TiO2纳米晶/空心玻璃微珠复合填料的制备与研究

采用化学沉积法使TiO2以纳米粒子的形式包覆于空心玻璃微珠表面,成功制备了TiO2纳米晶/空心玻璃微珠复合填料.分别用扫描电镜(SEM)及紫外可见近红外分光光度计对产物进行了晶体形貌观察及光反射性能测试.结果表明:TiO2在空心玻璃微珠表面包覆效果良好,且经过热处理后空心玻璃微珠破损率很低,二氧化钛纳米晶尺寸为5～50 nm,膜层厚度为50～500 nm;光谱分析表明:该复合粉体对可见光和近红外波段的太阳光辐射具有很高的反射率(＞95%).将改性空心微珠、空心玻璃微珠及国外较好的玻璃微珠分别作为填料制备隔热涂料,光谱分析表明:以改性微珠作为填料制备的涂料,漆膜对太阳光主要能最波段(500～1500 nm)的光反射性能得到显著提高,当涂料与改性微珠质量比为100:15时,漆膜的光反射效果最佳,平均光反射率高于85%,该性能指标优于空心玻璃微珠及国外同类产品.     

水性隔热涂料的制备与研究

采用化学沉积法使TiO2以纳米粒子的形式包覆于空心玻璃微珠表面,成功制备了TiO2纳米晶/空心玻璃微珠复合填料,并以改性微珠及空心玻璃微珠作为填料制备隔热涂料,对其光反射性能、隔热效果、隔热效果的影响因素进行了研究。结果表明,TiO2在空心玻璃微珠表面包覆效果良好,且经过热处理后空心玻璃微珠破损率很低。以改性微珠作为填料制备的涂料,涂膜对太阳光主要能量波段的光反射性能得到显著提高,其隔热效果较普通外墙涂料和空心玻璃微珠涂料相比有了明显的提高,且改性微珠添加量的多少对隔热温差的影响要大于厚度和白度对隔热温差的影响。     

核壳结构纳米TiO2/PMMA/PU复合基耐洗刷涂料的制备

为制备水性聚氨酯(WPU)耐洗刷涂料,用硅烷偶联剂改性纳米TiO2,并采用预聚体分散、种子原位乳液聚合法分别制备了TiO2/PU、TiO2/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/PU复合乳液.探讨了n(-NCO):n(-OH)(R值)、纳米TiO2加入方式与含量、MMA/PU质量比及填料与功能助剂类型对Pu耐洗刷性能的影响.透射电镜形貌观察表明:TiO2/PMMA/PU复合乳液乳胶粒子具有以TiO2为核的核壳结构.结果表明乳液种类对涂膜耐洗刷性影响较大,当纳米TiO2含量为0.5%、PMMA/PU质量比1:4时,多层核壳结构复合乳液的耐洗刷性最好,达6 350次;选择片状结构、质地较硬的填料、微纤及防水助剂能显著提高PU涂料耐洗刷性,优化配方可制备出耐洗刷性达10 000次以上PU乳液涂料.     

改性纳米TiO2用于提高醇酸树脂基涂料性能的研究

运用硅烷偶联剂KH-570对纳米TiO2进行有机改性。红外分析表明,改性后的纳米TiO2表面与KH-570以化学键形式结合;透射电镜显示改性后纳米TiO2粒子团聚不明显;沉降试验显示改性纳米TiO2疏水性明显提高。采用桐油、豆油的下脚料制备醇酸树脂,并用三种来源的醇酸树脂与改性前后的纳米TiO2制备醇酸树脂涂料,透射分析改性后的纳米TiO2粒子能很好地分散在树脂中。改性纳米TiO2粒子的加入,使醇酸树脂基涂料的耐酸性、耐磨性等都有明显提高,机械性能也有相应提高。     

