Preparation of PDMS/EEC/SiO2 composite super-hydrophobic coatings with excellent anti-guano adhesion performance

A low-cost and no-toxicity approach was presented to fabricate super-hydrophobic coatings via depositing hydroxy-terminated poly-dimethylsioxane and 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3′, 4′-epoxycyclohexane carboxylate grafted nano-silica particles on substrates. The surface morphology, wettability, and anti-guano adhesion performance of as-prepared coatings were investigated. Results show the micro-nano hierarchical structures were formed on the surface of as-prepared coatings. The coatings exhibit super-hydrophobicity with a water static contact angle of 156° and sliding angle of 3°. Excellent anti-guano adhesion performances are also exhibited by the coatings, and the residue amount of guano captured by the coating only accounts for 0.3% of that captured by glass surface, making the as-prepared coating a promising candidate as an anti-guano strategy for both industry and everyday life (e.g. insulators for overhead power lines, buildings, statues and cars).     

改性纳米硅溶胶–丙烯酸树脂复合乳液的制备及性能研究

以丙烯酸及丙烯酸酯类单体为原料,在预聚过程中加入自制的改性纳米硅溶胶,采用溶液聚合法制备了改性纳米硅溶胶–丙烯酸树脂复合乳液,研究了反应时间、m(引发剂)/m(单体)和m(SiO_2)/m(单体)对复合乳液稳定性及其漆膜性能的影响。结果表明,反应时间为4 h、m(引发剂)/m(单体)为3%、m(SiO_2)/m(单体)为5%时,复合乳液的综合性能最优。与市售产品相比,所制备的改性纳米硅溶胶–丙烯酸树脂复合乳液涂膜性能更优,其硬度为4H,附着力0级,冲击强度50 kg·cm,柔韧性2 mm。     

水性UV树脂聚合用可光引发纳米SiO_2的制备

采用氯化亚砜使纳米SiO2表面的羟基被氯原子取代后与水性光引发剂2959发生反应,制备出可引发水性UV树脂聚合的功能纳米SiO2,研究了反应温度和反应时间对纳米SiO2表面接枝率的影响,并用红外光谱仪(FT-IR)、粒径测试仪和热重分析仪(TG)对其进行分析和表征。FT-IR和粒径测试结果表明,水性光引发剂2959成功地被接枝到纳米SiO2表面。TG分析表明,反应温度为40℃和反应时间为4 h时,纳米SiO2表面聚合物接枝率较好,分别为15.94%和17.37%。红外分析结果表明,改性SiO2经过改性后由于其表面接枝了光引发剂2959而具有一定的光引发聚合功能。     

Nano-SiO_2负载膦配体的合成及其在CO_2催化氢化中的应用

利用膦氢化反应将有机膦引入到含双键的改性nano-SiO2上,合成出nano-SiO2负载的膦配体,采用FT-IR、TG及固体NMR对催化剂的结构进行了表征。考察了nano-SiO2负载膦配体与RuCl3组成的催化体系对吗啉存在下的CO2催化氢化反应的催化性能。结果表明改性nano-SiO2负载的膦配体(Ph2P-DB570-SiO2)与RuCl3组成的催化体系具有较好的催化活性和稳定性,回收使用5次后,每摩尔催化剂生成产物的摩尔数(TON)仍然可以达到1997,为首次使用的77.9%。     

固相萃取-电感耦合等离子体质谱法测定钢铁冶炼工业废水中铊

准确测定钢铁冶炼工业废水中铊,对钢铁冶炼排出的工业废水进行源头监测和控制铊污染具有重要意义。因钢铁冶炼工业废水盐分较高且铊含量较低,基体效应较为显著,故实验以γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)改性纳米二氧化硅材料作为吸附剂,用固相萃取技术对铊离子进行分离富集,以2.0 μg/L ¹⁰³Rh作为内标,²⁰⁵Tl作为检测对象,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定钢铁冶炼工业废水中铊的方法。优化后的固相萃取条件如下:吸附pH值为8.5,吸附时间为15 min,样品体积为40 mL,吸附速率为1.5 mL/min,用5.0 mL 1.0 mol/L硝酸以0.5 mL/min的速率进行洗脱,富集倍数为8。在优化的实验条件下,在铊的质量浓度为0.10~10.0 μg/L范围内,以铊质量浓度为横坐标,铊信号强度与铑内标元素强度的比值为纵坐标,绘制校准曲线,其线性相关系数为0.999 9。检出限为0.002 3 μg/L,定量限为0.007 7 μg/L。将实验方法应用于钢铁冶炼工业废水中铊的测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=7)为0.55%~2.8%,加标回收率为93%～101%。将实验方法应用于模拟钢铁冶炼工业废水中铊的测定,测定值与理论值基本一致。     

