水性分散剂在纳米二氧化硅领域的作用及影响因素
二氧化硅分散剂的作用
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二氧化硅分散剂的作用
二氧化硅分散剂是一种常用的分散剂,主要作用是将固体颗粒分散在液体中,使得固体颗粒在液体中均匀分散,从而达到某种特定的目的。
以下是二氧化硅分散剂的一些主要作用:
1.改善分散体系的物理性质:二氧化硅分散剂可以使分散体系的粘度降低,提高分散体系的流动性和稳定性,从而改善分散体系的物理性质。
2.提高分散体系的稳定性:二氧化硅分散剂可以防止固体颗粒的聚集和沉淀,从而提高分散体系的稳定性,延长分散体系的使用寿命。
3.提高分散体系的生物活性:二氧化硅分散剂可以提高分散体系中生物活性物质的溶解度和稳定性,促进生物活性物质的释放和吸收,从而提高分散体系的生物活性。
4.改善分散体系的光学性质:二氧化硅分散剂可以使分散体系中的颗粒均匀分散,从而改善分散体系的光学性质,如透明度、折射率等。
5.改善分散体系的表面性质:二氧化硅分散剂可以改变固体颗粒表面的电荷状态和化学性质,从而改善分散体系的表面性质,如润湿性、粘附性等。
总之,二氧化硅分散剂可以在许多领域中应用,如化妆品、医药、食品、涂料等,具有重要的应用价值。
纳米二氧化硅水性浆料的研制
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由亲水型纳米 SO 粉 体 A和疏 i2
水 型 纳米 SO2 体 B的 XR i 粉 D图可 以看出,图上没有 明显 的衍射峰 ,两
者均属于完全不定型的非结晶粉末。
22分 散剂和 润湿剂 对纳 米 SO . i2 水性浆料分散稳定性 的影响
221分散 剂类型的影响 ..
图 2疏 水 型 纳 米 SO2 体 B一 一
1. .4透射电镜 ( E 4 T M)分析
取 少 量 粉 体 和 浆 料,用去 离子 水 稀 释 后,分 别 滴 加 在 铜 网上,用 C 0 M3 0型 透 射 电子显微 镜,观 察其
维普资讯
一
中 纳米S 子的 i粒 O 分散形态和 形貌。
5 ~ 7 0 0
相互作用力和粉体的表 面活性,并且 ,
羟基间极易发生聚合反应 或生成新的 连接物,导致了纳米粉 体及浆料 极易
消 泡 剂
0 1 ~
分散剂
0 ~1
产生 团聚,从而影响其分散 稳定性 。 因此,必须 对 纳 米粉 体进 行 表 面 改 性,改变纳米粉体在体系中的分散 行
分散剂 () 嵌段共聚物 ( 3: 非离子类) ;
深圳海川化 工有 限公司 ; 分散 剂 () 4:
泳仪 测试在 不同 p H值 下,纳 米 SO i2
水性 浆料 中纳米颗 粒表 面的 Z t e a电
位。
琥 珀 磺 酸盐 ( 阴离子类 ) 圳 海川 ,深
化工有 限公司 ; 散 剂 () 聚羧 酸 分 5:
型高分辨 透射 电子显微镜 : 荷兰飞利
浦 公司 ; S 4 J 9 F型微 电泳仪 : 上海 中
管 中,常 温静置一段 时间,观 察浆料
气相二氧化硅在水中的分散
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气相二氧化硅在水中的分散
气相二氧化硅是一种纳米级别的无机颗粒,具有较大的比表面积和良好的分散性能。
其独特的物理和化学性质使其在水中具有良好的分散稳定性。
气相二氧化硅在水中的分散过程通常分为两个阶段:第一个阶段是气相二氧化硅颗粒在水中的润湿过程,在这个阶段,气相二氧化硅颗粒与水分子发生相互作用,形成氢键;第二个阶段是气相二氧化硅颗粒在水中的分散过程,在这个阶段,气相二氧化硅颗粒通过水分子的作用力在水中形成稳定的分散体系。
