TiO2含量对TiO2/有机硅/SiO2杂化涂层性能的影响

本文采用溶胶-凝胶法,先分别制备出TiO_2溶胶和有机硅/SiO_2杂化溶胶,再通过原位聚合的方法在有机硅/SiO_2杂化溶胶中加入TiO_2溶胶,制备出不同TiO_2含量的TiO_2/有机硅/SiO_2杂化材料。红外光谱研究表明,杂化材料中Ti原子已接枝到了杂化网络中。对成膜后的TiO_2/有机硅/SiO_2杂化涂层性能进行研究,结果表明,TiO_2加入量为1 wt%时涂层有较好的物理性能和耐蚀性,并且具有良好的防霉效果。

纳米TiO_2含量对有机硅/SiO_2杂化涂层性能的影响

将锐钛矿型纳米TiO2粉体分散于乙醇中后,按一定的固体组分含量加入到采用溶胶-凝胶法制备的有机硅/SiO2杂化溶胶中,制备出含不同量TiO2的有机硅/SiO2杂化溶胶,在100℃下烘干12 h得到含TiO2的有机硅/SiO2杂化涂层。红外光谱研究表明杂化材料中Ti原子已接枝到了杂化网络中。对杂化涂层性能测试表明:当TiO2质量分数为1%时涂层有较好的物理和耐蚀性能,并且具有良好的防霉效果。

有机硅/SiO_2杂化涂层电化学阻抗研究

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)为无机相前驱体,甲基三乙氧基硅烷(MTES)和二甲基二甲氧基硅烷(DDS)为有机相前驱体,盐酸和水为催化剂,通过水解-缩聚反应制备了有机硅/SiO2有机-无机杂化溶胶。在100℃下经12h烘干得到有机硅/SiO2杂化涂层,红外光谱研究表明:有机、无机两相组成了强相互作用的复合体系。采用电化学阻抗(EIS),研究了杂化溶胶制备的涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡不同时间的阻抗行为。并根据阻抗谱特征建立了等效电路,结合等效电路图及拟合结果,分析了杂化涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡不同时间的耐蚀性。研究结果表明:在3.5%NaCl溶液中,有机硅/SiO2杂化涂层具有良好的耐蚀性。

甲基苯基二甲氧基硅烷含量对光固化有机硅/SiO_2杂化涂层性能的影响

目的获得耐热性和耐蚀性好,且可紫外光固化的有机硅/SiO2杂化涂层,研究甲基苯基二甲氧基硅烷(PDMS)含量对涂层性能的影响。方法以正硅酸乙酯(TEOS)为SiO2前驱物,PDMS与γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为有机硅前驱物,采用溶胶-凝胶法制备PDMS含量不同的有机硅/SiO2杂化溶胶,经光固化后,得到有机硅/SiO2杂化涂层。对涂层进行机械性能测试,以及红外光谱分析、热重分析和电化学阻抗谱分析。结果前驱物均水解完毕并发生缩合反应,从而得到了有机硅/SiO2杂化涂层;随着PDMS含量的增加,杂化涂层的硬度降低,耐冲击性、柔韧性和附着力良好且变化不大。结论 PDMS的加入有利于提高涂层的综合性能,当n(TEOS)∶n(PDMS)∶n(KH-570)=15∶16∶7时,有机硅/SiO2杂化涂层的耐热和耐蚀性能达到最佳。

镁合金表面SiO_2/有机硅杂化涂层的制备及其耐腐蚀性能

为了提高镁合金的耐腐蚀性能,先对其表面进行磷化,再采用溶胶-凝胶法在磷化膜表面制备SiO2/有机硅杂化涂层。采用电化学工作站测试涂层的极化曲线,并用金相显微镜观察了其腐蚀前后的表面形貌。结果表明:磷化膜表面的杂化涂层光滑、黏附性优良,硅溶胶与有机硅树脂形成了有机无机网络连接;磷化膜表面涂覆有机硅树脂和杂化涂层都可以显著提高镁合金的耐腐蚀性能,但后者的效果更加明显。

溶胶-凝胶法制备铝合金耐蚀有机-无机杂化SiO2涂层及其性能研究

为提高铝合金的耐蚀性能,采用溶胶-凝胶(sol-gel)法在2024铝合金表面制备了纯SiO2和KH570有机-无机杂化SiO2涂层,通过差热分析(DTA)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和粘结法对2种涂层的热稳定性、表面形貌、物相结构及结合力进行研究分析,并经电化学测量仪及浸泡试验测试了涂层的耐蚀性能。结果表明:KH570有机-无机杂化SiO2涂层更致密均匀,颗粒直径更小,与基体结合良好。相比较而言,KH570有机-无机杂化SiO2涂层的耐蚀性能更佳。

溶胶-凝胶法制备有机硅/SiO_2杂化材料的研究进展

介绍了溶胶-凝胶法制备有机硅/SiO2杂化材料的原理与工艺,综述了有机硅/SiO2杂化材料在耐热材料、腐蚀防护材料、光学材料领域的应用研究情况。使用溶胶-凝胶法制备的有机硅/SiO2杂化材料作为一种全硅体系,很好地结合了有机硅和纳米SiO2的优势,具有很好的发展前景。

