二氧化硅改性.
二氧化硅的有机改性及其在聚氨酯丙烯酸酯涂料中的应用
二氧化硅的有机改性及其在聚氨酯丙烯酸酯涂料中的应用doi:10.3969/j.issn.1674-7100.2017.05.007收稿日期：2017-07-24作者简介：温佳佳（1993-），女，河南洛阳人，武汉大学硕士生，主要研究方向为UV 固化涂料， E-mail ：whu2018wenjiajia@通信作者：刘兴海（1978-），男，湖北襄阳人，武汉大学副教授，主要从事智能包装方面的教学与研究， E-mail ：liuxh@温佳佳 李慧杰 刘兴海黄 驰 黎厚斌武汉大学 印刷与包装系湖北 武汉 430079摘 要：通过有机改性，在二氧化硅（SiO 2）表面引入活性双键，成功地将表面有机功能化的二氧化硅（FSiO 2）引入UV 光固化聚氨酯丙烯酸酯（PUA ）预聚体中。
利用傅立叶红外光谱仪（FTIR ）、光电子能谱表征仪（XPS ）、热重分析仪（TGA ）、X 射线衍射仪（XRD ）及旋转流变仪等仪器对FSiO 2及固化后的PUA/FSiO 2复合材料进行表征和测试，并研究FSiO 2在二甲基甲酰胺（DMF ）溶液中的分散性。
结果表明：SiO 2表面成功接上有机链段，接枝率高达10.1%；有机改性后的FSiO 2在DMF 中的分散性能相比于SiO 2得到了较大的提升；FSiO 2在一定程度上提高了PUA 涂料的耐热性、凝胶率和水接触角，同时有助于提高涂料铅笔硬度。
关键词：二氧化硅；有机改性；聚氨酯丙烯酸酯；涂料； UV 光固化中图分类号：TQ325.7 文献标志码：A 文章编号：1674-7100(2017)05-0042-080 引言聚氨酯丙烯酸酯（polyurethaneacrylate ，PUA ）因其具有良好的耐磨耗性能，优良的附着力、柔韧性、硬度、耐腐蚀性、光稳定性及耐候性等，在紫外光（ultravioletradiation ，UV ）固化涂料中被广泛应用[1]。
但是具有绝缘性能的UV 光固化PUA 涂料的热稳定性较差，且拉伸强度不高，因而限制了PUA 的应用领域。
《二氧化硅气凝胶改性水性聚氨酯涂料的制备与性能研究》范文
《二氧化硅气凝胶改性水性聚氨酯涂料的制备与性能研究》篇一一、引言随着环保意识的日益增强，水性涂料因其低污染、低能耗等优点逐渐成为涂料领域的研究热点。
而二氧化硅气凝胶因其具有独特的纳米结构和优良的物理化学性质，也被广泛应用于各种高性能复合材料的制备中。
因此，本文提出了一种将二氧化硅气凝胶引入水性聚氨酯涂料中的改性方法，以提高其性能并拓宽其应用领域。
二、实验部分（一）实验材料与设备实验材料包括水性聚氨酯树脂、二氧化硅气凝胶、助剂等；实验设备包括搅拌器、喷枪、烘箱等。
（二）制备方法1. 制备二氧化硅气凝胶：采用溶胶-凝胶法合成二氧化硅气凝胶，并进行干燥处理。
2. 改性水性聚氨酯涂料：将制备好的二氧化硅气凝胶与水性聚氨酯树脂、助剂等按照一定比例混合，搅拌均匀后得到改性水性聚氨酯涂料。
（三）性能测试与表征采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、红外光谱（IR）等手段对二氧化硅气凝胶及改性水性聚氨酯涂料的微观结构和化学组成进行表征；通过涂层附着力测试、硬度测试、耐候性测试等手段评价涂料的性能。
三、结果与讨论（一）微观结构与化学组成通过SEM和TEM观察发现，二氧化硅气凝胶具有独特的纳米多孔结构，且在水性聚氨酯涂料中分散均匀。
IR分析表明，二氧化硅气凝胶与水性聚氨酯树脂之间形成了良好的化学键合。
（二）涂层性能1. 附着力：改性后的水性聚氨酯涂料具有优异的附着力，能够很好地附着在各种基材上，如金属、木材等。
2. 硬度：改性后的涂料硬度得到显著提高，具有较好的耐磨性能。
3. 耐候性：二氧化硅气凝胶的引入提高了涂料的耐候性能，使其在紫外线、湿热等恶劣环境下具有较好的稳定性。
4. 其他性能：改性后的涂料还具有较好的耐化学腐蚀性能、抗划痕性能等。
（三）性能改善机制分析二氧化硅气凝胶的引入使得水性聚氨酯涂料的性能得到显著改善。
这主要是由于二氧化硅气凝胶的纳米多孔结构提供了良好的物理屏障，提高了涂层的硬度和耐磨性能；同时，二氧化硅气凝胶与水性聚氨酯树脂之间的化学键合增强了二者之间的相互作用，提高了涂层的附着力和耐候性能。
二氧化硅改性炭质材料的微波吸收性能研究
二氧化硅改性炭质材料的微波吸收性能研究摘要：在隐身技术领域,C/C复合材料被认为是一种新型耐高温吸波材料,其主要构成是炭纤维和炭基体。
炭纤维和炭基体都是良导体,具有很高的介电常数,虽然电磁衰减性好,但其阻抗匹配性较差。
本文用SiO2对炭纤维和炭基体进行改性,以调节材料的电阻率和介电常数,提高其微波吸收性能,同时改善其高温抗氧化性能。
采用浸渍-烧结法和混合固化-炭化法分别制备Si02涂层改性的炭纤维和Si02改性呋喃树脂炭。
用X射线衍射、扫描电镜、热分析仪和数字电桥分别表征了样品的物相、微观形貌、高温氧化性能及电阻率,用微波矢量网络分析仪测试了样品在2-18GHz 微波频率范围内的电磁参数,分析了材料的微波吸收性能及损耗机制。
