改性纳米SiO_(2)-苯丙乳液混凝土复合防护涂层的制备及性能研究

采用硅烷偶联剂KH560对纳米SiO_(2)进行接枝改性,通过傅里叶红外变换光谱、热重分析及微观形貌分析等方法研究了KH560对纳米SiO_(2)改性机理的影响,探究了改性SiO_(2)-苯丙乳液复合涂层中掺入一定质量分数的改性纳米SiO_(2)对混凝土抗硫酸盐溶液冻融性能的影响,并分析了改性纳米SiO_(2)对苯丙乳液涂层的增强机理。结果表明:采用KH560改性后,纳米SiO_(2)颗粒的团聚状态得到了显著改善,热稳定性提高;当改性纳米SiO_(2)的质量分数为4%时,C4复合涂层对混凝土的防护作用最好,此时混凝土抗硫酸盐溶液冻融等级由F100~F150提升到F300以上;300次硫酸盐溶液冻融循环后,混凝土的质量损失率仅为0.35%,相对动弹性模量为96.2%,此时混凝土内部结构并未发生明显破坏。

纳米TiO_2表面改性及在PUA复合涂层中的应用

以硬脂酸和钛酸酯偶联剂为复合改性剂对纳米TiO2进行表面改性,并通过原位分散和光固化方法制备了改性纳米TiO2/聚氨酯丙烯酸酯(PUA)复合涂层。讨论了纳米TiO2的改性条件及改性效果,并通过SEM、DSC和力学性能测试等手段考察了改性纳米TiO2对PUA性能的影响。结果表明,当钛酸酯为0.00234 mol/L、硬脂酸为0.0352 mol/L、温度45℃、时间1.5 h时,纳米TiO2的表面改性效果较好;改性后的纳米TiO2在PUA中的分散稳定性得到提高,且改性纳米TiO2/PUA复合涂层的力学性能,尤其是耐冲击力和拉伸强度得到了提高。

改性纳米TiO_2/PTFE复合氟碳防污闪涂层的制备及其性能

为防止输电线路上污闪事故的发生,以氟碳树脂(FEVE)为成膜剂,以改性纳米TiO_2和聚四氟乙烯(PTFE)微粉为复合填料,制备了一种新型的有自清洁效应的纳米TiO_2/PTFE复合氟碳防污闪涂料。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征纳米TiO_2改性前后的结构,通过扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、接触角测量仪对复合氟碳防污闪涂层表面的微观结构及疏水性进行了分析,对涂层表面的光催化自清洁性和疏水性保持机制进行了深入探讨。结果表明:改性纳米TiO_2和PTFE通过化学键合作用在复合氟碳防污闪涂层表面构建了微纳复合粗糙结构,与水静态接触角达134°,涂层不仅具有优良的理化、电气绝缘性能,而且还具有有效的自清洁功能和疏水性保持性能。

等离子喷涂Al_2O_3/TiO_2纳米复合涂层的制备、结构及摩擦学性能

采用喷雾干燥法对溶胶-凝胶法合成的系列A l2O3/TiO2纳米复合粉体进行造粒,使用等离子喷涂技术制备系列A l2O3/TiO2纳米复合涂层.对涂层结构和形貌分析表明所制备的A l2O3/TiO2纳米复合涂层形成了具有熔融区和半熔融区的双区形态的纳米复合结构.使用UMT-2MT试验机研究了复合涂层的摩擦磨损性能,结果表明复合涂层的磨损率随TiO2含量的增加表现出先降低而后增大的趋势,TiO2质量百分数为10%的纳米复合涂层的磨损率最低;而涂层的摩擦系数随TiO2含量的增加变化不大.复合涂层的磨损机制为裂纹扩展导致的磨损剥落.

