聚丙烯基纳米SiO2复合材料性能研究

采用多种方法对纳米SiO2粒子进行表面处理，并深入探讨了纳米SiO2粒子的分散机理。通过熔融共混法制备了PP／纳米SiO2复合材料，对此复合材料进行了力学性能测试。结果表明：经适当处理的纳米SiO2粒子能均匀地分散在聚丙烯中，对PP的力学性能有显著的改善作用，而且对PP的结晶有明显的异相成核作用。纳米SiO2在用量为2％时可以使PP的缺口冲击强度提高1倍，同时拉伸强度也有很大提高。     

吸附法制备CuO/SiO2纳米复合材料

为了研究和控制CuO粒子的生长，提出了一种利用吸附相纳米反应器制备纳米粒子的新方法.在SiO2表面的吸附层反应器中得到CuO纳米粒子，由络合滴定法测定了Cu离子的吸附速度，利用XRD、TEM、EDX和溶剂置换的方法研究了反应和吸附过程的特性.结果表明，Cu离子的吸附在1 h内达到平衡，60%的Cu离子被吸附到SiO2表面.随着温度的升高，吸附层体积会减小且络合吸附作用得到加强.由于吸附层度的限制，CuO晶粒粒径会减小.反庆在吸附层内发生，随水量的增加，SiO2表面环境发生突变，Cu量迅速达到最大值并不再改变.     

TiO2颗粒表面包覆SiO2纳米膜及其表征

TiO2作为一种重要的催化剂,在石油化工方面有重要的应用,特别是煤基合成油和超深度脱硫中的优越性受到注目。同时TiO2还是重要的白色颜料,为了提高TiO2的应用性能,对Ti02颗粒进行了SiO2纳米膜的表面包覆改性。采用精确控制pH值的连续法在TiO2颗粒表面包覆了SiO2的纳米层,并进行了TEM、HRTEM、EDS、XPS、ICP和光学性质表征。证明了SiO2在TiO2颗粒表面形成了一层连续的纳米膜,厚度大约为3．5-4．0nm,SiO2凝胶纳米膜比较致密,没有未包膜上的絮状物,而且TiO2是单颗粒分散,没有发生多个颗粒被包膜在一起的现象。XPS证明SiO2凝胶在包膜后的TiO2颗粒的表面为物理包覆。用SiO2包膜后,样品的光学性质有了明显的提高,同时改变了样品在不同介质中的分散性质,在水性介质中分散性能提高到93．0％。这种表面处理后的TiO2可以作为一种催化剂用于煤基合成油和超深度脱硫中。     

PP／SiO2纳米粒子复合材料中偶联剂用量的确定

目的：探索聚丙烯／二氧化硅（PP／SiO2）纳米粒子复合材料中偶联剂的最佳用量。方法：首先用熔融共混法制备PP／SiO2纳米粒子复合材料,再通过分析复合材料的力学性能和冲击试样断面的SEM照片来探索硅烷KH－560的最佳用量。结果：硅烷KH－560的用量为SiO2纳米粒子的10％时,PP／SiO2纳米粒子复合材料的综合力学性能最佳。结论：传统的计算处理微米级无机填料硅烷用量的经验公式不能适用于无机纳米粒子。     

PP/SiO2 纳米粒子复合材料中偶联剂用量的确定

目的　探索聚丙烯 /二氧化硅 (PP/Si O2 )纳米粒子复合材料中偶联剂的最佳用量 .方法　首先用熔融共混法制备 PP/Si O2 纳米粒子复合材料 ,再通过分析复合材料的力学性能和冲击试样断面的 SEM照片来探索硅烷 KH-560的最佳用量 .结果　硅烷 KH-560的用量为 Si O2 纳米粒子的 1 0 %时 ,PP/Si O2 纳米粒子复合材料的综合力学性能最佳 .结论　传统的计算处理微米级无机填料硅烷用量的经验公式不能适用于无机纳米粒子     

化学沉淀法制备纳米SiO2的研究

以水玻璃、硫酸为原料，采用化学沉淀法制备出纳米SiO2微粉．讨论了反应物的浓度、沉淀溶液的pH值等多种工艺因素对产品性能的影响，并探讨了纳米SiO2微粉的形成机理．TEM、BET表征结果表明：所制得的二氧化硅微粉粒子大小均匀，平均粒径为76nm，比表面积为452m2／g．     