对改性炭纤维的研究结果表明,二次浸涂粘度4.81mPa·s的硅溶胶的炭纤维经烧结形成了均匀的SiO2表面涂层,其起始氧化温度较纯炭纤维提高了200℃,电阻率增加,介电常数降低,微波吸收性能改善。
当厚度为3.0mm时,7-15GHz微波频率范围内反射率低于-5dB,小于-10dB的吸收带宽为5GHz,有两个吸收峰,8.7GHz频率位置吸收峰为-26.2dB。
对改性呋喃树脂炭的研究结果表明,30wt%SiO2的呋喃树脂炭复合体系的起始氧化温度提高100℃,电阻率增加,介电常数降低,吸波效果明显提高。
对厚度为3mm的样品,7.6-10.2GHz微波频率范围内反射率小于-5dB,8.9GHz 频率位置吸收峰值为-16.7dB。
纳米二氧化硅改性聚氨酯的热可逆自修复行为研究
纳米二氧化硅改性聚氨酯的热可逆自修复行为研究纳米二氧化硅改性聚氨酯的热可逆自修复行为研究摘要：热可逆自修复材料在材料科学领域具有广阔的应用前景。
本研究通过纳米二氧化硅的改性，成功实现了聚氨酯的热可逆自修复行为。
通过对材料的力学性能、自修复效果以及自修复机制的研究，揭示了纳米二氧化硅对聚氨酯的改性效果，为该材料在可持续发展和环境保护方面的应用提供了新的解决方案。
关键词：纳米二氧化硅；聚氨酯；热可逆自修复；材料改性引言自修复材料的出现为减少材料的损坏和增加材料的使用寿命提供了新的解决方案。
目前，热可逆自修复材料被广泛研究和应用。
热可逆自修复材料具有在高温下发生断裂后，能自行修复形成完整结构的能力。
聚氨酯是一种广泛应用的工程材料，但其低强度和易损性限制了其更广泛的应用领域。
因此，探索一种能够改善聚氨酯力学性能和自修复能力的方法显得尤为重要。
实验方法材料制备：通过将纳米二氧化硅表面官能团化，然后与聚氨酯发生缩合反应，制备了纳米二氧化硅改性聚氨酯材料。
具体制备过程为：首先将纳米二氧化硅与烷基三乙氧基硅烷发生反应，官能化纳米二氧化硅得到；然后将官能化纳米二氧化硅与聚氨酯前驱体进行缩合反应，得到纳米二氧化硅改性的聚氨酯材料。
材料表征：利用扫描电子显微镜(SEM)对纳米二氧化硅改性聚氨酯材料的表面形貌进行观察和分析。
对材料的力学性能进行测试，包括拉伸、压缩、弯曲等力学性能的研究。
自修复行为测试：通过热循环实验，研究纳米二氧化硅改性聚氨酯的热可逆自修复行为。
具体实验条件为：将材料加热至断裂温度后快速冷却，并观察其自修复效果。
通过对断裂面形貌的观察和力学性能测试，评估材料的自修复能力。
结果与讨论纳米二氧化硅改性聚氨酯材料的SEM图像显示其表面均匀分布着纳米二氧化硅颗粒。
力学性能测试表明，纳米二氧化硅改性聚氨酯材料的强度和韧性均得到了显著提高。
自修复行为测试结果显示，材料在经历高温断裂后能够在快速冷却过程中自行修复，形成完整的结构，并且恢复了原来的力学性能。
二氧化硅基材料的表面改性与应用
二氧化硅基材料的表面改性与应用二氧化硅是一种广泛应用于材料科学领域的重要材料之一，其独特的化学特性和物理特性使其在许多领域都有重要的应用。
为了进一步优化二氧化硅的性能，表面改性技术被广泛研究和应用。
二氧化硅基材料的表面改性涉及到对材料表面进行一系列化学或物理处理的过程，目的是改变材料表面的相关特性。
这种改性技术可以通过不同的方法实现，包括溶液法、气相法等。
在溶液法中，常见的表面改性方法包括浸渍、涂覆、溶胶凝胶法等。
通过表面改性，可以改变二氧化硅表面的化学功能团和结构，从而调控材料的亲水性、疏水性等性质。
例如，通过引入有机硅化合物对二氧化硅表面进行修饰，可以提高材料的耐热性、耐腐蚀性和抗老化性能。
此外，还可以通过改变表面的纹理结构，提高材料的机械强度和导热性能。
表面改性技术对于二氧化硅的应用具有重要意义。
比如，在光电材料领域，通过对二氧化硅表面进行改性，可以提高材料的光学性能，使其具备更好的光吸收和光散射特性，提高太阳能电池的光电转化效率。
此外，在生物医学领域，通过对二氧化硅表面进行改性，可以调控材料与生物体的相容性，提高生物材料的生物相容性和生物降解性能。
此外，表面改性技术还能够用于二氧化硅材料的功能化修饰。
通过在二氧化硅表面引入具有特定功能的化合物或生物分子，可以赋予材料特定的化学反应性、生物活性等。
例如，在传感器领域，可以在二氧化硅表面引入特定的生物分子，使材料具备对特定生物分子的识别和检测功能。
总之，二氧化硅基材料的表面改性是一项具有重要意义的研究领域。
通过对材料表面进行化学或物理处理，可以改变材料的表面性质，从而调控其在不同领域的应用性能。
未来，随着科学技术的不断进步，相信表面改性技术将在二氧化硅材料的研究和应用中发挥越来越重要的作用。
纳米二氧化硅表面改性
纳米二氧化硅表面改性一、本文概述纳米二氧化硅作为一种重要的无机纳米材料，因其独特的物理化学性质，如高比表面积、良好的化学稳定性和独特的光学性质等，在众多领域如橡胶、塑料、涂料、医药、化妆品和食品工业等都有着广泛的应用。
然而，纳米二氧化硅的高比表面积和表面能导致其易于团聚，从而影响了其性能和应用。