纳米TiO_2/CaCO_3-玄武岩纤维复合改性沥青的路用性能

为了同时改善沥青高温稳定性和低温抗裂性,本文选用纳米TiO_2/CaCO_3和玄武岩纤维对沥青进行复合改性。采用锥入度试验、软化点试验、延度试验、黏度试验、动态剪切流变试验以及低温弯曲蠕变试验对复合改性沥青的高温稳定性和低温抗裂性进行评价。结果表明:掺入纳米TiO_2/CaCO_3和玄武岩纤维可有效提升沥青的抗剪切强度和黏结力,增强高温抗永久变形能力;掺入纳米TiO_2/CaCO_3和玄武岩纤维后沥青低温延展性降低,在改性材料掺量较低时弯曲蠕变速率升高,低温应力松弛能力增强,改善了低温性能;同时掺入两种改性材料对于沥青性能的改善作用具有叠加效应,在沥青路面中进行应用有利于进一步提高其使用寿命。

火焰喷涂尼龙/纳米TiO_2复合涂层性能的研究

为了探讨纳米TiO2对火焰喷涂尼龙1010涂层力学及抗老化性能的影响,利用电子拉力机对火焰喷涂尼龙1010/纳米TiO2复合涂层的力学性能及耐老化性能进行了测试。结果表明,当复合涂层配比为m(PA1010)m(n TiO2)=100.00.5时,复合涂层综合性能较佳,涂层自拉伸强度为43.10MPa,涂层与基体结合强度为40.23MPa;涂层经240h紫外线老化后,强度保持率分别为97.0%和87.2%。纳米TiO2能够显著提高涂层力学性能和抗老化性能。

纳米TiO_2改性的环氧树脂涂层的防腐蚀性能

目前,对纳米TiO2改性环氧树脂涂层在海水中失效特性的报道较少。采用低温水热法制备了纳米TiO2,采用共混法用纳米TiO2对环氧树脂进行改性,并将改性环氧树脂涂覆于Q235碳钢表面。采用X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)对纳米TiO2的晶型和形貌进行了表征;用交流阻抗技术(EIS)研究了改性环氧树脂涂层/碳钢体系在海水中不同浸泡时期的电化学行为。结果表明:纳米TiO2为锐钛矿型,且呈球状,直径约为20 nm,有效地增加了其与环氧树脂的接触面积,纳米TiO2可以抑制海水在环氧树脂涂层内部的扩散,增大了环氧涂层的电阻,提高了其防腐蚀性能。

纳米TiO_2/白氟聚氨酯复合涂层的制备及抗老化性能研究

为了改善纳米TiO2的分散性以及增强聚氨酯涂层的抗老化性能,在硅烷偶联剂改性纳米TiO2的基础上,接枝上甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的共聚物,制得微胶囊纳米TiO2粉体,并借助于FT-IR、SEM表征复合粒子结构和形貌。用改性后的金红石型纳米TiO2制备TiO2/白氟聚氨酯复合涂层,利用人工加速老化的方法,在老化前后不同阶段测试纳米复合涂层的基本性能。试验结果表明:TiO2的添加能提高复合涂层的抗老化性能,且当TiO2添加量为3%时,其基本性能最佳,抗老化性能最好。

改性甲基丙烯酸酯/SiO_2-TiO_2纳米复合材料的制备与表征

用原位复合、溶胶 -凝胶法制备了有机聚合物链段与无机相间有共价键存在的改性甲基丙烯酸酯类共聚物 / Si O2 - Ti O2 杂化纳米复合材料。通过红外光谱 ,透射电镜 ,扫描电镜对材料的结构和形态进行了表征 ,并对纳米分散相的形态、分布和界面状况对杂化材料的物理化学性能及氧阻透性能进行了测试。

纳米和微米TiO_2对聚四氟蜡/聚氨酯复合涂层摩擦磨损性能的影响

制备出纳米和微米T iO2改性聚四氟蜡/聚氨酯复合涂层,采用傅立叶红外光谱仪分析其结构,在MHK-500型摩擦磨损试验机上考察复合涂层的摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜和光学显微镜观察分析复合涂层的磨损表面和偶件转移膜的分布情况.结果表明:纳米和微米T iO2可以增加聚四氟蜡/聚氨酯复合涂层的摩擦系数;5%纳米T iO2提高了聚四氟蜡/聚氨酯复合涂层的耐磨性;而添加微米T iO2则降低了聚四氟蜡/聚氨酯复合涂层的耐磨性能;同时,载荷和速度对纳米T iO2改性聚四氟蜡/聚氨酯复合涂层的摩擦磨损性能有很大影响,在低载荷、中速条件下复合涂层具有较好的耐磨性能.

