纳米SiO2的表面改性及其在环氧丙烯酸酯中的应用
纳米SiO2在涂料中的应用研究

绍了加入纳米 S , i 对涂料综合性能 的影响。 O
在建筑 涂料 中, 加入少 许纳米 S , 以 明显提 i 可 O
1 纳米 SO2 i 的特性及 形态
纳米 SO 是 一 种无 毒 、 色 、 污染 的无 机非 金 i, 无 无
从 而 改 善基 体 分 散性 。
金 祝 年 [ _ 用 纳 米 SO 改 进 外 墙 涂 料 的性 能 , 1应 0 i,
发现纳米 S , 降低涂料的色差值 , i 能 O 提高耐老化性 。 王亚强等人 _ 着重研究 了纳米 SO 复合建筑涂料 的 1 ¨ i, 稳定性 , 最终发现 了纳米 SO 对稳定性 的影响 因素。 i,
0 引言
粒 径处 于 1 10n ~ 0 m的微 粒 称 为 纳米 纳 米 S 子 为 蓬 松 粉 体 状 态 ,纯 度 可 达 i 粒 O
9 .% 以上 。纳米 SO 的 T M( 射 电镜 ) 片表 明: 99 i: E 透 照
纳米 S , i 俗称 “ O 超微 细 白炭黑 ” 是一种无定 形 的白 ,
的紫外光照射下 , 其吸收率可 以达到7 %以上_ ; 0 1 在波长 4 0n 0 m以 内的红外光照射下 , 其反射率高达
7 %以上 。 0 将纳米 SO 添加到涂料 中 , 以起 到抗紫 i, 可
外 光 和热 老 化作 用 , 强涂 料 的隔 热性 。 增
不仅可以防雾与紫外线 , 还适用于高层建筑等玻璃 。 纳米 二氧化硅在耐磨涂料 中的发 展趋 势大概归
热点和发展方向。
第7 期
董
辉 , :纳米 SO 在涂料 中的应用研究 等 i:
纳米二氧化硅对丙烯酸酯紫外光固化涂料性能的影响

摘要: 用 硅 烷 偶 联 剂 甲基 丙 烯 酰 氧 基 丙 基 三 甲 氧 基硅 烷 ( KH一 5 7 0 ) 对 纳 米 二 氧化 硅 进 行 了 表 面 改性 , 并 将 其 填 充 到 丙 烯 酸 酯 紫 外 光 固化 涂 料 中 。扫 描 电镜 观 测 表 明 : KH一 5 7 0改 性 的纳 米 二 氧 化 硅 在 丙 烯 酸 酯 中分 散 性 好 。对 它 们 的 丙 烯 酸 酯 紫 外 光 固化 涂 料 的 固 化膜 进 行 了柔 韧 性 , 铅笔硬度 , 拉伸强度 , 拉 伸 断 裂 伸 长 率 和 抗 冲 击强度 测定 , 结 果表 明 : 当 KH一 5 7 0改 性 的 纳 米 二 氧 化 硅 质 量 分 数 为 4 时, 固化膜 的拉 伸强 度达 到 3 . 4 5 MP a , 拉伸断裂伸长率 为 3 . 7 4 , 抗冲击强度为 2 6 k g・ c m。 关键词 : 纳米 二 氧 化 硅
剂 KH一 5 7 0的 乙醇 溶 液 中, 在 回流 状 态 下 搅 拌 2
聚 的现象 , 且 丙烯 酸 酯 涂 料 紫 外 光 固 化后 的整 体
力 学性 能有 显著 提高 。 1 实验 部 分
1 . 1 主 要 试 剂 与 仪 器
h , 离心 分离 3 0 ai r n , 7 5 ~8 5℃烘 干 , 即得 改 性 纳 米二 氧化 硅 。
预聚体 , 加 入特定 的活性稀 释 剂丙烯 酸 酯单体 , 光
引发剂 和 助剂配 制 而成 , 它具 有涂 装方 便 、 固化 速 率 快 和污染 少 等特点 , 因此 , 已广泛 应用 于涂 料工 业[ 、 胶 粘剂 工 业 ] 、 微 电子 工 业[ 8 ] 、 快 速 成 型
二氧化硅的有机改性及其在聚氨酯丙烯酸酯涂料中的应用

二氧化硅的有机改性及其在聚氨酯丙烯酸酯涂料中的应用doi:10.3969/j.issn.1674-7100.2017.05.007收稿日期:2017-07-24作者简介:温佳佳(1993-),女,河南洛阳人,武汉大学硕士生,主要研究方向为UV 固化涂料, E-mail :whu2018wenjiajia@通信作者:刘兴海(1978-),男,湖北襄阳人,武汉大学副教授,主要从事智能包装方面的教学与研究, E-mail :liuxh@温佳佳 李慧杰 刘兴海黄 驰 黎厚斌武汉大学 印刷与包装系湖北 武汉 430079摘 要:通过有机改性,在二氧化硅(SiO 2)表面引入活性双键,成功地将表面有机功能化的二氧化硅(FSiO 2)引入UV 光固化聚氨酯丙烯酸酯(PUA )预聚体中。
利用傅立叶红外光谱仪(FTIR )、光电子能谱表征仪(XPS )、热重分析仪(TGA )、X 射线衍射仪(XRD )及旋转流变仪等仪器对FSiO 2及固化后的PUA/FSiO 2复合材料进行表征和测试,并研究FSiO 2在二甲基甲酰胺(DMF )溶液中的分散性。