因此，对纳米二氧化硅进行表面改性，以改善其分散性和与其他材料的相容性，一直是纳米材料领域的研究热点。
本文旨在深入探讨纳米二氧化硅表面改性的各种方法、原理及其在实际应用中的效果。
我们将首先介绍纳米二氧化硅的基本性质和应用领域，然后重点论述表面改性的重要性以及目前常用的表面改性方法，包括物理改性和化学改性两大类。
在此基础上，我们将对改性后的纳米二氧化硅的性能进行评估，并探讨其在实际应用中的潜力和挑战。
我们将展望纳米二氧化硅表面改性的未来研究方向和应用前景。
通过本文的阐述，我们希望能够为从事纳米材料研究和应用的科研人员提供有价值的参考，推动纳米二氧化硅表面改性技术的进一步发展，并为其在各领域的广泛应用提供有力支持。
二、纳米二氧化硅的表面性质纳米二氧化硅（SiO₂）是一种重要的无机纳米材料，因其独特的物理化学性质，如高比表面积、优异的热稳定性、良好的光学透明性等，在众多领域如涂料、橡胶、塑料、陶瓷、生物医药等都有着广泛的应用。
而纳米二氧化硅的表面性质，特别是其表面结构和活性，直接影响了其在这些领域的应用效果。
纳米二氧化硅的表面结构主要由硅羟基（Si-OH）构成，这些硅羟基可以是孤立的，也可以是连生的，形成硅氧烷键（Si-O-Si）。
这些硅羟基的存在使得纳米二氧化硅表面带有亲水性，易于形成氢键，从而表现出强烈的吸附性能。
同时，硅羟基也是纳米二氧化硅表面改性的关键，通过对其进行化学反应，可以引入各种有机官能团，从而改变其表面性质。
纳米二氧化硅的表面活性主要源于其高比表面积和大量的表面硅羟基。
高比表面积使得纳米二氧化硅能够与其他物质进行充分的接触和反应，而大量的表面硅羟基则提供了丰富的反应位点。
二氧化硅表面改性及其应用
二氧化硅表面改性及其应用二氧化硅是一种广泛使用的材料，其在各种应用中都起着重要作用，包括制备催化剂、电子材料、涂料、化妆品等等。
然而，二氧化硅纳米颗粒表面的缺点也就更加突出，例如硅氧键的可反应性差，容易出现聚集现象，从而影响其化学和物理性质。
为了克服二氧化硅表面的缺点，二氧化硅表面的修饰变得越来越重要。
在这里，我们将探讨二氧化硅表面改性及其应用。
首先，我们将讨论各种常见的二氧化硅表面改性方法，以及如何通过表面改性来提高材料的性能。
然后，我们将探讨二氧化硅表面改性在一些应用中的作用，例如在电子器件、涂料、化妆品等领域中的应用。
最后，我们将简要总结未来的发展方向和研究前景。
一、二氧化硅表面改性方法对于二氧化硅来说，改善其表面化学性质的方法包括物理、化学和生物化学方法等。
已经开发出了各种方法来改善二氧化硅纳米颗粒的表面化学性质，其中包括化学修饰和吸附等技术。
化学修饰是指在纳米颗粒表面化学键形成的同时，通过共价化学反应或其他方法来改善纳米颗粒表面化学性质。
例如，磺酸化二氧化硅纳米颗粒表面上的硅氧键被磺酸基取代，从而增加了其亲水性。
另一个例子是，使用羧酸等负离子表面活性剂来修饰二氧化硅纳米颗粒表面，从而增加纳米颗粒与其他材料的悬浮度、降低表面能。
吸附法是其中一种不进行化学反应的方法。
吸附剂在二氧化硅纳米颗粒表面上通过分子静电力与一定的化学反应而捆绑。
吸附剂的种类主要有金属离子、有机分子和聚合物。
例如，硅胶表面吸附上羧酸等表面活性剂后，可提高其对水的亲和力，增加其水解性能。
另外，还有物理和生物化学方法，如固相反应、离子交换和酶处理等方法。
这些方法也能有效地改善二氧化硅纳米颗粒表面的物理和化学性质。
二、二氧化硅表面改性的应用二氧化硅表面改性可以改善其物理和化学性质，从而使其在电子器件、生物医学、催化剂，涂料和化妆品等领域有广泛的应用。
在电子材料中，二氧化硅纳米颗粒经过表面修饰后，可用于制备电子材料如薄膜晶体管、LED、染料敏化太阳能电池以及半导体领域的其他应用。
二氧化硅改性二氧化钛光催化活性研究进展
二氧化硅改性二氧化钛光催化活性研究进展*肖逸帆,柳 松(华南理工大学化学科学学院,广东广州510640)摘 要:二氧化钛是有代表性的一种n型半导体氧化物,其具有稳定性好、光催化效率高和不产生二次污染等特点,在很多方面有着广阔的应用前景。
二氧化硅改性后的二氧化钛具有粒径小、比表面积大、吸附能力强、提高光催化效果等特点。
介绍了二氧化硅改性二氧化钛的机理、制备方法以及其光催化效果。
根据二氧化钛和二氧化硅的结合方式,分别从复合半导体、二氧化硅作负载、二氧化钛表面包覆二氧化硅等几方面进行总结。