基于改性纳米二氧化硅构筑棉织物超疏水表面

本文以γ-氨基丙基三甲氧基硅烷(APTMS)为改性剂,对纳米二氧化硅进行表面改性,并将其整理到棉织物上,随后利用十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)对织物进行修饰,通过两步法获得棉织物超疏水界面.探讨反应条件对改性纳米SiO2的影响,并对改性纳米SiO2和整理后棉织物进行测试表征.结果表明,当温度为30℃,正硅酸四乙酯(rEOS)浓度为3％和APTMS浓度为2％,氨水用量为2 mL时,制备的改性纳米SiO2溶胶平均粒径为65.88nm,PDI为0.096,分散性较好.两步法整理后的棉织物接触角为150.36°,滚动角为8°,实现了超疏水效果,并且洗涤20次后仍具有一定疏水性.     

纳米粒子在棉织物液氨易护理整理中的应用

将不同粒径的纳米粒子添加到马来酸-衣康酸（MA-IA）易护理整理液中整理液氨处理棉织物,测定了整理后织物的断裂强力、折皱回复角、撕破强力、白度和表面形态;分析其与柔软整理的协同作用。结果表明,纳米粒子均能够提高易护理棉织物的断裂强力,并且不影响织物的白度;不同粒径的纳米粒子进入到棉纤维内部的程度不同是引起织物易护理性能差异的原因;30nm的SiO2会降低织物的折皱回复角和撕破强力,1.5nm的水溶性笼型倍半硅氧烷(POSS)则可以提高织物的折皱回复角而对撕破强力没有显著影响;质量浓度为60g/L的MA-IA易护理整理液中添加质量分数为2%的POSS后整理液氨织物,再用质量浓度为20g/L的柔软剂整理,能够获得各项物理机械性能优异的易护理棉织物。     

胶乳共混法天然橡胶/二氧化硅纳米复合材料的制备及性能

采用胶乳共混法制备天然橡胶/二氧化硅(NR/SiO2)纳米复合材料。先用硅烷偶联剂KH-570对纳米二氧化硅进行改性,再经乳液聚合接枝上聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)得到PMMA-SiO2粒子,最后将其与用MMA改性的天然胶乳(NR-PMMA)共混制得NR/SiO2纳米复合材料。采用红外光谱仪、透射电镜、扫描电镜、热重分析仪、橡胶拉伸测试机对样品进行了表征。实验结果表明,PMMA成功地接枝于SiO2表面,PMMA-SiO2在橡胶基体中分散均匀,平均粒径在60nm～80nm之间,复合材料的拉伸强度比纯的NR提高了35%,定伸应力也有显著提高。     

纳米二氧化硅的制备与表征

通过购买市售的几种不同生产厂家的纳米二氧化硅,分别对其做扫描电镜(SEM)分析、红外光谱(IR)分析和X射线衍射(XRD)分析,以了解纳米二氧化硅的表面及内部微观结构信息。分别用化学沉淀法和溶胶—凝胶法制备粒径在70 nm左右的二氧化硅粉末,并对两种方法的优缺点和制得的产品质量进行比较。改变反应物浓度、乙醇水体积比和表面活性剂的种类等条件,比较制得的二氧化硅粉末质量,以确定最优的制备方法。     

纳米二氧化硅填充星形溶聚丁苯橡胶/二氧化硅共凝聚胶的结构与性能

研究了有机化纳米SiO2分别填充星形溶聚丁苯橡胶(SSBR)和SSBR/SiO2共凝聚胶(N-SSBR)的结构与性能.结果表明,纳米SiO2在N-SSBR中的混入速度明显快于SSBR,N-SSBR中的SiO2粉体呈纳米尺度分散,N-SSBR的玻璃化转变温度较星形SSBR高1～2℃.有机化纳米SiO2,填充N-SSBR硫化胶的物理机械性能比其等量填充SSBR硫化胶的优异,其Payne效应小,分散性更好,玻璃化转变峰向高温偏移,损耗因子峰值降低,且60℃下的内摩擦损耗较低.