聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜用透明耐高温防黏涂层的制备及性能研究

以三氟丙基三甲基环三硅氧烷(D_(3)F)、八甲基环四硅氧烷(D_(4))、四甲基二氢二硅氧烷(D_(2)^(H))为原料,经开环缩聚、硅氢加成、水解共缩聚反应制得了一种有机-无机杂化改性氟硅树脂(AFPS@SiO_(2)),将其涂覆于PET膜表面,制得透明耐高温防黏涂层。通过红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、热重分析仪(TGA)对目标产物的结构、形貌及性能进行表征测试,讨论了分子链节物质的量比[n(D)∶n(DF)]对涂层水接触角、剥离力、附着力、硬度和透光率的影响。结果表明:当n(D)∶n(DF)=3∶2时,防黏涂层的综合性能最优,其水接触角为108.1°,剥离力为0.029 N/cm,附着力为1级,硬度为4H,透光率为90.0%。提供了一种PET膜用透明耐高温防黏涂层的制备思路,为后续研究提供了参考。

无氟超疏水自清洁织物的制备及性能

采用十六烷基三乙氧基硅烷(HDTES)和纳米二氧化硅(SiO_(2))为原料,通过水解缩聚,合成出一种改性纳米硅溶胶(SiO_(2)@HDTES),并将其与实验室自制的氨基硅树脂(ASi)复合,制备出一种新型有机-无机纳米杂化复合材料(ASi/SiO_(2)@HDTES)。以ASi/SiO_(2)@HDTES为成膜物质,采用喷涂技术在织物表面上得到无氟超疏水织物涂层。利用红外光谱(FT-IR)、热分析仪(TGA)、X射线光电子能谱仪(XPS)、接触角测量仪(OCA)、原子力显微镜(AFM)等对产物结构和性能进行测试和表征。结果表明:涂层表面具有微纳米级的分层结构,水接触角为152.8°,滚动角为8.4°,涂层可在室温下固化并具有良好的自清洁性能。该超疏水织物涂层具有无氟、无污染、环保等特点。

纳米杂化耐磨超疏水环氧树脂涂层的构筑及性能

采用十八烷基胺(C_(18)-NH_(2))对由正硅酸乙酯和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)合成的纳米粒子进行改性,制得了长链烷基改性纳米粒子(C_(18)-NH_(2)/570@SiO_(2))。采用层层组装法将C_(18)-NH_(2)/570@SiO_(2)引入有机硅改性环氧树脂,制备了超疏水环氧树脂涂层C_(18)-NH_(2)/570@SiO_(2)/DE51。采用FTIR、XRD、XPS、TEM、AFM对纳米粒子的结构以及涂层的形貌进行了表征。对C_(18)-NH_(2)/570@SiO_(2)/DE51的接触角、透光率、自清洁、耐酸碱和耐摩擦性能进行了测试。结果表明,C_(18)-NH_(2)/570@SiO_(2)成功引入到聚合物链段中,且C_(18)-NH_(2)/570@SiO_(2)/DE51的表面粗糙度明显提高。当喷涂质量分数为0.8%的C_(18)-NH_(2)/570@SiO_(2)丙酮分散液时,制备的C_(18)-NH_(2)/570@SiO_(2)/DE51-0.8接触角可达到150.6°±0.6°,滚动角为7.8°±0.4°,透光率为91.98%,具有良好的自清洁、耐酸碱和耐摩擦性能,摩擦次数可达到1500次以上。

TiO_(2)/有机硅溶胶改性含氟苯丙乳液的制备及性能表征

为改善含氟苯丙乳液的疏水性、热稳定性及力学性能,以钛酸丁酯(TBT)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为原料,通过溶胶-凝胶法制备出TiO_(2)/有机硅溶胶(TS),并将其与丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(ST)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(G04)及其他丙烯酸类功能单体作为主要原料,通过半连续加料法及种子乳液聚合,制备出一种TiO_(2)/有机硅溶胶改性的含氟苯丙乳液(TS-BHSAG)。探讨了不同TS含量对乳液转化率的影响,利用FTIR、纳米粒度仪、稳定性分析仪、XPS、XRD、SEM、AFM、TGA表征研究了乳液及乳胶膜的结构组成及应用性能。结果表明,当TS含量逐渐增加时,乳液转化率及稳定性呈持续下降趋势;随着TS含量增加,乳液平均粒径从55.58 nm增至106.16 nm;FTIR及XPS结果显示,TS-BHSAG乳胶膜中形成了Si-O-Si、Si-O-Ti、CF2键,证实TS被初步合成,且其与G04一起被引入聚合物中;XRD结果表明,TS是以无定形相分散于丙烯酸树脂基体中;通过SEM与AFM观察到,TS纳米粒子在乳胶膜表面构成峰状粗糙结构,增强了乳液的疏水性能;TGA结果表明,在热失重为10%及50%时,TS-BHSAG的热分解温度分别为380.59℃、415.39℃,在600℃时,乳胶膜的残余质量分数从4.78%增加到8.56%;当TS添加量为3%时,TS-BHSAG乳胶膜的接触角为121°,附着力为1级,耐冲击性能为50 cm,硬度为2H,吸水率为6.1%。