关键词:二氧化钛;二氧化硅;负载;表面包覆;光催化中图分类号:TQ134.11 文献标识码:A 文章编号:1006-4990(2007)09-0005-04Research progress on phot ocatalytic activity of silica-m odified tit anic ox i d eX iao Y ifan,L iu Song(Che m istry science instit u te,Sou t h China University of T echno l ogy,Guangzhou510640,Chi na)A bstrac t:T itanic ox i de i s a representati ve n-t ype sem iconductor ox i de.It has w i de appli cation prospec t i n many as pects,because o f its good stab ility,h i gh photocata l y ti c e ffi c iency and free-fro m secondary po ll uti on etc.T he titan ic ox i de i s characterized by s m a ll partic l e s i ze,l a rge spec ific surface,strong absorption ability and better i m proved photo ca talytic effect e tc.a fter it i s m od ifi ed by sili ca.T he m echan is m of silica m od ify i ng ti tan i c ox ide,the preparati on m ethods and photocatalytic e ffect w ere i n troduced.M eanwh ile,based on the co m bini ng m odes o f ti tan i c ox ide and s ilica,t he pape r su mm ar ized from sev e ra l aspects,such as co m po site se m i conducto r,silica be i ng as the suppo rter and titan ic ox i de s ur face coated w ith silica e tc.. K ey word s:titan i c ox i de;sili ca;support;surface coati ng;photocata lysis1 Si O2改性T i O2的光催化机理T i O2与S i O2之间有物理作用和化学作用,即范德华力和化学键(形成了T i O S i)。
中空介孔二氧化硅的制备及改性
---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 中空介孔二氧化硅的制备及改性摘要本论文以采用硬模板方法（赤铁矿颗粒α-Fe2O3）为模板制备中空介孔硅球，正硅酸乙酯（TEOS）为硅源，十八烷基三甲基硅烷（C18TMS）为介孔模板剂），用氨水做催化剂，异丙醇和水混合液作为溶剂，最后除去α-Fe2O3。
用透射电子显微镜，扫描电子显微镜，X射线衍射仪、N2吸附-脱附仪，傅里叶红外光谱仪对中空介孔二氧化硅的合成过程进行了表征。
实验表明制备α-Fe2O3的酸性条件变化对中空介孔微球的形貌和分散性有很大的影响。
中空二氧化硅的比表面积和孔容分别为108m2/g 和0.26 cm3/g，表面介孔无序，平均孔径为3.7 nm。
9541关键字：硬模板法透射电镜中空介孔硅球毕业设计说明书（论文）外文摘要1 / 9Title: Fabrication and modification of hollow mesoporous silicaAbstractThis paper proposed a template method to fabricate hollow mesoporous silica spheres, (hematite particles (α-Fe2O3) as a core template, TEOS as silicon source, C18TMS as mesoporous template, ammonia water as catalyst, the mixture of isopropanol and water as the solvent, aqueous ammonia as catalyst, isopropyl alcohol and deionized water as the solvent, then removing α-Fe2O3. The synthesis process of hollow mesoporous silica spheres were confirmed by FTIR, SEM, TEM, N2 adsorption/desorption and power x-ray diffraction (XRD). The experiment shows that the acidity change of forming hard template is vital to the dispersion and morphology of hollow mesoporous silica spheres. The surface area and pore volume of the mesoporous spheres are respectively 108 m2/g and 0.26 cm3/g, with disordered mesoporous on the shell and average pore size is about 3.7 nm.---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------Keywords: hard templateacidityhollow mesoporous silica sphere目录1引言11.1中空介孔二氧化硅的研究2中空微球[2]是由核/壳复合结构材料演变而来。