制备纳米SiO2的配方优化

以工业硅酸钠为原料、盐酸为沉淀剂、聚乙二醇(PEG)为表面活性剂、硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)为改性剂,在复合剪切力场下,用化学沉淀法制备了纯纳米SiO2和原位进行改性的改性纳米SiO2。分析了乙醇与水体积比、硅酸钠浓度、盐析剂用量、溶液pH值、改性方法、表面活性剂或改性剂的加入量等对纳米SiO2型貌的影响。对制备纳米SiO2的配方进行了优化,用透射电子显微镜(TEM)和粒径分析仪等对产品进行表征。结果表明,复合剪切力场下化学沉淀法制备纳米SiO2的优化配方为:乙醇与水的体积比1﹕4,硅酸钠的质量分数约12%,PEG,KH570和氯化钠的质量约为理论制备纳米SiO2所需质量的40%,5%～10%和30%,最佳pH值约等于9。     

吸附层对制备Ag/SiO2纳米复合材料过程的影响

分别在有水体系和无水体系中制备了Ag/SiO2纳米复合粒子，研究了吸附层对NaOH在体系中的分配、反应场所的变迁、Ag+的还原机理以及产物形貌的影响.采用电导率法测定了NaOH在SiO2表面的吸附曲线，结果表明：在有水体系中，吸附层的形成明显促进了SiO2表面对NaOH的吸附，当达到平衡时，58%的NaOH分配在SiO2表面；在无水体系中，当达到吸附平衡时仅有25%的NaOH分配在SiO2表面.溶剂置换实验结果表明：在有水体系中，吸附层是Ag生成反应进行的主要场所；在无水体系中，Ag生成反应在乙醇溶液相和SiO2表面都可以发生.利用紫外 可见光（UV Vis）光谱、X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）和能谱仪（EDAX），对比了在有水体系和无水体系中Ag+的还原过程，阐述了吸附层对Ag+还原机理的影响.利用XRD、TEM和EDAX对Ag/SiO2最终样品进行了分析，发现在有水体系中生成的Ag粒子比在无水体系中生成的Ag粒子的粒径小，分布更加均匀.     

熔融共混制备尼龙6/纳米SiO2复合材料与性能研究

通过熔融共混将表面经硅烷偶联剂改性处理的纳米SiO2与尼龙6(PA6)切片共混,以双螺杆挤出机制备了纳米SiO2增强尼龙6复合材料,其中,纳米SiO2的质量分数为2.5%;借助差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)、数控毛细管流变仪等仪器研究了其热学性能与流变性能. 结果表明:经硅烷偶联剂表面改性处理的纳米SiO2分散性好,制备的尼龙6/纳米SiO2复合材料热稳定性有所改善、结晶度下降、熔体黏度的切敏性增加.     

聚甲基丙烯酸甲酯／纳米SiO2复合材料研究

目的分析纳米SiO2对聚甲基丙烯酸甲酯／纳米SiO2复合材料基体的各方面性能的影响．方法采用在位分散聚合方法制备聚甲基丙烯酸甲酯／纳米SiO2复合材料,利用硅烷偶联剂KH-570对纳米颗粒表面进行改性,比较改性前和改性后的纳米SiO2及物理方法和化学方法改性的纳米SiO2对复合材料抗折性能、耐热性、耐溶剂性能的影响,并利用扫描电镜拍摄断面照片,观测基体内纳米颗粒的分散形态与材料断面．结果经KH-570表面改性后的纳米材料在基体中分散均匀,复合材料的力学强度虽没有明显提高,但将其玻璃化温度提高了10℃,耐溶剂性也较聚甲基丙烯酸甲酯有明显改善;物理方法处理纳米颗粒表面改性效果更加突出．结论表面改性后的纳米SiO2对聚甲基丙烯酸甲酯的耐热性、耐溶剂性能有明显改善,利用物理方法对纳米颗粒表面改性更适用于工程应用．     

单分散疏水SiO2改性苯丙乳液的制备及其性能

采用种子-半连续乳液聚合法,以硅烷偶联剂KH-560表面改性的单分散二氧化硅为改性材料,制得单分散疏水性SiO2改性的复合苯丙乳液.对乳液及涂膜性能进行了红外光谱、粒径分析、接触角和热失重表征.考察了不同含量的SiO2对转化率、凝胶率、化学稳定性、机械稳定性和涂膜的硬度、耐盐雾时间的影响.结果表明,SiO2用量为单体质量的2.0％,改性后的乳液及涂膜各项性能明显提高.     

Effect of Wet Surface Treated Nano-SiO2 on Mechanical Properties of Polypropylene Composite

Nano-SiO2/polypropylene composite was prepared by melt-blending process. The nano-SiO2 particles were organized by wet process surface treatment with silane coupling agent KH-570. The effect of mass fraction of nano-SiO2 particles and dosage of KH-570 on the toughening and strengthening of PP matrix were investigated based on the fractography of impact notch and the analysis of crystal structure by X-ray and dispersive structure of nano-SiO2 by TEM. Results show that the impact and flexural strength and modulus of the composite are improved obviously with low loading of nano-SiO2 (3wt%-5wt%), and the izod impact strength of PP increases twice with 4wt% nano-SiO2. The nano-SiO2 particles treated can disperse into the matrix resin, which has evident heterogeneous nucleation effects on the crystallization of PP. The optimal toughening and strengthening effects of PP matrix can be obtained when the content of nano-SiO2 and KH-570 are 4wt% and 3wt%, respectively.     