聚丙烯酸酯/TiO_2-SiO_2纳米杂化材料的制备与表征

用原位复合、溶胶-凝胶法制取热固性聚丙烯酸酯基纳米SiO2包覆TiO2的有机-无机纳米杂化材料,通过红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDAX)、紫外-可见光谱(UV-Vis)等对材料的结构和性能进行了表征,通过实验证明了纳米TiO2-SiO2复合物对紫外线有很好的吸收性能,应用到丙烯酸树脂材料中具有很好的紫外线屏蔽效果。

光固化聚氨酯丙烯酸酯/SiO_2杂化涂层的制备及性能

以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)分别与不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)反应制备聚氨酯预聚体,再以预聚体对纳米SiO2进行表面接枝改性,将改性纳米SiO2分散到聚氨酯丙烯酸酯(PUA)中,光固化制备了PUA/SiO2纳米杂化涂层。场发射扫描电子显微镜和差示扫描量热法研究表明,与未改性的纳米SiO2相比,以聚氨酯分子链改性的纳米SiO2可显著提高与PUA树脂相容性及杂化涂层的热稳定性能。以摆杆阻尼试验仪及漆膜冲击器研究了杂化涂层的力学性能,研究表明通过调整预聚体的分子链结构可在提高杂化涂层硬度的同时,不损失涂层的冲击性能。

碳纳米管-TiO_2杂化材料对聚糠醇涂层摩擦学性能的影响

通过溶胶–凝胶法和高温氧化分别制备出了TiO2杂化碳纳米管和金红石型纳米TiO2,并考察了这些纳米填料对涂层摩擦磨损性能的影响。其中,高温处理的TiO2杂化纳米管和金红石型纳米TiO2对涂层的摩擦学性能有一定的增强效果,尤其是在高速摩擦条件下效果更为明显。

聚氨酯丙烯酸酯/SiO_2纳米杂化涂层的制备及其性能研究

采用不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG-200、400、600)分别与六亚甲基二异氰酸酯(HDI)反应合成预聚体,再以此预聚体对纳米SiO2进行表面接枝改性,制备了聚氨酯改性纳米SiO2;将改性纳米SiO2分散到聚氨酯丙烯酸酯(PUA)中光固化制备了PUA/SiO2纳米杂化涂层。讨论了PEG相对分子质量对PUA/SiO2纳米杂化涂层的耐热性能和力学性能的影响,并以FT-IR、差示扫描量热法(DSC)等进行表征。结果表明,改性后的纳米SiO2粒子优化了PUA树脂的性能,且以PEG-400与HDI合成的预聚体来改性纳米SiO2用于制备的PUA/SiO2纳米杂化涂层具有较好的耐热性和抗冲击性。

聚丙烯酸酯-TiO_2杂化材料的制备及其光催化性能的研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸正丁酯(BA)、丙烯酸(AA)、钛酸丁酯(TBOT)为主要原料,采用溶液共混法制备了聚丙烯酸酯-TiO2杂化涂层。采用FT-IR、TEM、UV等方法对杂化涂层进行了测试,并对杂化涂层的光催化性能进行了研究,结果表明:在杂化涂层中聚丙烯酸酯与TiO2通过COO—Ti键发生了化学结合;杂化涂层是较为理想的纳米复合材料,在杂化涂层中TiO2粒子的粒径分布窄,粒径在3 nm左右;杂化涂层对紫外线的吸收性能明显优于聚丙烯酸酯,杂化涂层对紫外线的吸收发生了红移;与TiO2粉末相比,杂化涂层的光催化速率慢,但光催化得较彻底,随着AA与TiO2物质的量比的增加,杂化涂层对亚甲基蓝的降解率先是增加,然后又减少,降解率可达97%,杂化涂层的重复使用性能良好,便于回收,在污水处理领域具有广泛的实际应用价值。

配位驱动自组装法构筑ZnS@SiO_2荧光杂化纳米微粒

利用自组装法以配位作用作为驱动力制备了ZnS@SiO2荧光杂化纳米微粒。将合成的含8-羟基喹啉的双官能团有机硅烷(SiNHQ)接枝到SiO2纳米微粒表面,然后通过8-羟基喹啉与ZnS纳米晶表面的Zn原子的配位作用,将ZnS纳米晶通过配位键组装到SiO2纳米微粒表面上。得到的杂化纳米材料在460 nm呈现出蓝色荧光发射特性。通过透射电镜、紫外-可见光谱和荧光光谱研究了荧光杂化纳米微粒的结构和光学性质。

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。

TEOS含量对有机硅/SiO_2杂化涂层性能的影响

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)为无机相前驱体,甲基三乙氧基硅烷(MTES)和二苯基二甲氧基硅烷(DDS)为有机相前驱体,盐酸和水为催化剂,通过水解-缩聚反应制备了不同SiO_2含量有机硅/SiO_2有机-无机杂化溶胶.经100℃烘干12 h得到有机硅/SiO_2杂化涂层.红外光谱研究表明不同TEOS含量制备的杂化材料有机、无机两相组成了强相互作用的杂化体系.采用热重分析(TGA)和耐热性试验研究不同TEOS含量有机硅/SiO_2有机-无机杂化涂层的耐热性能;采用电化学阻抗(EIS)、浸泡试验和盐雾试验研究其耐蚀性能,结果表明与未加TEOS的有机硅涂层相比,加入适量TEOS使得杂化涂层的热分解温度提高67℃,并且其耐蚀性能也得到明显提高.