聚烯烃单中心催化剂二氧化硅载体的改性研究
34催化剂是聚烯烃产业的核心，聚烯烃材料的进步依赖于催化剂的革新，与传统的Ziegler-Natta 相比，上世纪80年代涌现出的单中心催化剂（茂金属、非茂金属与后过渡金属等）为该产业带来新的变革，其独特的聚合行为赋予聚烯烃材料全新的结构与性能[1]。
虽然单中心催化剂具有很多优势，但是其为均相催化剂，难以直接应用于现有的各种聚合工艺装置，因此负载化是其工业应用的必要步骤。
许多无机化合物如SiO 2、Al 2O 3和MgCl 2等都可用于单中心催化剂载体[2-5]，并且被广泛研究。
其中硅胶是最重要的应用最广泛的载体[6，7]。
硅胶是含有表面活性基团的多孔性和具有高的比表面积的无定形硅氧化物。
其主要通过水玻璃与硫酸反应生成单硅酸Si（OH）4，单硅酸进行分子间缩合成多聚硅酸从而形成球状粒子即硅溶胶，当溶液浓度增大到一定程度时，溶胶粒子通过表面-OH互相连接在一起，形成多孔且连续的凝胶，进一步干燥即可得到硅胶。
其制备方法如图1所示。
硅胶的应用范围取决于其物理和化学结构，物理结构如比表面积、孔容、孔径、颗粒形状与大小以及强度等影响催化剂和聚合物抗破碎性能，粉料流动性等。
通常根据用途调整制备工艺如溶胶中SiO 2的粒径，凝胶化过程中的酸碱性及干燥过程中介质的表面张力等进行调控[8]。
而化学结构是指表面官能团种类及反应特性。
由硅胶的制备方法可知，直接制备得到的硅胶表面含有大量羟基，具有较强的亲水性，通常有较高的吸附水含量。
而聚烯烃催化剂对水和羟基等质子酸非常敏感，他们会使催化剂催化活性降低[9，10]。
同时，载体表面的活性基团对于催化剂负载十分关键，活性基团的种类、数量和分布情况等都会直接影响催化剂的活性中心进而改变催化特性，因此硅胶的改性处理对于催化剂的负载和催化性能是十分关键的。
基于此，本文综述了烯烃聚合用催化剂二氧化硅载体的改性方法。
Na 2SiO 3+H 2SO 4+H 2O→Si(OH)4+Na 2SO 4 （1）（2）（3）图1 硅胶制备方法（1）：水玻璃水解；（2）：生成硅溶胶粒子；（3）：硅溶胶凝胶化形成硅胶粒子[8]1 物理改性物理改性通常是指热活化，是SiO 2改性处理最常见的处理方式，一般在真空或者惰性气氛中进行，主要用于除去表面吸附的水和双羟基，处理温度一般在200-800℃范围内，超过900℃会发生微球熔结现象，导致微孔堵塞，球形规整性变差。
纳米二氧化硅粉体的表面改性研究
纳米二氧化硅粉体的表面改性研究一、本文概述随着纳米科技的飞速发展，纳米二氧化硅粉体因其独特的物理化学性质，在众多领域如橡胶、塑料、涂料、陶瓷、医药和化妆品等中得到了广泛的应用。
然而，纳米二氧化硅粉体的高比表面积和强表面能使得其极易发生团聚，这不仅影响了其性能的发挥，也限制了其在某些领域的应用。
因此，对纳米二氧化硅粉体进行表面改性，提高其分散性和稳定性，成为了当前研究的热点之一。
本文旨在探讨纳米二氧化硅粉体的表面改性研究，通过对表面改性方法、改性剂种类和改性效果等方面的深入研究，为纳米二氧化硅粉体的应用提供理论支持和实践指导。
文章首先介绍了纳米二氧化硅粉体的基本性质和表面改性的重要性，然后综述了目前常用的表面改性方法，包括物理法、化学法和复合法等，并分析了各种方法的优缺点。
接着，文章重点研究了不同改性剂对纳米二氧化硅粉体表面改性的效果，通过对比实验和表征分析，揭示了改性剂种类、用量和改性条件等因素对改性效果的影响。
文章对纳米二氧化硅粉体表面改性的未来发展趋势进行了展望，提出了一些有待进一步研究的问题和方向。
本文的研究结果不仅有助于深入理解纳米二氧化硅粉体的表面改性机制，也为优化改性工艺、提高改性效果提供了有益的参考。
本文的研究也有助于推动纳米二氧化硅粉体在各个领域的应用，促进纳米科技的进一步发展。
二、纳米二氧化硅粉体的基本性质纳米二氧化硅粉体是一种无机纳米材料，因其独特的物理化学性质，在众多领域有着广泛的应用。
其基本性质主要表现在以下几个方面：粒径与比表面积：纳米二氧化硅粉体的粒径通常在1-100纳米之间，这使得其比表面积远大于常规材料。
高比表面积赋予了纳米二氧化硅优异的吸附性能和反应活性。
表面能：由于纳米二氧化硅粉体的高比表面积，其表面能也相对较高。
这使得纳米二氧化硅易于团聚，从而影响了其分散性和应用性能。
