纳米SiO_(2)改性水性聚氨酯涂料的制备及其对混凝土抗渗性能的影响

为提升水性聚氨酯涂料对混凝土的抗渗性能,首先利用硅烷偶联剂对纳米SiO_(2)进行表面改性,以降低纳米颗粒团聚程度,后将制得的分散性较好的纳米SiO_(2)掺入到水性聚氨酯涂料中。采用热分析(TG)、红外光谱(FT-IR)和动态光散射(DLS)等测试方法分析硅烷偶联剂对纳米SiO_(2)的改性效果,并阐述了纳米SiO_(2)对水性聚氨酯涂料形貌及组成的影响,最后研究了纳米SiO_(2)改性水性聚氨酯涂料对混凝土抗渗性能的影响。结果表明:经硅烷偶联剂改性后的纳米SiO_(2)表面-OH数量减少,团聚程度变小。与刷涂未掺和掺未改性纳米SiO_(2)的聚氨酯涂料的混凝土试件相比,刷涂掺有改性纳米SiO_(2)的聚氨酯涂料的混凝土试件涂层与混凝土之间的附着力提高,试件的单位面积毛细吸水量与氯离子渗透深度降低,混凝土的抗渗性能变好。

SiO_(2)气凝胶的制备及其在隔热涂层织物中的应用

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,三甲基氯硅烷(TMCS)为改性剂,通过溶胶-凝胶法,采用常压干燥工艺制备疏水改性SiO_(2)气凝胶,并应用于隔热涂层织物的制备。研究TEOS、H_(2)O、EtOH物质的量比,pH,TEOS、TMCS物质的量比对气凝胶密度和导热系数的影响,优化工艺条件;采用SEM、全自动比表面积与孔径分析仪、水接触角测试仪表征其结构与性能,测试涂层织物的隔热性能,并与未改性SiO_(2)气凝胶涂层织物比较。结果表明,当TEOS、H_(2)O、EtOH物质的量比为1∶5∶8,pH为6,TEOS、TMCS物质的量比为1∶1时,疏水改性SiO_(2)气凝胶具有纳米级多孔网络结构,平均孔径为16.86 nm,孔隙率为96.90%,导热系数为0.027 4 W/(m·k),并具有良好的疏水性。经红外加热灯照射30 min后,涂层织物正反面温差可达4.4℃,比未改性SiO_(2)气凝胶涂层织物提高了3.6℃,具有较好的隔热性能。

纳米SiO_(2)改性水性EP涂料的制备及耐磨性能研究

目的制备纳米SiO_(2)改性水性环氧树脂涂料,并对其耐磨性能进行研究。方法在水性环氧树脂涂料的基础上添加质量分数为1%、2%、3%、4%、5%的纳米SiO_(2)对涂料进行改性,将一部分制得的纳米SiO_(2)改性水性环氧树脂涂料涂在处理好的马口铁片上,其余部分则浇筑在自制的哑铃型模具中,制备出两种不同的试样,用来进行红外光谱表征、SEM、涂层力学性能测试、涂层耐磨性测试、涂层吸水性测试以及涂料黏度测试。结果当纳米SiO_(2)质量分数为2%时,涂层硬度达到6 H,附着力等级为0,耐冲击高度达50 cm,拉伸强度为43.27 MPa,磨耗质量为0.0002g,摩擦系数为0.0375,涂料适用期为40 min,涂层抗弯曲性、吸水性良好。结论改性后涂层的吸水性下降,力学性能、耐磨性显著提高,纳米SiO_(2)的分散性良好,未发生团聚现象。

淀粉改性二氧化硅纳米粒子在水性涂料中的性能研究

本工作坚持绿色环保的理念,利用淀粉对二氧化硅纳米粒子进行改性,更好地提高了SiO_(2)纳米粒子在水性涂料中的相容性和分散稳定性,同时将其作为纳米填料应用于水性涂料中并对其性能进行测试。在综合考虑节约资源和环境友好后,确定最佳的反应条件为:温度为35℃,淀粉用量为5 g。在最佳反应条件的基础上制备了淀粉改性SiO_(2)纳米粒子,并利用紫外可见漫反射光谱和红外光谱对氢键的形成进行了表征分析。此外,将上述经过预处理的改性纳米粒子应用到水性防腐涂料的制备中并对其性能进行测试,结果表明,当SiO_(2)纳米粒子质量含量为4.5%时,涂层力学性能最佳,环氧/淀粉改性SiO_(2)涂层的电化学交流阻抗测试表明当淀粉改性SiO_(2)纳米粒子质量含量为4.5%时涂层防腐蚀效果较好,涂层在质量分数3.5%NaCl溶液中浸泡7 d时阻抗值仍在2.23×10^(6)Ω·cm^(2)。

基于建筑施工造价管理的碳纤维复合材料开发与应用

基于建筑施工造价管理需要对建筑工程用碳纤维进行了表面改性处理,研究了碳纤维掺量和碳纤维长短对复合材料抗压强度和抗折强度的影响。结果表明,碳纤维与 SiO_(2)涂层改性碳纤维掺量对水泥基复合材料强度的影响趋势相同,即水泥基复合材料的抗折强度随着碳纤维掺量或者碳纤维长度增加逐渐增大,而抗压强度随碳纤维掺量增加先增大后减小,在碳纤维或 SiO_(2)涂层改性碳纤维掺量达到 0.6% 时取得抗压强度最大值。相同纤维掺量和相同纤维长度前提下,SiO_(2)涂层改性碳纤维对水泥基复合材料的改善效果优于未改性的碳纤维。涂层改性碳纤维和碳纤维增强水泥基复合材料的破坏机制都为纤维拔出破坏和断裂破坏,但是 SiO_(2)涂层改性碳纤维与基体的粘合力更强而造成拔出破坏更为显著。

二氧化硅气凝胶隔热复合材料的高温疏水改性及失效机制

SiO_(2)气凝胶隔热复合材料已经广泛应用于航空航天、石油化工等隔热保温领域,通过疏水改性可大幅拓展其应用场景。为了使SiO_(2)气凝胶隔热复合材料在更高温度仍保持良好的疏水性能,采用聚硅氧烷改性硅酸盐涂料对SiO_(2)气凝胶隔热复合材料进行表面刷涂疏水改性,然后研究了涂层厚度对裂纹扩张的影响以及涂层在高温下疏水性能的失效机制和刷涂改性前后复合材料的耐磨损性能。结果表明,当涂层厚度大约为13μm时,所制备的涂层表面无裂纹,接触角可达(113±2)°,经450℃高温热处理1800 s后接触角依然可以保持在105°左右,表现出良好的热稳定性,同时涂层显著提高了复合材料的耐磨损性能。