纳米TiO_2改性有机硅粘接涂层的制备

用硅烷偶联剂对纳米TiO2进行表面改性，制备了具有亲油性的纳米TiO2粉体，并采用红外光谱（FT—IR）和电子扫描探针显微镜（AFM）对其结构进行了表征。将改性后的纳米TiO2通过机械共混的方式添加到有机硅粘接涂层中，研究了改性纳米TiO2对粘接涂层性能的影响，并对改性后的粘接涂层进行人工老化和自洁性检测。结果表明：当添加训（纳米TiO2）=1%-2%时，粘接涂层的综合性能最好；改性后的粘接涂层具有自洁性和超强的耐候性，经人工加速老化1200h后具有不变色、不起泡和不脱落等优点。

纳米TiO_2/醇酸复合涂层的耐腐蚀性能研究

采用盐雾试验和电化学交流阻抗技术,研究了纳米TiO2对钢板涂层耐腐蚀性能的影响,并通过扫描电镜观察了纳米TiO2复合涂层断面形貌。研究表明,纳米TiO2复合涂层的耐腐蚀性能均优于未添加纳米TiO2涂层,当纳米TiO2添加量为1.5%(质量分数)时,涂层耐盐雾时间由420h提高到710h,涂层阻抗值也由107Ω.cm2增加至109Ω.cm2。从涂层断面观察发现,纳米TiO2添加量为1.5%(质量分数)时,颗粒较均匀分散,粘接紧密,形成较为致密的纳米复合涂层。

纳米TiO_2/SiO_2复合涂层修饰玻璃的抗菌功能研究

采用溶胶-凝胶法在室温下制备了均匀的纳米二氧化硅和二氧化钛复合薄膜,研究了经不同温度处理、不同TiO2/SiO2配比的薄膜修饰后的玻璃表面的抗菌性能.用SEM表征了复合薄膜的表面形貌及不同温度处理对颗粒大小的影响,并利用XRD检测此复合粉体的晶型.研究结果表明,薄膜中的二氧化钛主要以锐钛矿晶型存在,颗粒大小在15～40nm范围内,二氧化硅是非晶的无定型体.实验表明,此薄膜能高效快速地杀死细菌.其抑菌能力与薄膜的热处理温度、纳米SiO2和TiO2的比率等因素有关.100～500℃热处理后的薄膜经1h自然光照的抑菌率都在90%以上.

纳米TiO_2的表面改性及其在有机/无机复合乳液制备中的应用

使用β-HEMA对纳米TiO2进行表面改性,通过红外光谱表征了β-HEMA的羟基和纳米TiO2表面的羟基之间形成了稳定的化学键,TEM和分光光度计测试结果表明改性后的纳米TiO2在有机溶剂中达到了稳定的纳米级分散,在此基础上进行了有机/无机纳米TiO2复合乳液的制备,进而制得了纳米TiO2的乳胶漆,并对乳胶漆漆膜的耐洗刷性、耐沾污性和耐人工老化性进行了测试,结果显示了明显的改性效果。

纳米TiO_2复合涂层的制备及其对LY12铝合金的防护性能影响

为了改善铝合金材料的耐腐蚀性能,研究了以正硅酸乙酯(TEOS)为主要原料,加入一定量的-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550),并引入纳米TiO2进行复合,以冰乙酸为催化剂,采用溶胶-凝胶法在铝合金基体表面形成复合涂层,并利用氟硅烷进行表面修饰。腐蚀电化学测试分析结果表明,纳米TiO2掺杂制备的复合涂层能够明显的提高铝合金基体的防护性能。并考察了纳米TiO2含量对涂层性能的影响,结果表明,在纳米TiO2质量分数为0.04%时制备的涂层性能最佳,相应的试样在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀电流密度约为5.965×10 9 A/cm2,而同等实验条件下铝合金基体腐蚀电流密度为7.216×10 5 A/cm2,涂层的存在使腐蚀速率降低了4个数量级,说明涂层对铝合金基体具有显著的防护效果,并且利用扫描电镜(SEM)和接触角测试来考察涂层的致密性和憎水性。