表面羟基：纳米二氧化硅粉体表面存在大量的羟基（-OH），这些羟基不仅使纳米二氧化硅具有亲水性，还为其表面改性提供了反应位点。
KH570改性二氧化硅改性方案
二氧化硅改性方案：
一、在500ml的烧杯中加入1g纳米二氧化硅（气相法A300）和300g
甲苯溶剂，用大功率超声半小时至二氧化硅分散均匀，然后小功率
超声一个小时，制备纳米二氧化硅悬浮液。
、
二、配备KH570预水解溶液，取0.4g KH570液体,然后加入0.3g去离子
水，用乙酸调节PH为3-4，预水解143min。
三、把纳米二氧化硅悬浮液倒入500ml的三口烧瓶里面，用搅拌桨高速
剪切半小时后，升温到75℃，然后把KH570预水解溶液倒入三口
烧瓶，搅拌均匀。
然后保持75℃回流反应7-8小时。
四、离心洗涤烘干，最后用研钵研碎干燥后二氧化硅。
注：本实验最重要的一步是第二步。
第二步中KH570在酸性环境下发生水解因为没有加热不会发生自聚，待水解差不多后倒入二氧化硅悬浮液中。
二氧化硅改性
国药集团化学试 剂有限公司
氨丙基三乙氧基 河南兴华化工原 料有限公司 硅烷（APTES） 环氧树脂E-51 环氧值0.51，分 蓝星新材料无锡 树脂厂 析纯 环氧树脂E-51 上海昊化化工有 限公司 聚酰胺650
七：实验仪器
3.纳米粒子的加入可以阻碍高分子链的 运动，增大交联密度，使玻璃化温度升高， 这对提高耐热性能有利。 2.2缺陷 无机纳米粒子也因其粒径小、比表面大、 具有亲水性，而容易团聚、在聚合物中不 易分散，在一定程度上限制了它的推广应 用。
三：改性纳米二氧化硅增韧环氧树 脂胶黏剂的优点
以硅烷类偶联剂对纳米二氧化硅进行表 面改性，提高纳米二氧化硅在环氧树脂胶 黏剂中的分散性能，增强环氧树脂胶黏剂 的韧性和粘接强度。
四：APTES改性纳米二氧化硅原理
在无水条件下APTS 分子的乙氧基直接与 二氧化硅表面的Si —OH 发生缩醇反应,形 成Si —O —Si 键。由于体系中无水APTS 分子间不会发生反应,因此这种反应生成的 是较规则的单分子层。
五：APTES改性纳米二氧化硅的效果
图4 二氧化硅颗粒的SEM图
九：实验结果
十：拉伸剪切断面SEM分析
十一：红外线表征
十二：结论
（1）通过FT-IR对改性纳米SiO2进行表征分 析，证明用胺丙基三乙氧基硅烷（APTES） 能够成功对纳米SiO2进行改性，并提高了 其在环氧胶基体中的分散性能。
（2）改性纳米SiO2对环氧胶强度的提高具有 显著的效果，当填料用量为0.6%（质量分 数）时，胶黏剂强度最高达22.80MPa，与 空白实验相比，相对强度提高了31%；当 改性纳米SiO2质量分数为0.4%时，最高冲 击强度为10.97×103 J/m2，相对于未改性 的样品，添加改性纳米SiO2冲击强度最大 提高了约66.7%，相对于添加未修饰SiO2 填料的样品，冲击强度提高了52.15%。
改性纳米二氧化硅及其改性方法、防腐涂料和涂层[发明专利]
![改性纳米二氧化硅及其改性方法、防腐涂料和涂层[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/474a642f08a1284ac9504380.png)
专利名称：改性纳米二氧化硅及其改性方法、防腐涂料和涂层专利类型：发明专利
发明人：张红磊,李玲杰,杨耀辉,林竹,张彦军,韩文礼,王志涛,王伟,娄亮杰,张盈盈,周冰,赵玉飞,郭继银,刘苒,苏碧
煌,李海宁
申请号：CN201911104904.8
申请日：20191112
公开号：CN111040472A
公开日：
20200421
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明具体涉及一种改性纳米二氧化硅及其改性方法、防腐涂料和涂层，属于防腐涂料技术领域，本发明提供的一种改性纳米二氧化硅的方法，包括：将纳米二氧化硅与水混合，进行一次反应，获得一次反应物；取六甲基二硅氮烷和六甲基二硅氧烷，与无水溶剂混合，获得混合溶液；将所述第一反应物与所述混合溶液混合，进行二次反应，获得改性纳米二氧化硅；采用本发明实施例提供的改性纳米二氧化硅的方法制得的改性纳米二氧化硅，其具有优异的分散性及疏水性，可在多种有机溶剂中分散性良好，喷涂至碳钢表面后，涂层表面平整，提高陶瓷表面的耐腐蚀性。
申请人：中国石油天然气集团公司,中国石油集团海洋工程有限公司,中国石油集团工程技术研究有限公司
地址：100007 北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦
国籍：CN
代理机构：北京众达德权知识产权代理有限公司
代理人：刘杰
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一种表面改性的二氧化硅及其制备方法与应用[发明专利]
![一种表面改性的二氧化硅及其制备方法与应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/ff15e9b8804d2b160a4ec020.png)