Al_2O_3/有机硅/SiO_2杂化涂层电化学阻抗谱研究

以正硅酸乙酯(TEOS)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)、二苯基二甲氧基硅烷(DDS)和仲丁醇铝(ASB)为主要原料,采用溶胶-凝胶法得到Al2O3/有机硅/SiO2杂化溶胶,经100℃下固化12 h后得到Al2O3/有机硅/SiO2杂化涂层。红外光谱研究表明,杂化涂层中形成了Al—O—Si键。采用电化学阻抗(EIS)研究杂化涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡不同时间的阻抗行为,根据阻抗谱特征建立了等效电路图,结合等效电路图和拟合结果分析了杂化涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡不同时间的耐蚀性。结果表明,其在3.5%NaCl溶液中具有良好的耐蚀性。

DDS含量对有机硅/SiO_2杂化涂层性能的影响

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)为无机相前驱体,甲基三乙氧基硅烷(MTES)和二苯基二甲氧基硅烷(DDS)为有机相前驱体,盐酸和水为催化剂,通过水解-缩聚反应制备了不同DDS含量的有机硅/SiO_2有机-无机杂化溶胶。在100℃下经12 h烘干得到有机硅/SiO_2杂化涂层。涂层性能测试表明:随DDS含量增加,硬度、附着力、耐蚀性(未加DDS耐蚀性较差)有所下降;柔韧性均为1级。低温下涂层耐热性较好。溶胶中n(TEOS):n(MTES):n(DDS)为6:9:2时涂层综合性能最佳。

纳米粒子包覆杂化改性室内涂料

将正钛酸丁酯、醋酸锌和正硅酸乙酯复合醇溶胶作为前驱体配置出稳定的纳米TiO2/ZnO/SiO2复合体系,在紫外光的照射下添加到成膜物质中充分搅拌,制备纳米复合涂料。测定其黏度、甲醛含量、抗菌性能、TVOC含量等,通过透射电子显微镜观察微观形态,分析纳米粒子在涂料中的分散性和杂化机理;结果表明,杂化后的纳米粒子改变了原来的结晶形态和粒径,在涂层中的分散性得到改善,改性后的纳米复合涂料能够降低室内的TVOC含量,甲醛降解率为70%,抗菌圈半径由原来0.75cm提高到2.3cm,比加入单一纳米粒子具有更优越的性能。

有机硅/二氧化硅杂化涂层抗原子氧侵蚀性能研究

采用溶胶-凝胶法,以一甲基三乙氧基硅烷(MTES)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,乙醇为溶剂,盐酸为催化剂,通过溶胶-凝胶法制备出分子级复合的SiO2杂化有机硅树脂,浸涂在聚酰亚胺表面干燥后获得了透明致密的涂层。采用自己研制的空间综合环境地面模拟设备对试样进行了原子氧暴露实验。测试表明,溶胶-凝胶制备的有机硅/SiO2涂层抗原子氧侵蚀性能优异,抗原子氧侵蚀性能比聚酰亚胺基体提高了2个数量级以上。经AO暴露后的杂化涂层质量几乎没有发生变化。经FTIR和XPS分析表明,在原子氧暴露后涂层表面产生的是SiO2陶瓷层。SEM分析表明无涂层的聚酰亚胺原子氧暴露后表面非常粗糙,表面呈现地毯状形貌而涂覆涂层试样暴露前后表面形貌没有发生变化。采用紫外-可见光-近红外分光光度计对涂覆有机硅/SiO2涂层试样分析表明,原子氧暴露前后试样表面的光学性能也未发生变化。实验证明,制备抗原子氧侵蚀的防护涂层的溶胶-凝胶法是一种行之有效的方法。

氨丙基倍半硅氧烷/有机硅杂化涂层抗原子氧侵蚀

为了提高航天器用有机硅涂层的抗原子氧侵蚀性能,用氨丙基倍半硅氧烷交联固化环氧有机硅树脂,在聚酰亚胺基材上制备出杂化涂层,并对杂化涂层进行了地面原子氧暴露试验,分析了试验前后杂化涂层表面形貌、化学成分和化学结构的变化。结果表明,氨丙基倍半硅氧烷阻止了有机硅涂层中微裂纹的产生,避免了"淘蚀"现象,材料质量损失明显下降。在原子氧暴露过程中,APOSS分子中的O和Si从低的结合能态慢慢向高的结合能态(氧化态)转变,在表面生成了SiO_2保护层,阻止了原子氧对底层材料的进一步侵蚀。