改性纳米TiO_2对纸张涂料及涂布纸性能的影响

研究了改性纳米TiO2对纸张涂料流变行为和涂布纸性能的影响。研究发现,在同一剪切速率下,随着改性纳米TiO2用量的增加,纸张涂料的表观黏度逐渐增大,且含改性纳米TiO2的纸张涂料具有较高的弹性模量和黏性模量,相位角则较低;随着改性纳米TiO2的用量在0~10%范围内增加,涂布纸的光学性能和印刷适性持续改善,且涂层表面结构的SEM和AFM观察显示,含改性纳米TiO2的纸张涂层表面具有较优的微观孔隙结构。     

纳米TiO_2无溶剂环氧防腐涂料的研制

利用正交试验方法分别对改性环氧树脂、活性稀释剂、纳米TiO2分散液、颜填料、助剂用量以及颜基比进行优化,获得了制备纳米TiO2无溶剂环氧防腐涂料的最佳配方:A组分为端羧基丁腈橡胶改性环氧树脂45%、活性稀释剂2%、纳米TiO2分散液12%、颜料16%、填料24%、颜基比1.6、助剂0.8%,B组分为腰果壳油改性酚醛胺环氧树脂固化剂,A组分与B组分质量比为100∶55。在最优条件下配制的纳米TiO2无溶剂环氧防腐涂料涂膜附着力为0级,柔韧性1 mm,冲击强度50 kg·cm,耐海水、耐原油试验720 h以及耐盐雾试验168 h后不起泡、不生锈,具有较好的机械性能和优良的防腐性能。     

核壳结构纳米TiO2／PMMA／PU复合基耐洗刷涂料制备

为制备水性聚氨酯（WPU）耐洗刷涂料,用硅烷偶联剂改性纳米TiO2,并采用预聚体分散、种子原位乳液聚合法分别制备了TiO2／PU、TiO2／聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）／PU复合乳液。探讨了n（-NCO）：n（-OH）（R值）、纳米TiO2加入方式与含量、MMA／PU质量比及填料与功能助剂类型对PU耐洗刷性能的影响。透射电镜形貌观察表明：TiO2／PMMA／PU复合乳液乳胶粒子具有以TiO2为核的核壳结构。结果表明乳液种类对涂膜耐洗刷性影响较大,当纳米TiO2含量为0．5％、PMMA／PU质量比1：4时,多层核壳结构复合乳液的耐洗刷性最好,达6350次;选择片状结构、质地较硬的填料、微纤及防水助剂能显著提高PU涂料耐洗刷性,优化配方可制备出耐洗刷性达10000次以上PU乳液涂料。     

纳米复合涂料

含纳米钻石的厨房用具用涂料及其涂装方法；AR涂料用的耐久性高指数纳米复合物；氟掺杂纳米TiO2改性涂料的制备及其可见光下VOC降解性能研究；水性纳米SiO2/聚酯复合树脂及涂料的制备与性能表征；纳米透明隔热涂料的特性与应用；[编者按]     

纳米材料改性纯丙乳胶漆的研制

探索纳米SiO2、纳米TiO2和纳米ZnO在纯丙乳胶漆中的应用方式、应用效果及其相关因素的影响.并以此纳米复合乳液与相关的颜、填料和助剂复配得到纳米改性纯丙乳胶漆.研究表明,纳米材料在涂料中的应用对开发新型涂料有较大的价值.     

纳米二氧化钛改性氟碳涂料

湖南大学余刚、胡波年和杨景花等人日前研究成功一种纳米二氧化钛改性氟碳涂料及其制备工艺，该涂料是将锐钛矿型纳米TiO2和金红石型纳米TiO2混合物添加到现有氟碳涂料中，添加比例为：锐钛矿型纳米TiO2和金红石型纳米TiO2混合物在氟碳涂料的重量比为1～4：100；而上述锐钛矿型纳米TiO2和金红石型纳米TiO2混合物中，锐钛矿型纳米TiO2和金红石型纳米TiO2二者重量配比为4：1。本发明还包括所述改性氟碳涂料的制备工艺及用于涂敷铝合金板材的前处理工艺。使用这种氟碳涂料涂装后的铝合金型材和板材具有良好的自清洁性能，耐沾污和耐洗刷性能，良好的耐候性、耐化学腐蚀性，防水防潮，质量轻、防震、隔声、隔热、色泽均匀、不开裂、不变形、不剥落、不褪色等特点。     