结果表明:SiO 2表面成功接上有机链段,接枝率高达10.1%;有机改性后的FSiO 2在DMF 中的分散性能相比于SiO 2得到了较大的提升;FSiO 2在一定程度上提高了PUA 涂料的耐热性、凝胶率和水接触角,同时有助于提高涂料铅笔硬度。
关键词:二氧化硅;有机改性;聚氨酯丙烯酸酯;涂料; UV 光固化中图分类号:TQ325.7 文献标志码:A 文章编号:1674-7100(2017)05-0042-080 引言聚氨酯丙烯酸酯(polyurethaneacrylate ,PUA )因其具有良好的耐磨耗性能,优良的附着力、柔韧性、硬度、耐腐蚀性、光稳定性及耐候性等,在紫外光(ultravioletradiation ,UV )固化涂料中被广泛应用[1]。
但是具有绝缘性能的UV 光固化PUA 涂料的热稳定性较差,且拉伸强度不高,因而限制了PUA 的应用领域。
纳米二氧化硅的改性与应用及聚倍半硅氧烷结构和性能研究

复旦大学碾士学位论文1.4.6复合材料中纳米二氧化硅的形貌表征图1—11和1-12是纳米二氧化硅SPl和A200分散在丙烯酸树脂中的透射电镜照片。
与纳米二氧化硅在醋酸丁酯中的分散性一样,用MAPTS改性的二氧化硅相对未改性的二氧化硅来说,具有较好的分散性,这点对于SPl来说尤为明显(见图1—1la和1.1lb)。
另外,通过原位聚合制备的纳米复合材料中,二氧化硅的分散性优于通过共混法制各的(见图1-llb和】.1lc),这是由于改性的二氧化硅中含有可与丙烯酸酯单体反应的基团,在原位聚合中,与丙烯酸酯链段有较强作用,有利其分散。
然而这些对于纳米二氧化硅A200来说都不是那么明显(见图1-12),无论是否改性,无论使用原位或者共混得方法,对于A200在丙烯酸树脂中的分散性没有很大影响。
这可能是纳米二氧化硅A200相对SPl而言,本身就具有较小的比表面积以及较低的羟基含量,使其在丙烯酸树脂中具有比较好的分散性,所以通过MAPTS对其改性,欲使其更易分散并没有在A200中体现出来。
(a)复旦大学硕士学位论文(c)图1-ll含有SPl的复合涂层的TEM照片(a)含有共混的未改性的二氧化硅(b)含有共混的改性的二氧化硅(c)含有原位生成改性的二氧化硅Figure1-11TEMpicturesofcompositescontainingSPIpreparedby【a)blendingwithunmodifiednano-silica,(b)blendingwithmodifiednano·silicaand(c)in—situmethodwithmodifiednano-silica(a)(b)复旦大学硕士学位论文(c)图1-12含有A200的复合涂层的TEM照片(a)含有共混的未改性的二氧化硅(b)含有共混的改性的二氧化硅(c)古有原位生成改性的二氧化硅Figure1-12TEMpicturesofcompositescontainingA200preparedby(a)blendingwithunmodifiednano-silica,(b)blendingwithmodifiedriano-silicaand(c)in-situmethodwithmodifiednano.silica1.4.7改性对复合树脂Tg的影响图1.13至图1.15为纳米复合树脂的DMA损耗曲线。
改性纳米SiO2/丙烯酸酯复合涂料的性能

氧基 ) 丙基三 甲氧基 硅 烷 ( KH5 0 , 联 剂 , 连 科道 7 )偶 大
性 的丙 烯 酸 酯 复合 涂 料 , 后 实 验 考 察 了复 合 涂 料 的耐 热 性 和 耐 磨 性 ; 果 发 现 , 米 复 合 材 料 的 耐 热 性 及 耐 磨 性 均 有 然 结 纳
提高 , 在 3 ( 量分数) 并 % 质 含量 时 玻 璃 化 转 变 温 度 ( ) 到最 高 (4 . ℃ ) 耐 磨 性 达 到最 佳 ; 结 合 扫 描 电镜 ( E ) 达 178 , 并 S M 摩
擦 形 貌 的观 察 分 析 , 纳 米 粒 子 的提 高 材料 耐 磨 性机 理 进 行 了初 步 探 讨 . 对
关 键词 : 纳米 S 。丙烯酸酯 ; i ; O 表面改性 ; 复合涂料
中图分类 号 : 3 O 6
文献 标识 码 : A
文章 编号 :4807(080—66 5 03—4920)5 9— 0 0
研 究 纳米 SO 及 其 化 学 改 性后 对 丙 烯 酸 酯涂 料 性 能 i。 的影 响 , 主要 研 究纳 米 粒 子 对丙 烯 酸 酯 树脂 耐 磨 性 能 的变化 趋 势 , 结合 扫描 电镜 对磨 痕形貌 的分 析 , 并 进一 步研 究 了纳米 粒子 改善 材料 的耐 磨性机 理.
