Si69有机湿法改性白炭黑及其性能表征

以Si69为改性剂,无水乙醇为溶剂,设计正交试验,对沉淀法白炭黑粉体进行有机湿法改性,探究实验最佳工艺.采用X射线衍射、傅里叶红外光谱、热失重分析仪、接触角仪、纳米粒度及Zeta电位仪、扫描电镜等对改性前后白炭黑的结构形貌及其性能进行表征,主要考察了Si69改性剂对沉淀法白炭黑的疏水性及分散性的影响.结果表明:实验的最佳工艺为反应温度55℃,反应时间4h,pH值为7.当Si69用量为0.375 g时,改性白炭黑的分散性最好.改性后的白炭黑仍为无定形态,物相结构没有变化;改性过后的白炭黑其表面羟基数减小,疏水性增强,接触角由改性前的9°增大到97°;改性使白炭黑表面极性减弱,粒径分布变窄,降低了颗粒团聚程度,分散性得到明显提高.     

离子液体改性白炭黑及性能表征

采用离子液体1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑(AMI)改性白炭黑(SiO2).通过傅里叶红外光谱(FT-IR),X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS),热失重分析仪(TGA),扫描电镜(SEM),接触角仪,BET比表面积和孔径分析仪,对改性前后白炭黑的微观结构以及性能进行表征.结果表明,经AMI改性后,白炭黑粒子间的相互作用明显减小,团聚倾向减弱,在橡胶复合材料基体中的分散性提高.AMI改性白炭黑疏水性增强,接触角由12.7°增加到80.5°,比表面积由67.84cm2/g增加到124.28cm2/g.改性前后,白炭黑晶型结构变化不大,仍为无定形态.     

白炭黑的长链烷基官能化改性及表征

以正二十二醇为改性剂对沉淀法白炭黑粉体进行了表面改性.采用傅里叶红外光谱(FTIR)、热重(TG)、元素分析(EA)、接触角仪、激光粒度分布分析、透射电镜(TEM)等表征手段,研究考察了长链烷基对沉淀法白炭黑形貌及性能的影响.结果表明:正二十二醇成功接枝到了白炭黑的表面,且每克白炭黑表面接枝改性剂的量为0.0328 mol/g;改性后白炭黑的分散性和疏水性得到明显提高,其接触角由改性前的0°增加到了132°;改性后的白炭黑粉体粒径分布变窄,粒子平均粒径值由改性前的491.2 nm减小到240 nm.     

利用不同硅前体制备超疏水性白炭黑膜

以稻壳灰和水玻璃为前驱体,以氨基硅油(amino silicon oil-ASO)为改性剂,采用溶胶-凝胶法制备不同性能的超疏水性白炭黑及其膜.主要研究不同前驱体和改性剂用量对白炭黑疏水性膜性能的影响,通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和润湿接触角进行性能表征.研究结果表明,以稻壳灰或水玻璃为前驱体,采用改进的溶胶-凝胶法均能制备出接触角大于160°的SiO2超疏水膜;采用相同的改性剂,可以得到颗粒形态完全不同的SiO2膜;改性剂的作用对SiO2表面改性作用是一种接枝反应,将疏水性基团接枝替代SiO2表面的羟基,而使SiO2表面疏水,且能起到模板作用,引导水玻璃溶胶颗粒聚合成棒状或纤维状结构.     

以稻壳灰为硅源制备超疏水性白炭黑

以稻壳为原料,采用自蔓延燃烧法制备高活性的稻壳灰.以稻壳灰为原料,采用碱溶煮-酸反应法制备较高纯度的白炭黑.以六甲基二硅氮烷(HMS)为改性剂,采用溶胶-凝胶法制备超疏水性的白炭黑及其膜.主要研究酸反应过程中的pH值和反应时间对白炭黑中SiO2含量的影响,以及六甲基二硅氮烷改性剂对白炭黑(SiO2)膜疏水性能的影响,通过XRD、SEM、IR和润湿接触角进行性能表征.研究结果表明,将稻壳灰在NaOH溶液中加热到90℃后溶煮2h,再用硫酸调节溶液的pH值为3,反应时间控制在2h时,白炭黑SiO2的含量可达98.48;.当六甲基二硅氮烷用.量为0.15(与硅钠溶液的质量之比)时,可以获得接触角为166.3.的SiO2的SiO2超疏水膜.而改性剂对SiO2表面改性作用是一种接枝反应,将疏水性基团接枝替代SiO2表面的羟基,而使SiO2表面疏水.     