纳米/微米复合二氧化钛改性聚氨酯涂层的耐腐蚀性能研究

以微米/纳米二氧化钛(TiO2)为复合填料制备了聚氨酯防腐涂层,采用电化学阻抗谱(EIS)评估含不同用量纳米TiO2涂层在0.5mol/L氯化钠溶液中的耐腐蚀性,结果表明,纳米二氧化钛能有效提高涂层的抗腐蚀能力,其适宜用量为1.0%～1.5%。热分析(包括DSC和TG)结果表明,在有大尺度填料存在的条件下,添加纳米二氧化钛对涂层的热稳定性影响不大。     

纳米TiO2-Pt修饰电极的制备、性能及应用

采用电化学合成法和电沉积法制备高活性钛基纳米TiO₂-Pt(Ti/nano-TiO₂-Pt)修饰电极,通过循环伏安法研究并比较了钛基纳米TiO₂膜电极、纯Pt电极、Ti/nano-TiO₂-Pt电极在H₂SO₄溶液中的电化学行为以及Ti/nano-TiO₂-Pt电极对Mn²⁺氧化为Mn³⁺的电催化性能.结果表明纳米TiO₂-Pt修饰电极对Mn²⁺的电氧化有高催化活性.Mn²⁺氧化峰电位为1.28 V（vs SCE）,比纯Pt电极负移0.12 V;析氧电位为1.40 V,比纯Pt电极高0.08 V.Ti/nano-TiO₂-Pt修饰电极催化性能优于纯Pt电极和纳米TiO₂膜电极,非均相电解氧化效率可达90%以上.电解得到的Mn³⁺可一步氧化甘油为甘油醛,收率为96%.     

锐钛型纳米TiO2表面疏水化改性研究

采用硅烷偶联剂对锐钛型纳米TiO_2进行表面疏水化改性研究,探讨了硅烷偶联剂的种类和用量、水和乙酸的用量、反应时间和反应温度等因素对纳米TiO_2表面疏水化程度的影响,确定了较佳疏水化改性工艺。实验结果表明,最佳修饰剂为KH570;修饰后的纳米TiO_2表面上存在KH570,而且KH570与TiO_2的表面羟基发生了反应;经过表面修饰,纳米TiO_2的晶型结构未发生改变仍为锐钛型。本文在表面修饰基础上,用对苯乙烯磺酸钠对纳米TiO_2进行包覆改性,实验结果表明,经过包覆改性后的纳米TiO_2在水体系中的分散稳定性得到较大程度的提高。     

纳米级TiO2粒子改性及其填充聚丙烯的研究

分别用油酸钠、氯化聚丙烯及甲基丙烯酸甲酯对纳米级TiO2粒子进行表面处理或表面接枝改性。通过熔融共混工艺制备了PP／纳米TiO2复合材料,并进行了力学测试和结构表征。结果表明,经过表面处理的纳米TiO2粒子可以较均匀地分散在聚丙烯中,粒子与基体界面结合良好,填充聚丙烯形成的复合材料的拉伸强度、冲击强度都有所提高。     

纳米TiO2/高抗冲聚苯乙烯耐候型复合材料研究

利用金红石型纳米TiO2优异的紫外线屏蔽性能,采用熔融共混法制备了纳米TiO2/高抗冲聚苯乙烯(H IPS)复合材料。经过672 h的氙灯气候加速老化后,缺口强度保持率比未改性H IPS提高了约20%,颜色变化幅度只有未改性H IPS的10%,抗色变能力大幅度提高;质均相对分子质量在整个加速老化期间未发生明显变化,老化672 h后下降幅度只有未改性H IPS的10%,FTIR分析表明,由于纳米TiO2与光稳定剂的协同作用使改性H IPS的光老化速度得到有效抑制,其羰基和羟基吸收峰的振动特征在672 h的老化期间内均未发生明显变化。     