在分散过程中,为了得到稳定的气相二氧化硅水性体系,通常需要添加适量的分散剂。
分散剂可以吸附在气相二氧化硅颗粒表面,降低表面能,同时也可以提供电荷排斥或空间位阻效应,防止颗粒的聚集。
在实际操作中,如果直接使用强剪切力分散,固含量通常只能做到9.7%左右,再加入更多的气相二氧化硅,水分散液就会出现凝胶。
但在有机溶剂中,可以分散到25%左右。
以上信息仅供参考,建议咨询专业人士获取更准确的信息。
亲水性和疏水性聚合物对纳米SiO2的表面改性,无机化学论文
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亲水性和疏水性聚合物对纳米SiO2的表面改性,无机化学论文 近年来,随着纳米技术的不断发展,纳米材料在传感、生物医学、成像和药物输送等方面有广泛的应用。
而纳米SiO2是目前应用最广泛的无机非金属纳米材料之一。
纳米SiO2表面存在不同键合的羟基,主要有三种形式:(1)孤立硅羟基 (Isolated silanols);(2)连生缔合硅羟基 (Vicinal silanols);(3)双生硅羟基(Geminal silanols)。
这些基团具有强烈的吸水性,极易发生团聚。
同时纳米SiO2粒子比表面积大、表面能高、处于热力学非稳定状态,因而具有较高的反应活性,所以在有机相中难以润湿和均匀分散,因此限制了纳米SiO2的实际应用。
为解决纳米SiO2的分散性和与聚合物、有机介质的相容性问题,必须对其表面进行改性。
纳米SiO2表面改性的方法主要有两种:(1)表面物理改性,即通过吸附、涂覆、包覆等物理作用对纳米SiO2进行表面改性;(2)表面化学改性,即通过纳米SiO2表面的羟基与改性剂之间进行化学反应,改变纳米SiO2的表面结构和状态来达到改性的目的,主要有三种方法———酯化法、偶联剂法和表面接枝聚合法。
通过不同的表面化学改性方法合成SiO2/聚合物复合材料,这类复合材料将无机纳米SiO2的光学、电学、力学性能和热稳定性能等与聚合物的易成膜、化学活性和加工性等优异性能结合起来,为新材料的发展提供了一种新途径,所以是材料领域中一个备受关注的研究课题。
本文综述了近几年亲水性、疏水性和两亲性聚合物对纳米SiO2的表面化学改性以及获得的研究进展。
纳米SiO2表面因含有大量未形成氢键的孤立、双生硅羟基,这也就为聚合物对其改性提供了改性条件。
根据分子结构和极性,可将改性聚合物分为三类:(1)亲水性聚合物,如聚氧乙烯甲基丙烯酸酯(POEM)、聚乙二醇(PEG)、聚甲基丙烯酸(PMAA)、聚丙烯酰胺(PAM)等;(2)疏水性聚合物,如聚苯乙烯(PSt)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等;(3)两亲性聚合物,如含有季铵基的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯即P(DMAEMA-Q)、聚(偏二氟乙烯-共聚-三氟氯乙烯)接枝聚(4-苯乙烯磺酸-共聚-3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)即P(VDF-co-CTFE)-g-P(SSA-co-MPS)和聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PSt-PGMA)等。
纳米二氧化硅在混凝土中的应用现状研究
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摘要混凝土材料至今已有100多年的历史,现如今已经成为桥梁工程,土木工程,交通水利等现代工程结构的重要组成材料。