纳米二氧化硅/聚酰亚胺杂化膜制备方法及表征

采用超声波机械共混法与溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化硅／聚酰亚胺杂化膜,通过红外光谱及原子力显微镜对两种方法制备杂化膜的结构和形貌进行表征,并进行了对比分析,结果表明,超声波起助分散作用,溶胶-凝胶法制备的杂化膜中二氧化硅与聚酰亚胺基体结合性增强。     

Preparation of Nano-SiO2 / amino-modified polysiloxane hybrid superhydrophobic coating and thermal-stability characterization

We put forward a large-area and cost-effective method to fabricate superhydrophobic coating by introducing in-situ functionalized nano-SiO2 into side-amino modified hydroxy-terminated polydimethylsiloxane(SA-HTPDMS) curing system. With the characterization using water contact angle(WCA) tester, Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR), scanning electron microscope(SEM), atomic force microscopy(AFM) and simultaneous thermal analysis, the as-prepared coating displayed a tremendous WCA of 154.8±1°, sliding angle(SA) about 3.5° and stable self-cleaning property range from-10 to 80 ℃. It was also found that the synergistic effect of surface micro-nano hierarchical structure and chemical hydrophobicity, stability from matrix had made contributions to the superhydrophobicity and excellent heat resistance up to 300 ℃.     

反向原子转移自由基法制备SiO_2/PMMA复合粒子

采用反向原子转移自由基法,制备了SiO2/PMMA复合粒子.用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷对纳米SiO2进行表面改性,通过亲水亲油性实验,确定了硅烷偶联剂的最佳用量(质量分数为10%).通过红外光谱和热重分析,证明聚甲基丙烯酸甲酯是通过化学键合接枝到纳米SiO2粒子表面.用透射电镜观察了纳米SiO2和复合粒子在乙醇中的分散情况,表明复合粒子的分散效果更好.     

硅烷偶联剂改性PPy/SiO_2纳米导电复合材料的研究

首先用硅烷偶联剂ＡＰＳ处理 ＳｉＯ２,然后用化学聚合方法合成聚吡咯／二氧化硅（ＰＰｙ／ ＳｉＯ２）纳米复合材料．文中分析了硅烷偶联剂的结构特征和作用机理,复合材料电性能研 究结果表明 ＡＰＳ的加入使得复合材料的 ＰＰｙ含量增加,电导率及材料稳定性提高．其中 ＰＰｙ／１％ＡＰＳ—ＳｉＯ２复合材料电导率最高,为 ３８．４６ Ｓ／ｃｍ,达到文献报导最高值．     

硅烷偶联剂改性PPy/SiO纳米导电复合材料的研究

首先用硅烷偶联剂APS处理SiO2,然后用化学聚合方法合成聚吡咯／二氧化硅（PPy/SiO2)纳米复合材料。文中分析了硅烷偶联剂的结构特征和作用机理,复合材料电性能研究结果表明APS的加入使得复合材料的PPy含量增加,电导率及材料稳定性提高。其中PPy/1%APS-SiO2复合材料电导率最高,为38．46S/cm,达到文献报导最高值。     

纳米SiO2表面改性及其应用

纳米SiO2粒子具有极大的比表面积和表面能，因而极易团聚，致使其在应用中无法发挥纳米粒子的优异性能，通过对纳米粒子表面改性可改善这一状况。纳米粒子表面改性的方法有：酯化法、偶联剂法、表面活性剂法、接枝聚合法、高能法等。改性后的纳米SiO2，因其独特的物理、化学、光学等性能在功能材料、塑料、橡胶、涂料及生物医药等方面得到广泛的应用。     

纳米SiO2表面聚苯乙烯接枝包覆研究

以硅烷偶联剂对原位生成nmSiO2进行表面处理,通过分散聚合工艺制得聚苯乙烯接枝包覆nmSiO2(nmSiO2-g-PSt).通过TEM,TGA和FTIR等对上述纳米氧化硅样品进行了表征,并就处理温度、时间、分散剂用量和搅拌速度的影响进行了讨论.结果表明:常温下在无水乙醇介质中处理48 h以上可获得良好的硅烷处理效果;PSt已接枝包覆于nmSiO2表面,接枝率约40%;经甲苯洗涤前nmSiO2-g-PSt呈多粒子包覆微球状,洗涤后呈单粒子包覆网状结构;分散剂用量、搅拌速度改变对接枝率有影响,但对包覆形态影响不大.