MQ硅树脂/纳米TiO_2复合改性环氧树脂的结构与性能

以环氧树脂(EP)为基体树脂,以MQ硅树脂和纳米TiO_2(nano-TiO_2)同时作为EP的增韧改性剂,由此制备了nano-TiO_2/MQ硅树脂/EP复合材料。研究结果表明:MQ硅树脂已成功接枝在EP分子链上;当m(MQ硅树脂):m(nano-TiO_2):m(EP)=15:3:100时,nano-TiO_2/MQ硅树脂/EP复合体系的耐热性能明显提高,拉伸强度和冲击强度分别提高了66.6%和68.1%,其断面呈韧性断裂特征。     

纳米技术在涂料中的应用

概述了纳米材料的物理特性,纳米TiO2在涂料中的作用机理及其在涂料中的应用,介绍了纳米涂料在国内外的发展现状以及纳米技术在涂料中的应用前景。     

Nonisothermal crystallization kinetics of flame‐sprayed polyamide 1010/nano‐ZrO2 composite coatings

Polyamide1010 (PA1010) and its composite with nanometer‐sized zirconia (PA1010/nano‐ZrO₂) coatings were deposited using a flame spray process. The kinetics of nonisothermal crystallization of PA1010/nano‐ZrO₂ composite coatings was investigated by differential scanning calorimetry (DSC) at various cooling rates. Several different analysis methods were used to describe the process of nonisothermal crystallization. The results showed that the modified Avrami equation and Mo's treatment could describe the nonisothermal crystallization of the composite coatings very well. The nano‐ZrO₂ particles have a remarkable heterogeneous nucleation effect in the PA1010 matrix. The values of halftime and Z_c showed that the crystallization rate increased with increasing cooling rates for both PA1010 and PA1010/nano‐ZrO₂ composite coating, but the crystallization rate of PA1010/nano‐ZrO₂ composite coating was faster than that of PA1010 at given cooling rate. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 2007     

纳米TiO_2/聚氨酯复合工艺及性能研究

通过预聚体分散法合成水性聚氨酯,采用直接加入纳米TiO2的方法,合成了稳定的纳米TiO2/聚氨酯杂化材料。考察了纳米TiO2的改性、加入方式、纳米TiO2的量、不同R(n-NCO/n-OH)值等影响因素,发现通过硅烷偶联剂(KH-570)、二甲苯改性获得的纳米TiO2沉降性有较大的改善,分散在介质中呈良好的乳液状;反应初直接加入TiO2合成的纳米TiO2/聚氨酯在手感上优于其它加入方式,力学强度较高;当R值为3.5时、纳米TiO2加入量控制在0.5%以内获得的纳米TiO2/聚氨酯杂化材料性能优良,最大铅笔硬度大于2H,耐冲击强度大于80 N/cm,粒子平均粒径在100nm以内。     

纳米TiO_2-Pt修饰电极上甲醇的电催化氧化研究

用电化学法合成前驱体Ti(OEt)4,经直接水解法制备纳米TiO2膜,通过直接在纳米TiO2膜上电沉积Pt微粒得到纳米TiO2 Pt复合催化电极。扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析结果表明,纳米TiO2的晶形为锐钛矿型,粒径约30nm,电沉积纳米Pt粒子(平均粒径约60nm)均匀地分散在纳米TiO2膜表面。循环伏安和计时电位测试表明,纳米TiO2 Pt修饰电极对甲醇的电氧化具有高催化活性和稳定性,Pt载量为0 68mg/cm2时,室温下甲醇氧化电流达到190mA/cm2,是纯Pt电极上的7 6倍。