Si O2纳米颗粒和Si O2/Ca CO3纳米复合物,可提高纸张的亮度、白度及不透明度等光学性能,但会略微降低纸张强度性能。Si O2纳米颗粒为半晶体相,其在纸张中的留着率高;Si O2/Ca CO3纳米复合物的留着率随Si O2与Ca CO3摩尔比的增大而增大。     

涤纶织物的有机硅改性硅溶胶超疏水整理

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、N-(β-氨乙基)亚氨丙基侧链改性氨基硅油(NAASO)为原料,氨水为催化剂,通过水溶胶法制备了一种有机硅改性硅溶胶,并将其用于涤纶织物超疏水整理。采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、冷场发射扫描电镜以及接触角测量仪等,表征了有机硅改性硅溶胶的结构及应用性能。结果表明,当MTMS质量浓度为60 g/L,NAASO质量浓度为10 g/L,整理液p H值为8.5时,制得的有机硅改性硅溶胶性能稳定,用其整理的涤纶织物能获得超疏水效果,接触角为151.2°,疏水等级为100分,且整理后涤纶织物柔软性提高,断裂强力和白度变化不大。     

纤维素微纳颗粒的硅烷化改性对制备超疏水材料的影响

利用纤维素纳米晶(CNC)经过喷雾干燥得到纤维素微纳颗粒(CNCmp),再用甲基三甲氧基硅烷(MTMS)进行硅烷化改性,配制成超疏水涂料喷涂于定性滤纸上制成超疏水滤纸。实验结果表明,硅烷化改性对于制备超疏水滤纸具有重要影响,在自制的硅烷化反应装置中,当MTMS用量为70μL,反应温度为25℃,反应时间10 min,获得的硅烷化改性CNCmp可制备超疏水滤纸。同时发现,分别使用1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷(PFOTES)和MTMS对CNCmp进行改性后制备超疏水滤纸的效果相近。     

表面改性Ⅱ-型聚磷酸铵整理织物阻燃效果及手感性能的研究

利用正硅酸四乙酯(TEOS)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)水解缩合生成聚硅氧烷,用其对Ⅱ-型聚磷酸铵(APP-Ⅱ)进行疏水化改性,探讨了各因素对疏水化改性的影响,以确定最佳条件,并比较改性前后聚磷酸铵涂覆整理涤纶提花布的阻燃效果和手感.     

纸张用氨基硅油柔软剂的制备及应用研究

以八甲基环四硅氧烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷等为原料，合成了一种侧链取代的氨基硅油（ASO），并将其制成微乳液（ASO微乳液），用作纸张柔软剂。研究发现，随着ASO柔软剂氨值的增加，处理后的纸张柔软度、防水性增加；随着ASO用量的增加，处理后纸张的强度下降。ASO的黏度越大，处理后的纸张越柔软。扫描电子显微镜（SEM）研究发现，用ASO柔软剂处理后的纸纤维显得疏松，所以具有柔软性。     

三官能团接枝共聚硅氧烷的合成及其应用

将八甲基环四硅氧烷与γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基十二烷基二甲氧基硅烷进行碱催化接枝共聚,合成了三官能团接枝共聚硅氧烷。借助红外、核磁氢谱表征了产物结构,并研究了产物在聚酯面料中的应用性能。结果表明:聚硅氧烷中氨基含量为0.96%,苯基含量为2.87%,长链烷基含量为6.29%时,织物的各项性能较优。     

基于疏水型二氧化硅气凝胶制备无氟自清洁超疏水棉织物

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为硅源,水为溶剂,在表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作用下,通过溶胶-凝胶反应,并采用环境压力干燥法(APD)制备了超疏水二氧化硅气凝胶.将二氧化硅气凝胶粉和聚二甲基硅氧烷(PDMS)通过喷涂法整理到棉织物上,分别采用扫描电镜、红外光谱仪、接触角测量仪对整理棉织物的结构、形貌和疏...     

乙烯基聚硅氧烷低聚物乳液的制备及应用

以八甲基环四硅氧烷(D4)与γ-甲基丙烯氧基丙基甲基二甲氧基硅烷(KH-571)为主要原料,采用乳液聚合法制得乙烯基聚硅氧烷低聚物乳液,将其应用于丙烯酸酯乳液的改性.优化了低聚物的聚合工艺,并进行了结构表征,结果表明:w(KH-571)=10%、w(催化剂DBSA)=10%、w(复合乳化剂)=3%,80℃下保温反应4~6 h,制备出稳定性较好、平均粒径50.0 nm且粒径分布较窄、最高转化率为89.4%的乳液.FT-IR表明得到乙烯基聚硅氧烷低聚物.用低聚物改性丙烯酸酯乳液,可得到平均粒径100.0 nm且分布较窄,乳液凝胶率低于4.0%,稳定性较好的硅丙乳液.     

