单分散反应性聚倍半硅氧烷纳米球的合成与性能EI北大核心CSCD

以甲基三乙氧基硅烷(MTES)和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)为硅源,氨水为催化剂,十二烷基磺酸钠/脂肪醇聚氧乙烯醚(SDS/AEO-3)为复合乳化剂,通过乳液聚合法合成了单分散反应性聚环氧基/甲基倍半硅氧烷纳米球杂化材料(PGMSQ NPs)。用红外光谱、硅谱和X射线光电子能谱对PGMSQ NPs的化学结构进行表征;用纳米粒度仪、场发射扫描电镜、原子力显微镜和热重分析仪等对PGMSQ NPs的平均粒径、微观形貌和耐热稳定性进行研究。结果表明,当n(KH560)/n(MTES)为0. 1~0. 2,油/水质量比为0. 03~0. 05时,制得的PGMSQ NPs平均粒径在100~150 nm之间,呈单分散规整球形。PGMSQ NPs具有良好的耐热稳定性。     

单分散反应性聚倍半硅氧烷纳米球的合成与性能

以甲基三乙氧基硅烷(MTES)和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)为硅源,氨水为催化剂,十二烷基磺酸钠/脂肪醇聚氧乙烯醚(SDS/AEO-3)为复合乳化剂,通过乳液聚合法合成了单分散反应性聚环氧基/甲基倍半硅氧烷纳米球杂化材料(PGMSQ NPs)。用红外光谱、硅谱和X射线光电子能谱对PGMSQ NPs的化学结构进行表征;用纳米粒度仪、场发射扫描电镜、原子力显微镜和热重分析仪等对PGMSQ NPs的平均粒径、微观形貌和耐热稳定性进行研究。结果表明,当n(KH560)/n(MTES)为0. 1~0. 2,油/水质量比为0. 03~0. 05时,制得的PGMSQ NPs平均粒径在100~150 nm之间,呈单分散规整球形。PGMSQ NPs具有良好的耐热稳定性。     

聚羧基/甲基倍半硅氧烷纳米杂化乳液的合成与表征

以甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前驱体,γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)和马来酸酐(MA)制得羧基硅烷(CTES)为改性剂,氢氧化钠(NaOH)为催化剂,脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO_3/AEO_9)为复合乳化剂,通过水解-缩合反应在水溶液中制得了一系列聚羧基/甲基倍半硅氧烷(PCMSQ)纳米杂化乳液.研究了乳化剂用量、催化剂浓度和油水比对PCMSQ纳米球平均粒径和微观形态的影响.用FTIR、XPS、DLS、SEM和TGA等对PCMSQ纳米球的结构、粒径、微观形态和耐热稳定性进行测定.结果表明,PCMSQ纳米球具有预期的结构和良好的耐热稳定性,且当w_((AEO_3/AEO_9))为0.36%~0.54%,NaOH浓度为25~50mmol·L~(-1)和油水比为1∶10~1∶12时,制得的PCMSQ平均粒径介于100~200nm、大小均一,呈单分散性且球形度规整.     

疏水性聚倍半硅氧烷纳米杂化材料的合成及性能

以甲基三乙氧基硅烷(MTES)和十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)为前驱体,以Na OH为催化剂,在乙醇-水体系中进行水解-缩合反应,制得了一种疏水性聚十二烷基/甲基倍半硅氧烷纳米杂化材料(PDMSQ NPs)。通过FTIR和XPS对PDMSQ NPs的化学结构进行了表征;用DLS、FE-SEM及TGA对PDMSQ NPs的平均粒径、微观形貌和热稳定性进行了考察,对其合成工艺条件进行了优化。结果表明,PDMSQ NPs表面C元素质量分数高达41.73%,电子结合能103.04 e V处归属为聚倍半硅氧烷中Si 2p的特征峰,PDMSQ NPs为表面含十二烷基和甲基,且以Si—O为骨架的纳米球结构。PDMSQ NPs失重5%时的温度为351℃,表明PDMSQ NPs热稳定性优良。FE-SEM分析可知,当反应温度为60℃,n(MTES)∶n(DTMS)=10.0∶1.0~10.0∶1.4时,制得的PDMSQ NPs表面光滑、呈单分散性规整球形,水静态接触角最高达168?。提出了PDMSQ NPs的形成机理。     

端氟烃基超支化纳米杂化聚氨酯乳液的合成及在织物防水上的应用

在醇水体系下,以正硅酸乙酯(TEOS)和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)为原料,氨水为催化剂经水解缩合反应制得氨基化SiO_2;再以其为核,2,2-二羟甲基丙酸为单体制得超支化纳米SiO_2(HB-SiO_2).利用全氟烷基乙醇(S104)与HB-SiO_2对聚氨酯预聚体进行改性,制得末端为氟烃基的超支化纳米杂化水性聚氨酯(HBPUF-SiO_2).用红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1 H NMR)、透射电镜(TEM)对乳液主成分结构及乳胶粒微观形貌进行研究.以织物表面静态水接触角为指标,用KH550和HBPUF-SiO_2依次对织物进行疏水整理.同时,对织物的透气性、柔软度、白度及表面微观形貌进行研究.结果表明:合成产物具有预期结构.HBPUF-SiO_2乳胶粒呈规则球形,平均粒径为161.9nm.当KH550和HBPUF-SiO_2的质量浓度分别为1.5%和0.5%时,整理后织物表面有纳米微球的存在,水静态接触角可达149.3°,具有良好的疏水性.织物的柔软度与透气性有所降低,白度的变化较小.     

污水处理再生利用

据环保专家介绍，对污水处理，既可以保护我们赖以生存的家园，还可以变废为宝。大量污水经过处理后可以变成中水，可灌溉，可工业用，也可用于家庭冲厕，缓解水资源紧缺的难题等。     

阳离子聚硅氧烷杂化乳液在皮革超疏水整理中的应用

以四甲基氢氧化铵(THMA)为催化剂,八甲基环四硅氧烷(D4)、四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D4Vi)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)进行阴离子聚合制备羟基封端的乙烯侧基聚硅氧烷中间体;再使此中间体与含氢硅油进行硅氢化加成反应制备疏水性交联聚硅氧烷(JPDMS);然后,在复合乳化剂(AEO3/AEO9)作用下,聚氨丙基/甲基倍半硅氧烷纳米球(PAMSQ)与JPDMS反应,制得阳离子聚硅氧烷纳米杂化聚合物(PAMSQ-JPDMS)乳液。考察了引入的PAMSQ粒径和含量及PAMSQ-JPDMS乳液用量对处理后皮革(PAMSQ-JPDMS/Lea)性能的影响;并用XPS和FESEM分别研究了皮革表面化学组成和微观形貌。结果表明,产物具有预期的结构。当PAMSQ的平均粒径为128.7 nm,含量为15%,PAMSQ-JPDMS乳液固含量为1.2%时,处理后PAMSQ-JPDMS/Lea的疏水性最优,水静态接触角163.8°,水蒸气透过率达3074.01 g/(m2·day),耐干擦牢度优良。XPS和FESEM证实了皮革表面形成的一层致密硅膜和大量仿荷叶纳米凸起是超疏水表面构筑的内因。