纳米TiO2和微米SiO2改性及分散性能的研究

采用不同的分散工艺和改性剂对纳米TiO2和微米SiO2粉体进行处理,使用激光粒度仪、红外光谱(IR)、热失重(TG)等手段对粉体粒径,粉体表面结构进行表征,探讨了超微粉体在乙二醇(EG)中分散的最佳工艺.结果表明:钛酸酯偶联剂(NDZ-201)可在纳米TiO2表面接枝,接枝率约为6%;硅烷偶联剂(KH570)可在微米S...     

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%。     

原位聚合制备尼龙6/改性氢氧化镁纳米复合材料及其性能的研究

对纳米氢氧化镁(NMH)进行硅烷KH570接枝改性后,将甲基丙烯酸甲酯(MMA)与之共聚获得表面改性的纳米氢氧化镁(MNMH),然后在催化剂作用下原位聚合制备PA 6/MNMH纳米复合材料。利用FTIR、SEM、热重分析和电子拉力机对NMH及PA 6/MNMH纳米复合材料的结构与性能进行测试与表征。红外光谱分析表明改性的NMH表面成功接枝了KH570和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。PA 6/NMH-KH570-PMMA复合材料的缺口冲击强度比PA 6/NMH纳米复合材料的提高34%。NMH或其改性NMH的加入提高了PA 6纳米复合材料的热稳定性。     

KH570改性纳米SiO2的制备及应用

以硅烷偶联剂KH570为改性剂、乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)为助剂,对纳米SiO2进行表面改性。研究了改性剂和乳化剂用量对纳米SiO2亲油化度和平均粒径以及SiO2水溶液外观和稳定性的影响,获得了较佳的用量:KH570占纳米SiO2质量分数的9%,SDS则为3%。通过红外光谱、扫描电镜对改性纳米SiO2及其丙烯酸–聚氨酯(SPUA)复合膜进行了表征,与工业品丙烯酸–聚氨酯乳液(PUA)进行对比,测试了涂膜性能。结果表明,纳米SiO2与KH570发生了化学接枝键合;改性后的纳米SiO2粒径更小,分布更窄,在乳液中的分散性更好;SPUA涂膜的附着力、冲击强度和柔韧性与工业PUA产品相当,但硬度更高,吸水率降低。     

“胶乳共混法”制备天然橡胶／二氧化硅纳米复合材料及其性能

采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）改性纳米二氧化硅（SiO2）,然后通过乳液聚合接枝上聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）,再将其与甲基丙烯酸甲酯（MMA）改性的天然胶乳,通过胶乳共混法制备天然橡胶／二氧化硅纳米复合材料,结果显示,纳米二氧化硅表面接枝上了PMMA,二氧化硅在橡胶基体中分散良好,粒径在60～100nm之间,得到的胶膜力学性能有很大的提高。     

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。     

原位溶胶-凝胶法改性三元乙丙橡胶的制备及其表征

天津大学化工学院采用原位溶胶-凝胶反应制备了三元乙丙橡胶(EPDM)/SiO2纳米复合材料。分别以EPDM和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)接枝改性的乙丙橡胶(EPDM-g-KH570)在前驱体四乙氧基硅烷(TEOS)中溶胀,再浸入含有正丁胺的催化剂溶液中催化前驱体的原位溶胶-凝胶反应。考察了不同溶剂以及催化剂含量对TEOS转化率和原位生产的SiO2粒径的影响。采用FT-IR和SEM等测试手段对     

改性纳米SiO_2及其树脂基复合材料的性能研究

对纳米SiO_2连续进行两步法改性,首先接枝PEG400,然后共聚自制低分子量PET,采用NMR、热失重仪、X射线光电子扫描仪对其结构进行了表征。采用熔融混合法分别制备了未改性纳米SiO_2、两种改性纳米SiO_2、低分子量PET与PET树脂的复合材料,利用SEM、毛细管流变仪对复合材料的性能进行了研究。结果表明:PEG400成功接枝到纳米SiO_2粉体表面,且自制低分子量PET共聚到了一元接枝纳米SiO_2上;改性后的纳米SiO_2粉体在PET树脂中的分散性得到改善;纳米SiO_2粉体通过PEG400和低分子量PET改性后可提高PET树脂的表观黏度,改善PET树脂的脆性。     