专利名称：一种表面改性的二氧化硅及其制备方法与应用专利类型：发明专利
发明人：程丽君,张志杰,汪倩,杨茜,谢择民
申请号：CN201110063247.4
申请日：20110316
公开号：CN102190908A
公开日：
20110921
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种表面改性的二氧化硅及其制备方法与应用。
该改性的二氧化硅是按照包括下述步骤的方法制备得到的：采用硅油和硅氮烷为改性剂对二氧化硅进行改性处理，得到表面改性的二氧化硅。
这种改性方法简单、方便，所得到的改性二氧化硅适用于硅橡胶的补强，尤其适用于室温硫化硅橡胶的补强。
将改性后的二氧化硅填充到硅橡胶中，既可以防止结构化(在室温下放置半年以上黏度基本无变化)，降低体系的黏度，又能提高硅橡胶的强度，解决了硅橡胶良好加工性能和高强度之间的矛盾。
所制备的试样，不仅具有高的拉伸强度，还具有高的撕裂强度，以及较高的扯断伸长率。
申请人：中国科学院化学研究所
地址：100080 北京市海淀区中关村北一街2号
国籍：CN
代理机构：北京纪凯知识产权代理有限公司
代理人：关畅
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二氧化硅的表面改性及其在涂料中的应用
二氧化硅的表面改性及其在涂料中的应用Introduction二氧化硅（SiO2）是一种常见的无机物质，在各种工业领域有着广泛的应用。
其中，表面改性的二氧化硅因其具有高的化学稳定性、良好的耐久性和可塑性，被广泛应用于涂料领域。
本文将探讨二氧化硅的表面改性及其在涂料中的应用。
Part 1 表面改性的二氧化硅概述表面改性的二氧化硅是通过表面处理技术对二氧化硅微粒的表面进行改性，改变其物理和化学性质，以提高其在化工、材料和生物医药等领域的应用性能。
表面改性的方法包括化学改性、物理改性和生物改性等。
化学改性针对二氧化硅微粒表面原有的羟基（-OH）和其他官能团，通过化学反应加入有机功能基团或是无机功能基团，改变其化学性质和表面性质。
物理改性通过表面涂覆或其他表面修饰技术，使其表面形态和性质发生改变。
而生物改性是基于生物方法制备的改性材料，通过绿色有机合成方法合成材料，减少了化学方法对环境和人体的纯度污染。
二氧化硅的表面改性可以改变其形态、粒度、分散性、亲水性或亲油性等性质，以满足不同领域的需求。
Part 2 表面改性的二氧化硅在涂料中的应用表面改性的二氧化硅在涂料中有着广泛的应用，如增强涂料的耐久性、增加涂层硬度和防护性能等。
这里将介绍几种常见的涂料应用。
1. 环保水性涂料环保水性涂料是近年来的新型涂料。
它用水来代替有机溶剂作为分散介质，在涂料制备过程中，表面改性的二氧化硅微粒可增加涂层的附着力和耐久性。
此外，它还能提高涂层的耐冲击和耐刮擦性能。
2. 防护涂料普通涂料在遇到大气污染、化学腐蚀等环境因素时，容易发生老化、脱落等现象。
表面改性二氧化硅微粒加入到防护涂料中，能够增强涂层的耐久性和耐腐蚀性能，保护钢结构和工程设备等。
3. 自清洁涂料随着人们环保意识的增强，自清洁涂料得到了越来越广泛的应用。
自清洁涂料可以在涂层表面形成一层薄膜，能有效防止污垢和细菌的产生。
表面改性的二氧化硅可用作添加剂，在涂层中发挥催化作用，增加其抗氧化能力和自洁能力。
一种新型改性二氧化硅及其制备方法
专利名称：一种新型改性二氧化硅及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：贾志欣,唐冰,郭晓慧,陈勇军,贾德民
申请号：CN202111335572.1
申请日：20211111
公开号：CN114058082A
公开日：
20220218
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开一种新型改性二氧化硅及其制备方法，主要制备步骤如下：(1)分别称取二氧化硅、腰果酚基聚合物、催化剂、有机溶剂；(2)将二氧化硅加入到有机溶剂中，混合均匀，再将腰果酚基聚合物和催化剂加入其中，恒温反应；(3)对粗产物进行抽滤和干燥，即得到改性二氧化硅颗粒。
本发明使用腰果酚基聚合物作为表面活性剂对二氧化硅进行表面改性，有效改善了二氧化硅的团聚现象，提高其在聚合物基体中的分散性能。
本发明方法简单，利用腰果酚基聚合物作为表面改性剂，来源广泛，合成成本低，对环境友好。
申请人：华南理工大学
地址：510640 广东省广州市天河区五山路381号
国籍：CN
代理机构：广州粤高专利商标代理有限公司
代理人：林奕聪
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改性气相二氧化硅的简易鉴别方法
改性气相二氧化硅的简易鉴别方法
名称：改性气相二氧化硅及未改性气相二氧化硅。
商品介绍：气相二氧化硅是由卤硅烷在氢氧焰中高温水解生成二氧化硅粒子，然后骤冷，颗粒经过聚集、分离、脱酸等后处理工艺而获得的一种无定型粉末，粒径在7—40nm之间。