度、 耐刮伤性 等性 能 [ ; 7 利用 纳 米 SO i z改 性 丙烯 酸 酯 涂 料 已成 功 应 用 于 改 善 涂 层 的 多 种 性 能 , 力 学 性 如 能[ 和耐洗刷 性 能 等 , 能 提 高镍 基 复 合 镀层 的磨 8 且
疏水纳米二氧化硅与丙烯酸的复合.doc

题目:疏水纳米SiO2∕含氟丙烯酸酯复合细乳液的动力学研究姓名:王芳志专业:高分子材料与工程完成日期:2012 年5月8日摘要本课题采用以SDS为乳化剂、AIBN(偶氮二异丁腈)或KPS(过硫酸钾)为引发剂组成水相部分,以MMA(甲基丙烯酸甲酯)、BA(苯丙烯酸丁酯)、G06B或G01、G02、G03、G04为单体,以HD为助稳定剂、HB-630(疏水纳米二氧化硅)共同作为油相,在超声乳化的作用下进行细乳液聚合,研究疏水纳米SiO2∕含氟丙烯酸酯复合细乳液的聚合动力学。
结果表明,亲水性的引发剂KPS的转化率是亲油性引发剂AIBN的一倍,甲基会降低含氟单体聚合的转化率,并且单体含氟原子越多,转化率越大:固含越高转化率越大。
关键词:疏水纳米二氧化硅;含氟丙烯酸酯;动力学;转化率;粒径AbstractThe subject of using SDS as emulsifier,AIBN or KPS as initiator consist of aqueous portion. MMA (methyl methacrylate), BA (benzene-butyl acrylate), G06B or G01, G02, G03, G04 were used as monomer, HD was used as stabilizers, HB-630 (hydrophobic nano-silica) consist of the oil phase .Happening miniemulsion polymerization under the influence of ultrasonic emulsification ,research in polymerization kinetics about blends of hydrophobic nano-silica and compound fluorinated acrylate miniemulsion.The results showed that the conversion rate of KPS is double the AIBN, KPS is a kind of hydrophilic initiator, AIBN is a kind of lipophilic initiator. Methyl group can reduce conversion rate of the fluorinated monomer, however, when the more fluorinated monomer was added, the greater conversion rate of the blends.Keywords: Hydrophobic nano-silica; Fluorinated acrylate; kinetics; conversion rate; Particle size目录第一部分:综述部分 (5)1.疏水纳米SiO2性质、改性、制备及应用 (5)1.1疏水纳米SiO2与纳米SiO2的性质 (5)1.2疏水纳米SiO2与纳米SiO2的制备 (5)1.3疏水纳米SiO2与纳米SiO2的改性 (7)1.4纳米SiO2的应用 (9)2. 含氟丙烯酸酯的性质、改性、制备及应用 (10)2.1含氟丙烯酸酯的性质 (10)2.2含氟丙烯酸酯的制备及应用 (11)3.细乳液聚合 (11)4.细乳液聚合动力学 (12)5.课题意义及国内外研究进展 (13)第二部分:实验部分 (14)1.实验原料及仪器 (14)2.实验方案 (15)3.实验步骤 (16)4.数据处理 (17)第三部分:结果与讨论 (18)1 .不同二氧化硅含量对转化率的影响及不同凝胶率 (18)2.不同引发剂对转化率的影响及不同凝胶率 (19)3.不同含氟单体对转化率的影响及不同凝胶率 (20)4. 固含量对转化率影响及不同凝胶率 (22)5.不同乳化剂含量对聚合乳液粒径及分布的影响 (23)6 .小结 (24)致谢: (25)参考文献 (26)第一部分:综述部分1.疏水纳米SiO2性质、改性、制备及应用1.1疏水纳米SiO2与纳米SiO2的性质工业用SiO2称作白炭黑,是一种超微细粉体,质轻,原始粒径0.3um以下,相对密度为2.319-2.653g/cm3,熔点>1750°C。
纳米二氧化硅改性丙烯酸酯涂料的研究进展