原位溶胶-凝胶法改性EPDM及其表征

采用原位溶胶-凝胶反应制备乙丙橡胶/ SiO₂纳米复合材料。分别以乙丙橡胶（EPDM）和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（KH570）接枝改性的乙丙橡胶 （EPDM-g-KH570）在前驱体四乙氧基硅烷 （TEOS）中溶胀,再浸入含有正丁胺的催化剂溶液中催化前驱体的原位溶胶-凝胶反应。考察了不同溶剂以及催化剂含量对TEOS转化率和原位生成的SiO₂粒径的影响。采用FT-IR、SEM等测试手段对纳米复合材料进行了表征。结果表明,接枝KH570后,TEOS转化率明显提高,SiO₂粒径明显减小,在材料中的分散性很好。     

聚酯/SiO_2复合材料及其结晶性能研究

采用原位聚合技术,制备了添加微米、纳米二氧化硅(SiO2)的对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合材料。重点分析了微米、纳米SiO2无机颗粒在PET基体中的分散行为,并探究PET/SiO2复合材料的结晶行为与光学性能。结果表明:原位聚合使得微米、纳米SiO2颗粒以较好的单分散形态均匀分布在聚合物基体中;微米、纳米SiO2颗粒复配虽能促进PET的结晶,但相互之间不能产生协同作用;微米SiO2颗粒会严重影响PET复合材料的光学性能,而一定含量的纳米SiO2颗粒则会显著提高PET复合材料的光学性能。     

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。     

改性纳米二氧化硅的制备及其在溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶中的应用

摘要：以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)为修饰剂,采用液相原位表面修饰技术,制备了可分散性纳米二氧化硅,并将这种改性后的纳米二氧化硅应用到溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶体系,对其进行力学性能、磨耗性能、流变性能测试,考察了修饰剂的不同用量对复合材料上述性能的影响。傅里叶红外光谱表明,KH570已经成功通过化学键键合在二氧化硅表面,扫描电镜显示其团聚减弱,分散性提高。橡胶纳米复合材料的力学性能有所改善,在修饰量为25-50mmol/kg时性能最佳;耐磨性能明显提高,尤其是修饰量为50mmol/kg时,磨耗体积最少,降低了33.85%;明显降低了Payne效应,减弱了二氧化硅的团聚,提高了其在橡胶基体中的分散性。     

酯固化纳米SiO2/酚醛树脂粘结剂的研究

利用红外光谱、透射电镜和粒度分析等研究了聚乙二醇(PEG)对纳米SiO2表面性能及分散性的改进效果。通过砂芯拉伸强度的测定研究了纳米SiO2的种类及用量对酯固化酚醛树脂粘结剂粘结强度的影响。结果表明：经过PEG改性后的纳米SiO2的表面羟基减少，粒子的分散程度提高；随着PEG浓度的增大，粒子的平均粒径先减小，后增大，在浓度为O，6％时出现最小值。多孔形纳米SiO2比球形的增强效果要好；随着纳米SiO2用量的增加，砂芯的粘结强度先增大,后减小,在加入量为0．5％左右时，出现峰值,强度增加45％。     

超细h-BN粉在无水乙醇介质中复合分散工艺研究

针对超细h-BN粉体易团聚、与有机基体界面相容性较差的缺点,研究了其在无水乙醇介质中的分散工艺.首先在测定其pH-Zeta电位的基础上,选取阴离子型(SA、OA、SDBS)、非离子型(PVP、KH570、司班85)和高分子型(PEG4000)分散剂进行超声分散研究.然后从以上几种分散剂中选取三种分散剂进行复合分散.实验发现:在最佳配比下,复合分散体系较单分散剂分散效果明显提升,PEG4000与SA的复合分散比最佳单分散剂的效果提升了18%;KH570与SA的复合分散体系比最佳单分散剂的效果提升了11%;推荐h-BN粉在无水乙醇中的分散工艺为:pH值为9时,在560 W的功率下用SA(4wt%)与PEG4000(1wt%)或者SA(1wt%)与KH570(4wt%)复合超声90 min.     