基于羟基含氟丙烯酸树脂的防腐抗菌涂层的制备与性能研究

以丙烯酸羟丙酯(HPAA)、丙烯酸(AA)及甲基丙烯酸十二氟庚酯(G04)为原料,制备了一种溶液共聚型全氟羟基丙烯酸树脂(PFHA),用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)对PFHA进行了结构表征。以PFHA、油水两用型钛白粉和季铵基硅溶胶包覆纳米银(QAg-SiO_(2))等为主要成分配制了溶剂型含氟丙烯酸涂料,分别考察了树脂羟基含量、纳米二氧化钛和QAg-SiO_(2)含量对涂层性能的影响。结果表明:当树脂羟基含量为3.3%、涂料中TiO_(2)和QAg-SiO_(2)的含量分别为25%和10%时(均为质量分数),涂层的水接触角为114°,硬度为3H,附着力为1级,且经硫酸盐还原菌浸泡168 h后无腐蚀,具有优良的物理性能与防腐抗菌性能。

有机硅改性环氧树脂的研究进展

本文从物理和化学改性两个方面重点综述了官能基聚硅氧烷、硅烷偶联剂、POSS及其他有机硅改性环氧树脂的研究进展。结合材料科学的发展需求,提出水性和光固化环保型有机硅改性环氧树脂将是今后的发展方向。

三苯基硅基在有机合成领域的应用研究进展

三苯基硅基是一种应用活跃的有机合成单元模块,在医药、化工、食品等领域有着十分重要的应用意义。综述了近五年三苯基硅基在有机合成领域的研究进展。先后介绍了三苯基硅基在药物不对称合成、治疗癌症候选物、药物缓释微球等医药工业的应用研究;三苯基硅基在有机电致发光材料、催化剂、手性中间体、路易斯酸、电活性材料、有机配体、超分子化学等化工领域的应用研究。对三苯基硅基在有机合成领域的发展进行了展望。

聚倍半硅氧烷改性含氟防粘涂层的制备及性能

采用化学接枝法将聚倍半硅氧烷(POSS)引入含氟乙烯基硅油(F-VPS)中,使用含氢硅油(PMHS)作为交联剂,制得了一种POSS改性含氟防粘涂层(FPS-POSS),考察了硅−氢键(Si–H)与硅−乙烯基团(Si–Vi)物质的量比、氟单体引入量、POSS种类、POSS添加量及涂布工艺对涂层硬度、附着力、剥离力、接触角和透光率的影响。结果表明,POSS的加入能有效提高防粘涂层的各项性能。当FPS-POSS中Si–H与Si–Vi物质的量比为1.1∶1.0,氟单体含量为10%(质量分数),八乙烯基倍半硅氧烷(OVPOSS)添加量为3%(质量分数),固化温度和时间分别为120℃和5 min,涂覆次数为2次时,防粘涂层的综合性能最优,其铅笔硬度为3H,附着力为1级,水接触角为117.8°,剥离力为0.028 N/cm,透光率为88.6%。

有机硅改性丙烯酸树脂的制备及性能研究

以聚硅氧烷乳液(LAPSO)与丙烯酸树脂(PA)为原料,通过物理共混制备有机硅改性丙烯酸乳液,并加入水性助剂等制得涂料(LSPA)。通过TEM、稳定性分析仪等对乳液进行表征,并进一步探讨了LAPSO用量、软硬单体配比、n(-NCO)∶n(-OH)、固化温度等因素对涂层的影响。结果显示:LSPA的平均粒径约为109.7 nm,乳液粒子无明显团聚且分散良好,整体疏水性、稳定性均得到改善。当LAPSO质量为25 g、软硬单体物质的量比为1∶1.2、n(-NCO)∶n(-OH)为1.2∶1、固化温度为120℃、固化时间为40 min时涂层硬度3H,附着力1级,耐冲击性50 cm,耐试剂性和耐水性较好。