氢氧化镁的复合改性研究

以十二烷基磷酸酯(DDP)和硅烷偶联剂(KH550)为复合改性剂,对氢氧化镁(Mg(OH)2)进行表面改性.通过活化指数和水接触角测试,考察了改性剂配比、改性剂量、反应时间和反应温度对Mg(OH)2改性效果的影响,对比了改性前后Mg(OH)2对E-51环氧树脂(EP)的阻燃性能.得到较佳改性工艺条件为:改性剂添加量为3 wt;,DDP/KH550的配比为7∶3,反应温度为50℃,反应时间为60 min.Mg(OH)2改性前后的XRD、SEM、FT-IR和TGA-DSC等分析结果表明,复合改性后的Mg(OH)2晶型结构无变化,表面由亲水性变为疏水性,与未改性Mg(OH)2相比,分散性和热稳定性得到明显提高,极限氧指数(LOI)测试结果表明,Mg(OH)2经复合改性后阻燃效果明显提高.     

粒径可控纳米白炭黑的制备

采用氨水催化正硅酸乙酯(TEOS)的水解缩聚法制备出纳米白炭黑,研究了氨浓度、反应温度对凝胶时间及纳米白炭黑粒度的影响,采用激光粒度分析仪、自动吸附仪、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对纳米白炭黑进行了表征.结果表明:通过控制氨浓度及制备温度,可实现对白炭黑粒径的有效控制;纳米白炭黑形貌为球形,一次粒径为20 nm左右;纳米白炭黑属于非晶结构且具备了微孔、介孔和大孔较为完整的孔体系.     

乙烯基三甲氧基硅烷对二氧化硅的超疏水改性研究

采用乙烯基三甲氧基硅烷(VTMO)为改性剂,以氨水为pH调节剂制备改性二氧化硅(SiO2)超疏水材料.通过CA、FTIR和SEM对材料接触角、组成和形貌进行表征.考察了VTMO与SiO2的比例、反应时间、干燥时间对改性二氧化硅超疏水材料接触角和形貌的影响.结果表明,VTMO可在较短时间内改性二氧化硅制备出超疏水二氧化硅粉体,VTMO与SiO2比例对改性SiO2粉体的水接触角和微观二重结构有明显影响,而反应时间和干燥时间的影响较小.     

稻壳制备MCM-41分子筛疏水改性研究

以稻壳灰为硅源,水热法合成MCM-41分子筛.因MCM-41分子筛亲水性强,对疏水性有机污染物吸附效果欠佳的问题,以二甲基二乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷为改性剂分别对其进行疏水改性.通过润湿接触角、XRD和FT-IR等进行性能表征,以亚甲基蓝染料为目标污染物,考察疏水改性后分子筛的吸附性能.结果表明,改性剂中的硅烷基已顺利地接枝在MCM-41分子筛表面,并由疏水性基团≡Si-O-Si三替代了MCM-41分子筛表面的羟基,使MCM-41分子筛表面疏水.经乙烯基三甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷修饰后的分子筛的疏水性能优于二甲基二乙氧基硅烷修饰的分子筛疏水性,相应地前两者对亚甲基蓝的吸附容量也高于后者.     

常温改性半水硫酸钙晶须及其稳定化机理研究

性能优良的半水硫酸钙晶须常用于增强增韧有机复合材料和无机复合材料.为防止半水硫酸钙晶须与水接触或在潮湿的环境中发生水化反应而导致晶体结构与性能的破坏,因此需要对半水硫酸钙晶须进行表面改性.本文基于溶度积原理,探寻常温下复合改性介质中改性半水硫酸钙晶须的新途径.采用单掺月桂酸钠、海藻酸钠、硅酸钠、草酸钠和氟化钠作为改性剂,并设计正交试验探索影响改性效果的显著性因素和最佳改性工艺.利用XRD、FTIR和SEM对晶须改性前后进行化学组成和微观结构的分析.研究结果表明,复合改性介质体积比和改性剂种类是影响改性工艺的显著性因素,改性剂在复合介质中的溶解度直接影响着最终表面改性产物层的性能.单掺15;氟化钠或海藻酸钠、复合介质体积比29:1、改性时间5 min时,改性半水硫酸钙晶须在水中溶解度降低并且能够保持晶体结构和性能的稳定.