复合改性纳米TiO_2的抗紫外性能及其应用

采用硅烷偶联剂(KH570)以及偶联剂和有机物(山梨醇、油酸、钛酸酯、聚乙二醇6000)复合对纳米二氧化钛(TiO_2)进行表面改性,研究了偶联剂和复合改性剂对纳米TiO_2抗紫外性能的影响。通过扫描电子显微镜、二次粒径分析、沉降试验、傅里叶变换红外光谱、同步热分析等对改性前后的纳米TiO_2进行表征。结果表明,KH570+聚乙二醇6000复合改性的纳米TiO_2二次粒径最小,平均粒径为0.047μm;沉降试验中其上清液在350 nm处的吸光度达最高为1.067 76;吸油值最大达86.19 cm~3/g,呈现良好的分散性和疏水性。另外,KH570+聚乙二醇6000改性的纳米TiO_2具有相对最强的紫外吸收能力,而且对亚甲基蓝溶液的降解率相对最小。将改性后的纳米TiO_2添加到PVC基体中,制得PVC/TiO_2薄膜,该薄膜经120 h加速老化后,发现由KH570+聚乙二醇6000改性纳米TiO_2制得的PVC薄膜的光透过率相对最低,拉伸性能最高,体现了其相对优越的抗紫外性能以及KH570+聚乙二醇6000相对优异的改性效果。     

纳米SiO2复合粒子/有机硅低聚物透明超疏水复合涂层的制备及其性能

本文以Stober法制备的胶体SiO2粒子与粉体SiO2粒子结合的SiO2复合粒子在玻璃基底构建粗糙表面,以三乙氧基甲基硅烷（MTES）与正硅酸乙酯（TEOS）为前聚体制备的酸性有机硅低聚物作为粘接剂,使用偶联剂KH540与氟硅烷PFDT进行改性,通过喷涂法在玻璃基底上制备出SiO2复合粒子/酸性有机硅低聚物复合透明超疏水涂层,然后探究SiO2复合粒子、酸性有机硅低聚物、偶联剂KH540以及氟硅烷PFDT对复合涂层的影响。研究表明：当SiO2复合粒子由粒径为110 nm的胶体SiO2粒子与粒径为50 nm的粉体SiO2粒子两种粒子组成,SiO2复合粒子溶液与酸性有机硅稀释液的混合质量比为4:1,添加偶联剂KH540与氟硅烷PFDT的质量比为混合液的1%时,复合涂层在可见光波长范围内透光率可达88%,静态接触角能达155°,在800目砂纸上磨损60 cm后仍能保持超疏水性能,具有良好的自清洁性,为透明超疏水涂层的制备提供一种简便、低成本方案。     

表面修饰凹凸棒石及其在环氧丙烯酸树脂中的应用

旨在提高凹凸棒石在环氧丙烯酸酯中的力学性能及分散性能,以凹凸棒石纳米粉体为载体,采用化学沉淀法制备出包硅凹凸棒石复合纳米材料(Si O2/ATP),再用硅烷偶联剂KH570对Si O2/ATP表面进行有机改性,制得KH570-g-Si O2/ATP复合材料。通过TEM、FTIR、XRD及TG对复合材料进行表征。采用共混法制备了紫外光固化复合涂层,考察了KH570-g-Si O2/ATP的添加量对复合涂层耐冲击力、柔韧性的影响。结果表明,当KH570-g-Si O2/ATP的用量占涂料总重量的5%时,与EA涂层相比,复合涂层的耐冲击力的高度由15 cm增加至35 cm;涂膜的柔韧性由15 mm提升至5 mm;此外,与ATP、Si O2/ATP以及KH570-g-ATP相比,KH570-g-Si O2/ATP在EA涂层中具有良好的分散性,EA涂层的力学性能也得到明显改善。