TEOS/异丁基三乙氧基硅烷复合乳液对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

采用溶胶合成法,以正硅酸乙酯(TEOS)与异丁基三乙氧基硅烷乳液制备TEOS/异丁基三乙氧基硅烷复合渗透型防水材料,保证硅烷乳液稳定性的同时提高了乳液中的硅烷含量。通过混凝土毛细吸盐、快速氯离子迁移系数法,对比研究了异丁基三乙氧基硅烷乳液、TEOS、TEOS/异丁基三乙氧基硅烷复合乳液对混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明:TEOS/异丁基三乙氧基硅烷复合乳液对混凝土抗氯离子渗透能力最强,且将氯离子向混凝土的渗透深度控制在5 mm以内。与未经过涂覆处理的空白试块相比,其在混凝土(强度等级分别为C40和C50)浅表层的氯离子含量分别降低了69.38%和56.39%。在快速氯离子渗透试验中,复合乳液也表现出优异的防护效果,与空白试块相比渗透深度分别下降71.71%和71.15%,氯离子扩散系数分别降低83.67%和83.33%。

TEOS/OTMS超疏水涂层的制备及形成机制

以正硅酸乙酯(TEOS)和正辛基三甲氧基硅烷(OTMS)为原料,采用溶胶-凝胶法制备了TEOS-OTMS溶胶,分别在光滑玻璃基体、刻蚀玻璃基体上,通过一步浸渍提拉法制备了疏水涂层,研究了水解时间对涂层疏水性能和硬度的影响,提出了TEOS-OTMS溶胶与疏水涂层形成机制。结果表明:TEOS-OTMS原位水解-聚合可以制备以SiO颗粒为胶核,辛基硅烷包覆的胶体粒子,在玻璃基体形成辛基链修饰的低表面疏水膜层,当TEOS预水解聚合4 h, TEOS-OTMS共水解聚合20 min时,涂层疏水角达到(124.01±2.00)°,铅笔硬度达到6 H。利用扫描电子显微镜对微观结构进行分析,玻璃基体通过刻蚀形成间距6.36 nm、平均大小16.75 nm的微观凸起,使TEOS与OTMS的缠结、聚集增强,涂层形成了150~200 nm的孔隙,这种“微观粗糙”是形成超疏水涂层的关键,TEOS-OTMS涂层疏水角达到(160.08±2.00)°。

40Cr钢表面TEOS改进硅烷膜的制备及其耐腐蚀性能研究

目的为了提高钢材表面的耐腐蚀性能。方法采用含正硅酸乙酯(TEOS)的硅烷液,在40Cr合金钢表面制备TEOS改进硅烷保护膜,并采用正交试验法优选出了最佳TEOS改进硅烷液的工艺参数。采用扫描电子显微镜(SEM)、中性盐雾实验失重法、电化学阻抗法和极化法对其成膜性能和耐腐蚀性进行测试。结果 TEOS改进硅烷膜的耐硫酸铜腐蚀时间相对于硅烷膜提高了近50%。电化学极化测试可以看到TEOS改进硅烷膜的腐蚀电位正移,腐蚀电流密度大幅度下降至1.883×10-6 A/cm2。电化学阻抗谱测试中,在阻抗-频率Bode图中低频区,杂化硅烷膜试样的阻抗值大于硅烷膜试样的阻抗值,表现出良好的抗腐蚀性能;相角-频率Bode图显示TEOS改进硅烷膜在中高频区出现一个宽大的平台区,而且在中高频区相位角度数大于硅烷膜的相位角度数,表现出良好的容抗性能,表明TEOS改进硅烷膜能大幅度提高40Cr的耐腐蚀性。结论所制备的TEOS改进硅烷保护膜具有较好的成膜性,该硅烷膜坚实致密,且所形成的膜结构具有较好的耐腐蚀性能。

模板法中孔炭材料的制备与表征

以正硅酸乙酯为模板硅源,酚醛树脂为炭前驱体,运用模板法制备了中孔炭材料。并用红外光谱(FT-IR)、低温N2自动吸附、扫描电镜(SEM)、甲醛和VB12饱和吸附等对材料的结构及性能进行了测试与表征。结果表明:制备的炭材料孔径集中分布在2～7nm左右,且中孔孔隙率达到74.6%,比表面积达到1012m2/g;材料对VB12分子有较好的吸附性能。表明通过控制正硅酸乙酯的水解条件能制备孔径集中的中孔炭材料。

氟硅改性丙烯酸酯有机/无机杂化无皂乳液制备及性能表征

以正硅酸乙酯(TEOS)为水解前驱体制得二氧化硅(SiO2),并通过硅烷偶联剂(KH570)表面改性后,与全氟烷基乙基丙烯酸酯(FM))等乙烯基单体聚合,通过无皂乳液聚合方法制备了氟硅改性丙烯酸酯有机/无机杂化无皂乳液。FT-IR分析表明,TEOS水解为SiO2,并与丙烯酸酯单体、氟单体参与了共聚反应;采用TEM及AFM对乳胶粒的形态结构进行表征,发现乳胶粒分布较为均一,平均粗糙度和致密程度较高;DLS分析表明乳液平均粒径为49.49nm;接触角测试表明氟单体、硅溶胶及KH570的加入显著提高了涂膜的防水性。

紫外光固化环氧丙烯酸酯/纳米SiO_2复合胶粘剂的研制

以正硅酸乙酯(TEOS)为无机前驱体,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为硅烷偶联剂,采用溶胶-凝胶法制得纳米二氧化硅(nano-SiO2);然后在自制EA(环氧丙烯酸酯)预聚物中加入nano-SiO2和光引发剂,制成可UV(紫外光)固化的EA/nano-SiO2复合胶粘剂。研究结果表明:nano-SiO2具有尺寸均匀、分散性好等特点,其平均粒径为50 nm左右;复合胶粘剂的力学性能随TEOS含量增加呈先升后降态势,当w(TEOS)=20%(相对于EA质量而言)时,复合胶粘剂的力学性能达到相对最大值,说明少量nano-SiO2能同时达到增强增韧的效果。

中孔炭材料的制备及吸附性能的研究

以正硅酸乙酯为模板硅源,酚醛树脂为炭前驱体,运用模板法制备了中孔炭材料。并用红外光谱(FT- IR)、扫描电镜(SEM)、低温N2自动吸附、甲醛和VB12饱和吸附等对样品形貌、孔结构和吸附性能进行了研 究。结果表明:制备的炭材料孔径集中分布在2-7nm左右,且中孔孔隙率达到74．6%,比表面积达到1 012 m2/g;材料对VB12大分子有较好的吸附性能。表明通过控制正硅酸乙酯的水解条件能制备孔径集中的中孔 炭材料。

溶胶-凝胶法制备中孔炭材料及其表征

以正硅酸乙酯为无机模板硅源,蔗糖为炭前驱物,采用溶胶-凝胶法制得了比表面积达1073.36m2/g,孔径分布集中,平均孔径为2.75nm的中孔炭材料,并采用FT-IR、N2吸附、TG-DTA和XRD等分析手段对其进行了表征。