但是普通混凝土有自重很大,施工不当时容易开裂;现浇后硬化慢导致工期长等的缺点。
因此,研究提高混凝土的耐久性和强度等工作性能具有十分重大的意义。
纳米二氧化硅是纳米材料家族中最具有发展前景的一项,它是一种非金属材料,粒径仅约20纳米,外观为无定形白色粉末,无毒、无味、无污染。
此外,纳米二氧化硅具有较强的火山灰效应,可以降低了混凝土的坍落度和扩展度,改善了混凝土中骨料与料浆的界面。
其晶体成核和微团聚体填充效应可以改善混凝土的孔结构和微缺陷,使混凝土内部结构更加致密,提高混凝土早期强度,为提高混凝土的性能提供了新的思路,是21世纪最有前景的材料之一。
关键词:纳米二氧化硅混凝土力学性能工作性耐久性第一章绪论1.1研究背景及意义自1824年波兰发明水泥以来,水泥混凝土材料至今已有160多年的历史。
现如今已经成为桥梁工程,土木工程,交通水利等现代工程结构的重要基础原材料之一。
而混凝土作为土木工程中消耗量巨大的人工建筑材料,其需求量为材料之最。
根据调查结果得知,目前我国混凝土平均年用量约为109立方,且有持续快速增长的趋势。
但是普通混凝土有抗拉强度低、自重大,性脆;施工不当时容易开裂;现浇后硬化慢导致工期长等的缺点,限制了他在很多领域中的应用。
近年来,许多研究学者从混凝土养护体系、养护内容和养护类型等方面来提高混凝土的性能,但在混凝土中加入纳米二氧化硅的研究却少之又少。
纳米二氧化硅是纳米材料家族中最具有发展前景的一项,它是一种非金属材料,粒径仅约20纳米,外观为无定形白色粉末,无毒、无味、无污染。
它还具有传统材料所没有的尺寸效应、量子效应、表面效应和界面效应。
研究结果发现,在混凝土中掺入适量的纳米二氧化硅可以增强火山灰反应来改善混凝土的孔结构和微缺陷,从而提高混凝土的各龄期强度(其中以早期强度的提高最为明显)。
一种用于纳米二氧化硅的分散剂及制备方法
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一种用于纳米二氧化硅的分散剂及制备方法
随着科技的进步,纳米材料在生活中得到了越来越广泛的应用。
纳米二氧化硅是一种应用广泛的纳米材料,但由于其表面能较高,往往会形成大团块,此时需要一种分散剂来稳定纳米二氧化硅的分散状态。
本文将介绍一种用于纳米二氧化硅的分散剂及其制备方法。
首先,我们需要一些材料来制备这种分散剂。
需要的材料包括十二烷基硫酸钠(SDS)、环氧丙烷(EP)、纳米二氧化硅和水。
需要注意的是,在制备过程中应使用分析纯级别的试剂。
制备方法如下:
步骤一:将10克SDS溶解在60毫升的去离子水中,保持搅拌,直到SDS溶解完全。
步骤二:准备环氧丙烷(EP)和SDS的混合溶液。
将4.8毫升EP 加入到刚刚溶解完全的SDS溶液中,然后加入40毫升的去离子水,继续搅拌,混合物会变得混浊,并随着时间的推移变得透明。
步骤三:将纳米二氧化硅加入混合溶液中,继续搅拌。
在混合物中加入的纳米二氧化硅的质量应为SDS和EP的总重量的1/10。
步骤四:将混合物在水浴中加热至60℃,并在搅拌的同时继续加热30分钟,直至稳定分散。
步骤五:冷却混合物并放置4小时,充分稳定纳米二氧化硅的分散状态,制备好的分散剂应该是均匀、透明的。
本文介绍的分散剂有很多优点。
它可以稳定纳米二氧化硅的分散状态,并且具有优异的流变学性能。
此外,它还具有较好的耐热性和耐盐性,适用于高温、高盐度的环境中。
成本较低、操作简单,并能够有效改善纳米材料的分散状态。
总之,用于纳米二氧化硅的分散剂及其制备方法是一种非常有用的技术,在现代生活和工业中具有广泛的应用前景。
