纳米SiO_(2)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

将Stöber法制备的胶体SiO_(2)粒子溶液与粉体SiO_(2)粒子进行物理共混得到SiO_(2)复合粒子溶液,以三乙氧基甲基硅烷(MTES)与正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体制备的酸性有机硅低聚物为黏结剂,使用3-氨丙基三甲氧基硅(KH540)与全氟癸基三甲基氧硅(PFDT)对其进行改性,通过喷涂法在玻璃基底上制备出SiO_(2)复合粒子/酸性有机硅低聚物复合透明超疏水涂层。考察了SiO_(2)复合粒子、酸性有机硅低聚物、KH540及PFDT对复合涂层的影响。结果表明,当SiO_(2)复合粒子溶液由粒径为110 nm的胶体SiO_(2)粒子溶液与粒径为50 nm的粉体SiO_(2)粒子(其用量为胶体SiO_(2)粒子溶液质量的1%)组成、SiO_(2)复合粒子溶液与酸性有机硅稀释液质量比为4∶1、KH540与PFDT的添加量(以混合液总质量计,下同)均为1%时,制备的复合涂层在可见光波长范围内透光率可达88%,静态接触角达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。

SiO_(2)微球的制备及其对ZnS发光增强综合实验设计

设计了SiO_(2)的制备及其对ZnS纳米材料的发光增强综合实验。利用水解法制备了SiO_(2)微球,通过XRD、SEM等对其结构和形貌进行了分析;通过调整水解时间、温度,反应物浓度等工艺参数,获得了一系列不同形貌和大小的纳米SiO_(2);最后对ZnS纳米颗粒进行SiO_(2)包覆探索实验,结合包覆前后发光强度的研究,揭示SiO_(2)包覆与发光性能间的构效关系。该实验涵盖了制备、形貌测试、光谱测试、机理研究等知识点,有利于提高学生综合运用知识的能力。

SiO_(2)气凝胶隔热涂料的制备与性能研究

通过使用性能优异的有机硅树脂,可以使涂膜形成高度交联的网状结构,且能起到很好的屏蔽作用。另外,使用新型SiO_(2)气凝胶粉体材料,将其预先制备成一定比例的气凝胶浆液,可提高在体系中的分散性。同时,利用SiO_(2)气凝胶的多孔性、低热导率等特点能够使涂膜达到更好的隔热效果,当温度高达200℃以上时,依然能保持优良的隔热效果。

玻璃纤维/SiO_(2)隔热涂料的制备及其性能研究

以SiO_(2)气凝胶粉为辐射填料,玻璃纤维粉为相增强材料,氟硅丙乳液为成膜物质,制备玻璃纤维/SiO_(2)隔热涂层。探究SiO_(2)气凝胶粉的添加量对涂层的表面形貌、反射率、半球发射率及隔热效果的影响。结果表明:随着SiO_(2)气凝胶粉添加量的增加,涂层的太阳光反射比先增大后减小,半球发射率先增大后减小,隔热温差先增大后减小。SiO_(2)气凝胶粉添加量为0.60%时,涂层的太阳光反射比为78.33%,半球发射率分别为0.94,隔热温差为22.7℃,表明涂层具有较好的隔热效果。研究结果可为隔热涂料的开发与应用提供一定的参考。

BOPET光学薄膜表面丙烯酸酯光固化涂层的制备

由正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷和甲基丙烯酸羟乙酯合成了有机硅丙烯酸酯预聚物,其与酚醛环氧丙烯酸酯、纳米SiO_(2)在光引发剂1173作用下生成丙烯酸酯。采用UV光固化机将其在BOPET光学薄膜上涂布并固化。采用红外光谱及拉曼光谱对涂布液及涂层进行了表征,并通过对涂层的力学性能和光散射性测试研究了正硅酸乙酯、酚醛环氧丙烯酸酯和纳米SiO_(2)对涂层性能的影响。结果表明:随着正硅酸乙酯用量增加,涂层的铅笔硬度逐渐下降,柔韧性和附着力提升。随着酚醛环氧丙烯酸酯含量增加,涂膜的水接触角明显减小。纳米SiO_(2)用量增加可显著提高涂层的静摩擦系数。涂层厚度增加其BRDF峰值上升,当涂层厚度<1.5 mm时,涂层的散射曲线低于基底散射曲线。制备的丙烯酸酯光固化涂层与BOPET光学薄膜的结合性良好,光固化涂层能起到隔湿、降低光散射、保护薄膜受到外力损坏的作用。