疏水耐油氟硅橡胶的制备及性能

以1,3,5-三氟丙基-1,3,5-三甲基环三硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷为原料,四甲基二乙烯基二硅氧烷为封端剂,自制催化剂,制得性能优异的氟硅橡胶,以此生胶为基胶,制得氟硅混炼橡胶,讨论了合成氟硅橡胶的最佳工艺,分析了氟硅橡胶的疏水性、耐油性和力学性能。结果表明:氟硅橡胶生胶合成最佳反应温度110℃,反应时间60min,氟硅橡胶涂覆于玻璃表面对水的静态接触角可以达到137.49°,疏水效果良好,氟硅混炼橡胶具有很好的耐热稳定性、耐油性和优异的力学性能。

基于官能化笼型倍半硅氧烷改性环氧涂层的研究

以γ-缩水甘油基环氧丙氧基三甲氧基硅烷为原料,乙醇和甲醇作为混合溶剂,在酸性条件下进行水解缩聚反应合成了环氧基POSS(EP-POSS),并应用于环氧树脂的改性。利用红外光谱(FT-IR)、核磁共振谱(~1H NMR及^(29)Si NMR)对EP-POSS的结构进行表征;利用热重(TGA)、扫描电镜(SEM)对改性环氧涂层耐热性及断面形貌进行测试、观察,并分别讨论了促进剂与EP-POSS的加入量对环氧树脂力学性能的影响。结果表明:EP-POSS的引入,降低了固化温度,提高了热稳定性,增强了涂层的韧性,且当促进剂与EP-POSS添加量分别为0.5%、3%时,涂层的综合性能显著提高。

亲水性季铵化嵌段聚醚氨基硅油的合成及应用研究

以端含氢硅油(PHMS)、烯丙基聚氧乙基聚氧丙基环氧聚醚(AHF-7)、聚醚胺(ED-900)、氯化缩水甘油三甲基铵(EQ)为原料,合成了亲水性季铵化嵌段聚醚氨基硅油(QBPEAS),并用IR、1H-NMR、纳米粒度/Zeta电位分析仪和SEM对其结构及乳液性能、纤维表面膜形貌进行了表征。结果表明:QBPEAS34.6 mV,QBPEAS易成膜,整理的棉纤维表面比较平整光滑。另外讨论了QBPEAS BPEAS的应用性能。结果表明,QBPEAS乳液用量约为6 g/L时,整理的织物柔软性、亲水性最佳,且具有较好的耐水洗性能;在相同条件下整理的棉布样亲水性明显优于BPEAS,其他应用性能相差甚微。

环氧基POSS改性环氧树脂的研制与性能研究

以苯基三乙氧基硅烷(PTES)和β-3,4-环氧环己基乙基三甲氧基硅烷(A186)为原料,甲醇、乙醇混合溶液为溶剂,酸性条件下水解制得含有Si-H键的环氧基低聚倍半硅氧烷(EP-POSS),通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振硅谱(29Si NMR)等手段对其结构进行表征。用制备的EP-POSS对环氧树脂进行改性,分析了EP-POSS用量对树脂涂层附着力、耐冲击性、疏水性、耐热稳定性的影响。结果表明:当EP-POSS加入量为5%时,环氧树脂涂层附着力达到1级,耐冲击性达到50 cm,对水的接触角为90°,热稳定性大幅提升。

亲水性聚醚氨基硅QPEAS硅乳的制备及应用

利用端环氧硅油(α,ω-ESO)和叔胺聚醚(TAM)的胺化开环反应,先合成了季铵化聚醚氨基硅油(QPEAS),然后用聚醚氨基硅专用乳化剂SAa将其乳化,制得了贮存稳定性与亲水性俱佳的聚醚氨基硅乳液。用红外光谱(IR)、纳米粒度仪、Zeta电位分析仪和扫描电镜(SEM)对QPEAS及其乳液进行了表征和成膜性观察,并考察了叔胺聚醚链长、乳化剂用量以及助溶剂乙二醇丁醚用量对QPEAS整理棉织物应用性能的影响。结果表明:QPEAS乳液平均粒径54.8 nm,Zeta电位+32.6 m V,并且在织物纤维表面具有良好的成膜性。当叔胺聚醚为TAM-1 000,乳化剂用量为5%,EM用量为20%时,经QPEAS整理的织物柔软性和亲水性提高,白度基本不变,并具有较好的耐水洗性能。

抗菌型季铵化聚醚聚硅氧烷的制备及应用

以端基型聚甲基氢硅氧烷(α,ω-PHMS)、烯丙基聚氧乙烯环氧基醚(AEH)和十八烷基二甲基叔胺(DMA-18)为原料,通过硅氢化加成、氨解开环季铵化等反应,合成了一种抗菌型季铵化聚醚聚硅氧烷(Q_(18)BPS)。Q_(18)BPS乳液呈透明淡黄色,平均粒径为78.96 nm,Zeta电位约为+38.7 mV。Q_(18)BPS处理的织物,纤维表面平整、光滑,且有一定的抗菌性能。