激光重熔Al_2O_3+13%wt.TiO_2-SiC纳米复合陶瓷涂层组织

采用激光重熔等离子喷涂陶瓷涂层技术,以纳米SiC材料为填料,在45钢表面,制备了Al2O3+13%wtT.iO2-SiC纳米复合陶瓷涂层。用X射线衍射、扫描电镜研究了纳米SiC复合陶瓷涂层的微观组织结构。结果表明,重熔层由α-Al2O3、TiO2、Si、SiC以及新相Al4C3组成。在激光的作用下,原等离子喷涂层的片层状组织结构得以消除;纳米SiC颗粒填充在大颗粒Al2O3或TiO2之间。

热处理温度对铝合金纳米TiO_2复合涂层耐蚀性的影响

纳米TiO2耐蚀性能优良,采用溶胶-凝胶工艺、浸渍-提拉法在铝合金表面涂覆纳米TiO2复合涂层,并将涂层在不同温度下热处理,研究了热处理温度对纳米TiO2复合涂层耐蚀性能的影响。结果表明:100℃热处理的复合涂层的耐蚀性最佳,在3.5% NaCl溶液中腐蚀电流密度比铝合金基体降低了4个数量级,在基体表面形成了均匀的保护膜,对基体形成了良好的防护。

改性溶胶包覆法制备聚苯胺/TiO_2-Fe_3O_4纳米复合物及吸波性能研究

通过改性溶胶法制备了Fe3O4纳米粒子均匀弥散于TiO2中的TiO2-Fe3O4二元纳米复合物,再在不同pH条件下原位聚合生长聚苯胺(PAn),获得了三元包覆纳米复合物PAn/TiO2-Fe3O4.采用透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、粉末X-射线衍射(XRD)及电磁测量等手段对TiO2-Fe3O4和PAn/TiO2-Fe3O4的形貌、结构及性能进行了表征.实验结果表明,通过调节TiO2溶胶形成及包覆过程温度、介质pH值,能获得Fe3O4纳米粒子均匀弥散于TiO2中的二元纳米复合物,且其中TiO2为锐钛矿结构,Fe3O4为立方晶系,而形成的三元复合物PAn/TiO2-Fe3O4则呈现微米纤维结构.当三元复合物中Fe3O4和TiO2的的质量分数分别为6.4%和15.8%时,PAn/TiO2-Fe3O4在13.6 GHz处具有最大的反射损耗-36.4 dB,小于-10 dB的吸收带宽达到4.4 GHz,具有良好的吸波性能.

火焰喷涂尼龙1010/纳米TiO_2复合涂层力学性能研究

利用电子拉力机探讨了纳米TiO2对火焰喷涂尼龙1010涂层力学性能的影响.结果表明,当复合涂层配比为m(尼龙1010)∶m(纳米TiO2)=100∶0 5时,复合涂层综合性能较佳,涂层自拉伸强度为43 33MPa,涂层与基体结合强度为40 23MPa.纳米TiO2能够显著提高涂层力学性能.

纳米TiO2协同纳米ZnO/SBS复合改性沥青耐紫外光老化性能评价

高海拔地区强烈紫外光辐照易使沥青路面老化,特殊环境因素要求沥青路面中黏结料须具有良好耐老化性,纳米材料以其独特优点已成为改性沥青研究的重要方向,而纳米材料在沥青中易发生团聚是制约该发展的重要瓶颈。以纳米ZnO、纳米TiO2、聚合物SBS为改性剂,运用硅烷偶联剂(KH-560)对纳米材料表面进行修饰,在此基础上研究基质沥青、SBS改性沥青、纳米ZnO/SBS改性沥青、纳米ZnO/纳米TiO2/SBS复合改性沥青紫外光老化前后物理性能演变规律,利用场发射扫描电镜结合能谱分析(SEM/EDS)研究老化前后纳米ZnO/纳米TiO2/SBS复合改性沥青中Zn、Ti特征元素含量变化及纳米材料分布形态,揭示耐光老化机理。结果显示:经过修饰后的纳米材料在沥青中分散均匀,纳米材料和沥青相容性得到明显改善,在制备过程中两者发生化学反应;紫外光老化后,纳米ZnO/纳米TiO2/SBS复合改性沥青延度保留率为87.72%,软化点增量降幅61.32%,耐老化性能最佳,其老化机理是纳米TiO2对波长为365 nm紫外光波具有良好吸收作用,而纳米ZnO在该波长辐照下易发生光分解,活性降低。