纳米SiO2 的简单了解和应用
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纳米SiO2 的简单了解和应用作者:王凯来源:《儿童大世界·教学研究》 2018年第10期纳米SiO2 是纳米材料中的重要一员,为无定形白色粉末,是一种无毒、无味、无污染的非金属材料,微观结构呈絮状和网状的准颗粒结构,为球形。
具有广阔的应用前景和巨大的商业价值,并为其他相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证,享有“工业味精”,“材料科学的原点”之美誉。
自问世以来,已成为当今世界材料学中最能适应时代要求和发展最快的品种之一。
一、纳米SiO2简介(一)纳米SiO2 的微观结构纳米SiO2 的分子结构呈现三维链状结构(或称三维网状结构,三维硅石结构等),表面存在不饱和的残键和不同键合状态的羟基,如图所示。
(二)纳米SiO2 的性能1. 光学性能纳米SiO2 颗粒的小尺寸效应使其具有独特的光学性能对紫外、红外和可见光具有极强的反射特性,对波长在280-300nm的紫外光反射率达80 %以上;对波长在300-800 nm的可见光反射率达85 % 以上;对波长在800-1300 nm的红外光反射率达80 % 以上。
2. 化学性能纳米SiO2颗粒具有体积效应和量子隧道效应,使其产生游渗功能,可深入到高分子化合物兀键的附近与其电子云发生重叠,形成空间网状结构,从而大幅度提高高分子材料的力学强度、韧性、耐磨性和耐老化性等性能。
二、纳米SiO2颗粒的制备技术纳米SiO2 颗粒制备方法分为物理法和化学法。
物理法一般指机械粉碎法,利用超气流粉碎机或高能球磨机对纳米SiO2的聚集体进行粉碎,可获得粒径为1-5 μm的超细粉体。
化学法包括化学气相法(CVD)、化学沉淀法、溶胶一凝胶法(Sol-Gel)和微乳法等。
(一)溶胶- 凝胶法溶胶-凝胶法就是将金属醇盐溶解在有机溶剂中,通过水解聚合反应形成均匀的溶胶(Sol),进一步反应并失去大部分有机溶剂转化成凝胶(Gel),再通过热处理,制备成膜的化学方法。
纳米SiO2 的颗粒粒径易受反应物的影响,如水和NH3H20 的浓度、硅酸酷的类型、不同的醇、催化剂的种类及不同的温度等,对这些影响因素的调控,可以获得各类结构的纳米SiO2。
湿法纳米二氧化硅的原理
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湿法纳米二氧化硅的原理
湿法纳米二氧化硅的原理是通过溶胶-凝胶法制备。
具体原理如下:
1. 溶胶的制备:将无机硅源物质(如硅酸钠、硅酸乙酯等)溶解在溶剂中,加入催化剂或表面活性剂,在适当的温度和压力条件下搅拌混合,形成均匀分散的溶胶。
2. 凝胶的形成:将溶胶缓慢地从溶剂中蒸发或加热干燥,使溶胶中的硅源物质发生聚合反应,形成凝胶。
凝胶中的硅酸根离子和催化剂形成三维网络结构,使凝胶逐渐凝胶化。
3. 胶的处理:将凝胶进行破碎、研磨,得到细小的凝胶颗粒,形成胶体。
4. 胶体成型:将胶体进行分散,加入其他添加剂如增稠剂、分散剂等,通过调整配方和控制工艺参数,将胶体进行成型。
可以通过凝胶的热解、溶胶凝胶、半干胶烧结等方法进行。
5. 热处理:将成型的胶体进行高温处理,通常在600-1000摄氏度下进行热解或烧结,以去除有机物质、促进晶体的生长和颗粒的熟化。
同时,可以通过控制热处理的温度、时间和氛围等参数,调控纳米二氧化硅的晶体相、晶粒尺寸、比表面积等性质。
通过以上步骤,湿法纳米二氧化硅制备完成。
气相二氧化硅在水中的分散