EP-POSS改性环氧树脂的固化工艺

采用共混法在环氧树脂中引入环氧基低聚倍半硅氧烷(EP-POSS),考察了EP-POSS用量、固化剂种类、固化温度和固化时间对所得改性环氧涂膜性能的影响。结果表明,引入EP-POSS能在一定程度上增大涂膜的水接触角,增强涂膜的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率和耐冲击性。当加入3%的EP-POSS,在100~120°C固化30 min,所得涂膜的力学性能最好。

POSS改性含氟苯丙树脂乳胶的制备及性能表征

为提高含氟苯丙乳胶的热稳定性、疏水性及力学性能,以八甲基丙烯酰氧丙基笼型倍半硅氧烷(T8-MA-POSS)、丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(ST)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(G04)及其他丙烯酸类功能单体为主要原料,通过半连续加料法及种子乳液聚合,制备出一种POSS改性的含氟苯丙多元共聚乳胶(P-BHSAG)。探讨了不同POSS含量对乳胶性能及转化率的影响,利用FT-IR、粒度仪、TGA、SEM研究了乳胶膜的结构组成及应用性能。结果表明:当POSS含量逐渐上升时,乳胶稳定性、转化率有不同程度的降低;乳胶粒径从87.67 nm增至105.4 nm;P-BHSAG膜的热分解温度及残余量有不同程度的提升,在800℃时残余量从3.7%提高至5.2%。SEM结果表明,POSS在P-BHSAG涂膜表面形成海岛粗糙结构,改善了涂层疏水性。当POSS添加量为3%时,涂层接触角116°,附着力1级,硬度2H。

油润滑感涂层剂的合成及应用

以聚乙二醇(PEG-1 000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、三乙醇胺(TEOA)和丁酮肟(MEKO)为原料,制备一种阳离子水性聚氨酯(WPU);将其与季铵化嵌段聚醚氨基硅油乳液(QBPEAS)按照不同比例复配制得聚氨酯/有机硅混合乳液(WPUMAS)涂层剂。采用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、接触角测量仪、纳米粒度仪和Zeta电位分析仪等进行表征。将WPUMAS应用于PU合成革,讨论QBPEAS乳液用量、WPUMAS乳液含固量以及焙烘温度对涂层剂应用性能的影响。结果表明:涂层剂乳液粒子分布集中,平均粒径为211.36 nm,Zeta电位为+40.1 mV,乳液的稳定性良好;处理后,PU合成革表面对水的接触角为40°,亲水性明显提高;WPUMAS在PU合成革表面有良好的成膜性,合成革表面的坑洼被涂层填平,比较光滑;当QBPEAS乳液用量为30%、WPUMAS乳液含固量为15%、焙烘温度为150℃时,WPUMAS处理PU合成革的表面平整、亲水性好,外观亮黑油润,手感油润丝滑。

POSS改性水性双组份树脂的应用研究

以苯基三乙氧基硅烷(PTES)、苯基三甲氧基硅烷(PTMS)、四甲基二硅氧烷(D2H)为主要原料,在酸性条件下共水解缩聚得到部分含有Si—H键的PhH-POSS,并与烯丙基缩水甘油醚(AGE)进行硅氢化加成反应,制得环氧基POSS(EP-POSS),利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)对其结构进行表征。并将POSS与水性环氧树脂、丙烯酸树脂复配进行改性,采用粒度分析仪、zeta电位分析仪对乳液粒径及电位进行测试,利用TGA及多功能试验机对漆膜热稳定性及力学性能进行测试。结果表明,POSS的加入,对乳液的粒径及zeta电位影响不大;当POSS的添加量为3%时,漆膜的力学性能较好,在热失重为5%及50%时,漆膜的热分解温度为289,329℃,拉伸强度为33.99MPa,断裂伸长率为51.6%。

Research on Chemical Reactivity of Nitrotriazolam in Its Process of Preparation

Chemical reaction possibility was described quantitatively for the case of nitrotriazolam preparation with 2-clonazepam by using the data of two quantum chemical reactivity indices: net electrophilicity index and Wiberg bond order. Furthennore, relevant reaction mechanism was derived from tlie aspect of quantum chemistry. The results show that the indices used can quantitatively explain the chemical reactivity and reaction mechanism of the nitrotriazolam preparation. To validate the universal applicability of the proposed approach, the authors continued to use the quantum chemical reactivity indices to describe some classic chemical reactions, expecting to predict major issues related to physical organic chemistry, such as new chemical reactions and their mechanisms.