气相二氧化硅有改性与未改性之分，未改性的气相二氧化硅表面含有大量的羟基和极性基团，影响了气相二氧化硅在有机聚合物中的均匀分散，满足不了某些行业（主要是硅橡胶）对它的特殊需要，因此就需要有针对性的对气相二氧化硅进行表面化学改性处理，使气相二氧化硅由亲水性变为疏水性，从而改善气相二氧化硅颗粒与有机物分子之间的浸润性、分散性、界面结合强度，提高复合材料的综合性能。
检验重点：是否能与水相溶。
鉴定方法：取少量样品放入装有水的烧杯中，观察，如果样品浮于水面，无论怎么搅拌，样品都难以被水浸润，样品在水中表现为疏水性，该样为经过改性的气相二氧化硅。
若取少量样品放入装有水的烧杯中，样品马上被水浸润，且缓慢下沉，则应属于未改性的亲水性气相二氧化硅。
参考税则号列：两种气相二氧化硅在海关税则中的具体。
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11
3 2 冲击强度×10 （J/m ）
10
/（J/m2）
9
8
7
6 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
改性SiO2含量/%
十：拉伸剪切断面SEM分析
十一：红外线表征
100 80
透光率/%
60
40
SiO2 改性SiO2
20
0 4000 3000 2000 1000 0
九：实验结果
24 23 22 21
拉伸强度（1）/MPa 拉伸强度（2）/MPa 拉伸强度（3）/MPa 平均拉伸强度 /MPa
拉伸强度/MPa
20 19 18 17 16 15 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
改性SiO2含量/%
12
3 2 冲击强度×10 (1)/（J/m ） 3 2 冲击强度×10 (2)/（J/m ） 3 2 未改性SiO2（0.4%）×10 /（J/m ） 平均冲击强度×10 3
六：实验原料
名称 氨水 乙醇 正硅酸四乙酯 （TEOS） 型号 分析纯 分析纯 厂家
国药集团化学试 剂有限公司
氨丙基三乙氧基 河南兴华化工原 料有限公司 硅烷（APTES） 环氧树脂E-51 环氧值0.51，分 蓝星新材料无锡 树脂厂 析纯 环氧树脂E-51 上海昊化化工有 限公司 聚酰胺650
七：实验仪器
四：APTES改性纳米二氧化硅原理
在无水条件下APTS 分子的乙氧基直接与 二氧化硅表面的Si —OH 发生缩醇反应,形 成Si —O —Si 键。由于体系中无水APTS 分子间不会发生反应,因此这种反应生成的 是较规则的单分子层。
五：APTES改性纳米二氧化硅的效果
图4 二氧化硅颗粒的SEM图
波数/cm
-1
十二：结论
（1）通过FT-IR对改性纳米SiO2进行表征分 析，证明用胺丙基三乙氧基硅烷（APTES） 能够成功对纳米SiO2进行改性，并提高了 其在环氧胶基体中的分散性能。
（2）改性纳米SiO2对环氧胶强度的提高具有 显著的效果，当填料用量为0.6%（质量分 数）时，胶黏剂强度最高达22.80MPa，与 空白实验相比，相对强度提高了31%；当 改性纳米SiO2质量分数为0.4%时，最高冲 击强度为10.97×103 J/m2，相对于未改性 的样品，添加改性纳米SiO2冲击强度最大 提高了约66.7%，相对于添加未修饰SiO2 填料的样品，冲击强度提高了52.15%。
3.纳米粒子的加入可以阻碍高分子链的 运动，增大交联密度，使玻璃化温度升高， 这对提高耐热性能有利。 2.2缺陷 无机纳米粒子也因其粒径小、比表面大、 具有亲水性，而容易团聚、在聚合物中不 易分散，在一定程度上限制了它的推广应 用。
三：改性纳米二氧化硅增韧环氧树 脂胶黏剂的优点
以硅烷类偶联剂对纳米二氧化硅进行表 面改性，提高纳米二氧化硅在环氧树脂胶 黏剂中的分散性能，增强环氧树脂胶黏剂 的韧性和粘接强度。
仪器名称 电子万能试验机（CSS— 44300） 简支梁冲击试验机 红外光谱仪 厂家 中国科学院长春科新公司试 验仪器研究所 承德精密试验机有限公司
SEM扫描电子显微镜
无锡创辉测量技术有限公司
八：性能测试
• （1）剪切拉伸测试按《胶粘剂拉伸剪切强 度测定方法》（GB 7124-86）进行测试， 测试温度：室温，拉伸速度：5mm/min。 • （2）冲击性能测试按GB-T2567-2008进行 测试。
改性纳米二氧化硅增韧环氧树 脂胶黏剂的研究
——杨坤
一：环氧树脂的特点
环氧树ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ胶粘剂具有粘接强度高、粘接 范围广、收缩率低、稳定性好、耐酸碱、 加工方便、绝缘性能优良以及成本低廉等 特点，广泛用于粘接金属材料、非金属材 料、热固性材料等领域。
二：无机纳米粒子改性环氧树脂的 原理和缺陷
2.1原理 1.纳米粒子表面原子具有极高的不饱和 性，表面活性非常大，能与环氧树脂在界 面上形成远大于范德华力的作用力； 2.由于比表面积大，纳米粒子与基体之 间接触界面大，受力时会产生更多的微裂 纹和塑性变形，可以起到较好的增韧效果；