KH 570改性硅溶胶的研制

以正硅酸乙酯(TEOS)水解制备硅溶胶,在水解反应的同时直接引入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH 570),制得KH 570改性硅溶胶。研究了反应温度、配料比等工艺条件对改性硅溶胶性能的影响,结果表明,在温度50℃、反应体系p H值为8、n(H2O)∶n(TEOS)∶n(KH 570)∶n(C2H5OH)∶n(NH3·H2O)=6∶1∶1∶6∶0.08、持续水解反应5 h条件下,制得的KH 570改性硅溶胶的蓝光效果最佳,固体质量分数达24.9%,表现出良好的稳定性,并对产物进行了红外、热稳定性、粒径、扫描电镜的测试和表征,证实已成功制得KH 570改性硅溶胶。

有机硅KH-570改性硅溶胶杂化涂层的制备研究

以硅溶胶、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为原料,将低钠型碱性硅溶胶经强酸性阳离子交换树脂离子交换后,得到酸性硅溶胶,将其与KH-570按一定比例共混搅拌,通过KH-570在酸性条件下,水解缩聚,制得有机/无机杂化溶胶。以低碳钢Q235为基材,制备出硅烷偶联剂KH-570(MEMO)改性硅溶胶的杂化涂层。以FT-IR测试方法对其结构进行了表征,采用动电位极化曲线测试涂层的耐蚀性能。以光学显微镜、SEM观察涂层与碳钢裸片在腐蚀前后的表面形貌。研究结果表明:酸性硅溶胶与KH-570的水解缩聚产物通过共缩聚反应在碳钢表面形成带有有机基团的无机交联网络,基本骨架由Si-O-Si组成,经过100℃热处理,即可得致密涂层,涂层均匀、透明,无缺陷。电化学分析表明涂层形成物理屏障,为基体提供了优良的腐蚀保护。杂化涂层显现出良好的耐蚀性能。

硅烷偶联剂对硅溶胶及其膜层表面开裂性的改性效果

为了改善硅溶胶膜层的开裂性,使用甲基三氧甲基硅烷和KH-570 2种硅烷偶联剂对硅溶胶正硅酸乙酯进行改性。比较了2种偶联剂对硅溶胶膜层的影响,应用金相显微观察、傅立叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜观察等系统研究了偶联剂KH-570对硅溶胶及其膜层的改性效果。结果表明:2种硅烷偶联剂都可以明显减少膜层的裂纹,使其表面更加平整;在同样的用量下,偶联剂KH-570对减少涂层表面裂纹的效果更加明显;加入KH-570偶联剂的硅溶胶体系内由于生成了有机-无机杂化的网络结构而有效地减缓了膜层开裂性,提高了其耐蚀性能。

硅溶胶表面的烯键修饰研究

以醋酸为催化剂,乙醇为分散剂,先将偶联剂KH-570经溶胶-凝胶过程,生成表面带烯键的硅溶胶,再将其与工业化生产的常见硅溶胶共混,经过两种硅溶胶的交换、陈化等过程,使得工业化生产的常见硅溶胶的表面带上烯键,实现对工业化硅溶胶表面的烯键修饰。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和热重分析(TGA)等表征手段对修饰改性前后的硅溶胶样品进行了表征。结果表明:硅烷偶联剂KH-570的不饱和烯键成功接枝到纳米硅溶胶的表面。

高固含量耐磨有机-无机纳米复合乳液的制备研究

借助含活泼双键的硅烷偶联剂KH-570,将纳米硅溶胶通过化学键接枝在丙烯酸酯聚合物结构上,研究制备了一种固含量>49%的高耐磨有机-无机纳米复合乳液。对制备的纯丙乳液和复合乳液性能进行测试表征,确定无机材料的接枝改性,结果表明,复合乳液有更好的成膜性能,附着力较自制纯丙乳液提升57%,耐磨性较某进口纯丙乳液提高20%。

硅溶胶改性及其对水性硅橡胶涂料的补强作用

目的改善硅溶胶的储存稳定性,提高水性硅橡胶涂料的强度。方法将硅烷偶联剂KH-560缓慢加入硅溶胶中,60℃下缓慢搅拌,使其建立化学键。通过体系p H值及宏观形态变化对其改性机理进行分析,并对改性前后的形貌、尺寸、热稳定性、Zeta电位和冻融稳定性等进行表征。将改性硅溶胶和耐热纤维加入自制的硅橡胶乳液中,制备水性硅橡胶涂料,对固化后涂层的拉伸强度、断裂伸长率、拉剪强度及拉开强度进行测试,考察改性硅溶胶的补强作用。结果 KH-560的甲氧基与硅溶胶粒子表面的silica-O-或silica-OH反应,建立新的Si—O—Si键,增大了硅溶胶粒子的空间排斥力,双电层效应减弱。改性硅溶胶经历5次冻结—融化循环仍能很快恢复胶体状态,且粒子形貌、尺寸及分布没有明显差异。以改性硅溶胶为补强填料,水性硅橡胶涂层的力学强度随硅溶胶添加量的增大而逐渐增强。添加30%硅溶胶时,涂层的拉伸强度为3.03 MPa,断裂伸长率为37.1%,拉剪强度为1.68 MPa,拉开强度为1.85 MPa。结论硅烷偶联剂KH-560可以有效改善硅溶胶的储存稳定性,改性硅溶胶对水性硅橡胶涂料有很好的补强作用。