纸张用含氟防油剂的制备及应用

以全氟聚醚、N-N二甲基丙二胺、磷酸、氢氧化钠、聚乙二醇等原料合成了全氟聚醚型两性氟化合物,经乳化制备了纸张含氟防油剂。利用红外光谱对全氟聚醚型两性氟化合物进行了表征,并通过浆內施胶的方法处理纸张,研究了含氟防油剂用量、防水剂用量、助留剂用量、助留剂停留时间等对纸张防油性能的影响。结果表明,在含氟防油剂用量1.8%、防水剂用量5.0%、助留剂用量2.0%,助留剂停留时间11 min、打浆度30°SR时,含氟防油剂具有良好的防油性能,可用于纸品包装提高防油性能。     

氟硅烷改性CuS/SiO2复合气凝胶的超双疏防紫外线纺织品

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为前驱体,在溶胶-凝胶反应过程中,加入纳米CuS,并采用十七氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)对其改性,成功制备了氟硅烷改性CuS/SiO2复合气凝胶(F-CuS/SiO2),并将其与聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合应用到棉织物上,制备了超双疏防紫外多功能棉织物。探讨了F-CuS/SiO2质量分数、PDMS质量分数、焙烘温度、焙烘时间等主要因素对整理棉织物疏水性能的影响。结果表明:当F-CuS/SiO2气凝胶为2%,PDMS为1%,焙烘温度为160℃,焙烘时间为8 min时,整理棉织物的疏水性能最佳,水滴接触角可达159.4°,油滴接触角可达151.8°,紫外线防护系数(UPF)为237.43,整理棉织物具有良好的超双疏防紫外自清洁效果。     

防水材料在纸张文物保护中的应用初探

为探究甲基三乙氧基硅烷(MTES)、十二烷基三甲氧基硅烷(WD-10)、防水三号(F3)、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8-十三氟代辛基三乙氧基硅烷(F8261)、纯硅酸乙酯(R300)和氟硅改性丙烯酸酯(BV)6种防水材料对生宣纸的防水保护效果,实验观察并测定了分别经6种防水材料处理的生宣纸表面形貌、色差、接触角、吸水速率、饱水湿强度、耐酸性能、耐碱性能和潮湿环境下霉菌生长情况等,评价了不同防水材料在纸张保护中的试用表现。     

有机硅烷改性自交联聚丙烯酸酯微乳液的制备与纸张表面施胶性能

采用无皂乳液聚合,以甲基丙烯酸甲酯(MMA),丙烯酸丁酯(BA),丙烯酸(AA),丙烯酸羟丙酯(HPA)等为原料,γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)为硅烷交联剂,制备了一种稳定的阴离子型聚丙烯酸酯微乳液,其可作为表面施胶剂用于纸张表面增强处理。讨论了KH570用量对乳液及施胶纸张性能的影响。结果表明,有机硅氧烷单体成功的键接到丙烯酸酯聚合物上,且当ω(KH570)=1.78%(质量分数,下同)时,乳液综合性能佳且其施胶效果好,乳液粒径低至45.80nm。表面施胶后的纸张强度有明显提升,干湿强度分别提高26.5%、27.1%,耐折度提高332.4%,施胶度提高49.85%,纸张水滴接触角可由35.2°增加至59.1°。     

碳酸氢钠用于古籍水相脱酸的研究

本研究通过比较纯水和不同质量分数碳酸氢钠水溶液对纸张表面pH值、色差、耐折度和抗张强度及耐老化性能的影响,对碳酸氢钠在古籍水相脱酸中的应用进行探讨.结果表明,质量分数0.2％的碳酸氢钠水溶液对我国古籍纸张表现出良好的脱酸效果.经过质量分数0.2％的碳酸氢钠水溶液脱酸后纸张表面pH值由3.96提高至7.75,老化前后纸张...     

硅灰石超声波处理及化学改性对纸张性能的影响

研究矿物纤维硅灰石在超声波处理和化学无机改性后加添对纸张性能的影响。研究结果表明:硅灰石超声波处理后,平均粒径在超声处理1 h后减小明显,抄片时在纸张中的留着率降低,纸张强度提高;硅灰石经无机改性后,Zeta电位为0.0226 mV,在纸张中的留着率提高,纸张强度提高;硅灰石超声波处理再进行无机改性后,在纸张中的留着率是超声未改性的2倍多,各项指标均优于单独的超声波处理和化学改性。     

介孔分子筛对吡虫啉的吸附性能及其对纸张性能的影响

利用介孔分子筛的吸附作用,以分子筛作为防白蚁药物吡虫啉载体,将分子筛以填料加入到纸张中。实验结果表明:分子筛对吡虫啉有着明显的吸附作用,通过六烷基三甲基氯化铵(CTAC)的增溶能够增加分子筛对吡虫啉的吸附作用;分子筛的加入对纸张强度有着负面的影响,但又能提高纸张的光学性能;吸附了吡虫啉的分子筛加入纸张后,纸张具有良好的抗白蚁效果。