第52卷第12期 辽 宁 化 工 Vol.52,No.12 2023年12月 Liaoning Chemical Industry December,2023纳米二氧化硅改性丙烯酸酯涂料的研究进展李 伟(安徽师范大学化学与材料科学学院,安徽 芜湖 241002)摘 要:纳米SiO2改性丙烯酸酯涂料可以改进涂层的光学性能、防腐蚀性能、机械性能等。
纳米SiO2与丙烯酸酯乳液有不同的聚合方法,所得产品性能也不同。
综述了共混法、溶胶-凝胶法、原位聚合法在制备纳米SiO2/丙烯酸酯乳液中的应用,以及三种复合乳液制备方法对涂料性能的影响。
关键词:纳米SiO2;丙烯酸酯;改性;复合方法中图分类号:TQ630.4文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2023)12-1826-04丙烯酸酯单体中的双键经聚合反应生成丙烯酸酯树脂,由丙烯酸酯树脂制得的涂料具有良好的耐候性、耐酸碱等性能,在汽车、家具、机械、建筑等领域得到广泛应用[1-2]。
由于丙烯酸酯单体的多变性,多种酯基在不同介质中的溶解性,以及与其它涂料用树脂的混溶性等特点,丙烯酸酯树脂已成为涂料工业中全能的通用树脂[3]。
丙烯酸酯涂料也有一些缺点,如热稳定性较差,涂膜易返黏,机械加工性能差等。
为改善涂料性能,有机-无机复合技术为涂料改性开辟了新途径,复合改性技术可以将有机聚合物的优异性能与无机材料杰出的刚性,对热、化学、大气的稳定性结合起来,显著提高涂料性能。
纳米科技的发展使得有机-无机复合改性涂料进入了新阶段,纳米材料在分子水平上实现了有机-无机材料的复合。
纳米SiO2呈三维网状结构,表面存在不饱和键以及不同键态的羟基,具有很高的反应活性,而且表面吸附能力强,对紫外光、可见光以及近红外线有较高的反射率,而且纳米SiO2可深入到高分子化合物的π键附近,形成空间网状结构。
纳米SiO2有着广泛的商业应用,如填料、催化、传感、光子晶体和药物递送等[4-5]。
纳米二氧化硅表面改性

纳米二氧化硅表面改性一、本文概述纳米二氧化硅作为一种重要的无机纳米材料,因其独特的物理化学性质,如高比表面积、良好的化学稳定性和独特的光学性质等,在众多领域如橡胶、塑料、涂料、医药、化妆品和食品工业等都有着广泛的应用。
然而,纳米二氧化硅的高比表面积和表面能导致其易于团聚,从而影响了其性能和应用。
因此,对纳米二氧化硅进行表面改性,以改善其分散性和与其他材料的相容性,一直是纳米材料领域的研究热点。
本文旨在深入探讨纳米二氧化硅表面改性的各种方法、原理及其在实际应用中的效果。
我们将首先介绍纳米二氧化硅的基本性质和应用领域,然后重点论述表面改性的重要性以及目前常用的表面改性方法,包括物理改性和化学改性两大类。
在此基础上,我们将对改性后的纳米二氧化硅的性能进行评估,并探讨其在实际应用中的潜力和挑战。
我们将展望纳米二氧化硅表面改性的未来研究方向和应用前景。
通过本文的阐述,我们希望能够为从事纳米材料研究和应用的科研人员提供有价值的参考,推动纳米二氧化硅表面改性技术的进一步发展,并为其在各领域的广泛应用提供有力支持。
二、纳米二氧化硅的表面性质纳米二氧化硅(SiO₂)是一种重要的无机纳米材料,因其独特的物理化学性质,如高比表面积、优异的热稳定性、良好的光学透明性等,在众多领域如涂料、橡胶、塑料、陶瓷、生物医药等都有着广泛的应用。
而纳米二氧化硅的表面性质,特别是其表面结构和活性,直接影响了其在这些领域的应用效果。
纳米二氧化硅的表面结构主要由硅羟基(Si-OH)构成,这些硅羟基可以是孤立的,也可以是连生的,形成硅氧烷键(Si-O-Si)。
这些硅羟基的存在使得纳米二氧化硅表面带有亲水性,易于形成氢键,从而表现出强烈的吸附性能。
同时,硅羟基也是纳米二氧化硅表面改性的关键,通过对其进行化学反应,可以引入各种有机官能团,从而改变其表面性质。
纳米二氧化硅的表面活性主要源于其高比表面积和大量的表面硅羟基。
高比表面积使得纳米二氧化硅能够与其他物质进行充分的接触和反应,而大量的表面硅羟基则提供了丰富的反应位点。
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o p x cyae ( fe o y ar lt EA ) r n e t ae T ers l h we h tmo ie a o SO2 ip re nf r l nte s le t n e weeiv si td. h eut s o dta df dn n — i s es du i m y i h ov n dt g s i d o a h
(1 S h o fM aeil ce c n . co l o tra in ea dEn ie r g,S uh s Unv ri o Sce c n e h oo y, in n 6 01 S gn ei n o twet iest f in ea dT c n lg M aya g y 21 0,Chn ia;