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气相二氧化硅在水中的分散一、引言气相二氧化硅(Silicon dioxide,SiO2)作为一种纳米材料,因其卓越的性能在众多领域得到广泛应用。
在水性体系中,气相二氧化硅的分散成为关键问题。
本文将探讨气相二氧化硅在水中的分散过程,以及如何提高其分散效果,以期为实际应用提供理论依据。
二、气相二氧化硅的特性1.颗粒尺寸气相二氧化硅颗粒尺寸一般在1-100nm范围内,具有较高的比表面积,可达到几百至几千平方米/克。
2.表面性质气相二氧化硅表面含有大量的羟基(-OH),使其具有较高的亲水性。
此外,其表面具有一定的活性,可与水分子发生相互作用。
3.亲水性气相二氧化硅具有较高的亲水性,能够在水中形成稳定的悬浮液。
然而,亲水性过强会导致颗粒间的相互作用增强,从而影响其在水中的分散。
三、气相二氧化硅在水中的分散过程1.分散机理气相二氧化硅在水中的分散主要依赖于以下机理:(1)吸附作用:气相二氧化硅颗粒表面吸附水分子,形成水化层,降低颗粒间的相互作用。
(2)静电排斥:颗粒表面带电,产生静电排斥力,使颗粒保持分散状态。
(3)布朗运动:颗粒在水中受到分子碰撞的作用,产生布朗运动,使颗粒保持分散状态。
2.影响因素(1)表面改性剂:选择合适的表面改性剂可改善气相二氧化硅颗粒的亲水性,降低颗粒间的相互作用。
(2)分散剂用量:适当增加分散剂用量,可提高颗粒间的分散稳定性。
(3)pH值:调整水溶液的pH值,可改变颗粒表面电荷,从而影响颗粒间的相互作用。
(4)超声波分散:采用超声波对气相二氧化硅进行分散,可有效降低颗粒团聚现象。
3.分散效果评估评估气相二氧化硅在水中的分散效果,主要从以下几个方面进行:(1)颗粒尺寸分布:采用激光粒度仪测定颗粒尺寸分布,评价分散效果。
(2)Zeta电位:测量颗粒表面的Zeta电位,评价颗粒间相互作用。
(3)悬浮稳定性:评估长时间内颗粒悬浮液的稳定性。
四、提高气相二氧化硅水中分散效果的方法1.选择合适的表面改性剂:根据实际应用需求,选择具有良好亲水性和分散性的表面改性剂。
纳米二氧化硅结团效应
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纳米二氧化硅结团效应纳米二氧化硅结团效应是指纳米二氧化硅颗粒在一定条件下发生的聚集现象。
这种现象会导致纳米二氧化硅颗粒的表面积减小,从而影响其性质和应用。
纳米二氧化硅结团效应的研究对于纳米材料的应用和开发具有重要意义。
纳米二氧化硅结团效应的发生与纳米颗粒的表面性质有关。
纳米颗粒表面的化学性质和物理性质都会影响其结团效应。
例如,表面带电的纳米颗粒会因为静电作用而聚集在一起,而表面亲水的纳米颗粒则会因为水分子的作用而聚集在一起。
纳米二氧化硅结团效应的影响主要体现在以下几个方面:1. 影响纳米颗粒的分散性。
结团效应会导致纳米颗粒的分散性变差,从而影响其在溶液中的稳定性和均匀性。
2. 影响纳米颗粒的表面性质。
结团效应会导致纳米颗粒的表面积减小,从而影响其表面性质,如表面活性、吸附性等。
3. 影响纳米颗粒的光学性质。
结团效应会导致纳米颗粒的颜色和光学性质发生变化,从而影响其在光学领域的应用。
为了避免纳米二氧化硅结团效应的发生,可以采取以下措施:1. 选择合适的分散剂。
分散剂可以在纳米颗粒表面形成一层保护膜,防止纳米颗粒之间的相互作用,从而避免结团效应的发生。
2. 控制溶液的pH值。
溶液的pH值会影响纳米颗粒表面的电荷状态,从而影响其结团效应。
通过控制溶液的pH值,可以避免结团效应的发生。