iv si a e . e s r a e sr cu e n e ma r p r fS O2 e o e a d a e d f d we e c a a trz d b T R n n e tg t d Th u f c tu t r s a d t r l o e t o i f r n f rmo i e r h r c e ie y F I a d TG , h p y b t i t e d s e st f h i ri o d f d S O2 n t es l e t ss d e y S M n e e fc so emo i e i n t e me h n c l r p ri s p y mo i e i ov n t id b E a d t fe t ft d f d S O2 h c a ia o ete i i h wa u h h i o p
3 J it b rt r o  ̄e n i o atrpo et s o twe t iest fS in ea dT cnoo ya d . on La oaoyfrEx meCo dt nM t rp ri ,S uh s v ri o ce c n e h lg n i e e Un y
611 2 0 0)
(. 1西南科技大学材料科学与工程学院, 四川绵阳
6 11 2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 2 00; . 四川绵阳
3西 南 科 技 大学 一中 国工 程 物 理研 究 院激 光 聚 变研 究 中心 , 端 条 件物 质 特 性联 合 实 验 室 , . 极 四川绵 阳
2 Re e r h Ce t r fL s rF so . sac ne o a e u i n,Ch n i aAc d my o a e fEn i e rn h sc M i n a g 6 9 0, i a ; g n e i g P y is, a y n 21 0 Chn
R s ac e tr f a e F s n C P, a y n 6 1 1 , hn e er hC ne o L sr u i , AE Min a g 2 0 0 C ia) o
Ab ta t: n — i smo ie yu ig2 i c a ao ty ta rlt I M ) s df ra dteif e t l a tr r sr c Na oS O2 df db sn -s y n t eh l h cy ae( E wa i o me a i e n l n i co s mo i h nu af wee
摘要 : 以甲基 丙烯酸异氰酸 乙酯(E ) 为改性 剂对纳米 SO 表面进行 改性 , IM 作 i 探讨 了相 关因素对反 应的影响。 通过傅 立叶红外光谱 、 热重分析和扫描 电子 显微镜 对改性 前后 纳米 SO 的表面化学结构 、 i 热性 能以及在溶 液中的分 散情 况进 行 了分析表征 , 考察 了改性后 的纳米 SO: i 对环氧 丙烯 酸酯( A) E 力学性能的影响 。结果表 明 , 改性后 的纳 米 SO 分散性较好 , E i 对 A的力学性能有较 大改善 , 同时达到增强增韧 的效果 。 能 关键词 : 纳米 SO, 表 面改性 ; i ; 环氧丙烯酸酯 中图分类号 : B 8 T 2 . T 33; Q3 2 4 文献标识码 : A 文章编号 : 0 13 3 (0 20 —0 00 1 0.5 92 1)80 9 .4
S f eM od fc ton o no S O2a t ur ac i a i fNa — i nd I sApplc ton o i i a i n Epo y Ac yl t sn x r a eRe i
L Z ej n , i eu , i i si ,7 i g i 3 Z agLn' i h ni g, L Z f LuTa h 3 La We ' , h n i a 3 n ' n
me h n c l r p ri s f c a i a o et we ei r v d b d f d n n — i o a e t ep r A. o i e a o S O2 o l n a c p e o EA r mp o e y mo i e a o S O2 mp r d wi t u e E M d f dn n — i u d e h n e i c hh i c t et u h e sa d sr n t f A mu t n o sy h g n s n t gh o s o e E i l e u l. a
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