3. 采用超声波分散技术。
超声波可以在溶液中产生高频振动,从而破坏纳米颗粒之间的相互作用,避免结团效应的发生。
总之,纳米二氧化硅结团效应是纳米材料研究中需要注意的问题。
通过选择合适的分散剂、控制溶液的pH值和采用超声波分散技术等措施,可以有效避免结团效应的发生,从而保证纳米颗粒的性质和应用效果。
纳米二氧化硅疏水
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纳米二氧化硅疏水一、什么是纳米二氧化硅疏水?纳米二氧化硅疏水是一种新型的材料,它是由纳米级的二氧化硅粒子组成的。
这种材料具有特殊的表面性质,能够使其表面变得非常疏水。
这意味着它可以阻止水分子渗透到其表面上,从而具有防水和防潮的效果。
二、纳米二氧化硅疏水的制备方法1. 溶胶-凝胶法该方法将硅醇或硅酸作为原料,在一定条件下通过溶胶-凝胶法制备出纳米级的SiO2颗粒。
然后通过改变反应条件,如温度、pH值等,来控制SiO2颗粒的大小和形态。
2. 气相沉积法该方法将SiCl4或SiH4等硅源与O2或N2O等气体在高温下反应,生成SiO2颗粒,并通过控制反应条件来控制其大小和形态。
3. 等离子体处理法该方法利用等离子体处理技术,将SiCl4或TEOS等硅源在气相中裂解成原子态或离子态,然后在高温下通过氧化反应形成SiO2颗粒。
三、纳米二氧化硅疏水的应用1. 防水涂料纳米二氧化硅疏水可以用于制备防水涂料,这种涂料能够有效地阻止水分子渗透到墙面或屋顶等表面,从而起到防水的作用。
此外,它还具有很好的耐候性和抗污染性能。
2. 防潮材料纳米二氧化硅疏水也可以用于制备防潮材料,如木材、纸张等。
这种材料可以有效地阻止空气中的湿度渗透到内部,从而起到防潮的作用。
3. 医疗器械纳米二氧化硅疏水还可以用于制备医疗器械,如手术刀、注射器等。
这些器械表面覆盖有一层纳米二氧化硅疏水涂层,能够有效地减少细菌和病毒的附着和生长。
4. 纺织品纳米二氧化硅疏水还可以用于制备各种纺织品,如衣服、鞋子等。
这些纺织品表面覆盖有一层纳米二氧化硅疏水涂层,能够有效地防止水和污渍的渗透,保持其干爽和清洁。
四、纳米二氧化硅疏水的优点1. 高效性纳米二氧化硅疏水具有非常高的防水和防潮性能,能够有效地阻止水分子和湿度的渗透。
2. 耐久性纳米二氧化硅疏水具有很好的耐候性和抗污染性能,能够长期保持其防水和防潮效果。
3. 环保性纳米二氧化硅疏水是一种无毒、无害、环保的材料,在制备过程中不会产生任何有害物质。
纳米二氧化硅 分散剂
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纳米二氧化硅分散剂
纳米二氧化硅分散剂是一种高效能的助剂,适用于聚合物改性、涂料、胶黏剂、复合材料、密封剂等高聚物基体,能赋予体系高流动性和搞
加工性的同时赋予材料高光泽度及抑制交联作用,具有良好的增稠、
触变和抗析出效果,具有优良的耐候性能。
此外,纳米二氧化硅还可以用作塑料的填充剂,具有较高的白度和较
佳的尺寸精度,有利于简化生产工序和降低成本。
同时纳米二氧化硅
还具有高活性、高活性度、粒度均匀、表面活性高等优点,可以提高
产品的物理力学性能,如硬度、强度、耐磨性、抗腐蚀性等。
需要注意的是,在添加纳米二氧化硅时,需要控制添加量和加工温度,以确保产品的性能不受影响。
此外,纳米二氧化硅也存在一些潜在的
缺点和风险,如可能影响材料的韧性、耐热性等性能,以及存在吸潮性、易分离等问题。
因此在使用时需要谨慎考虑。
水性纳米色浆
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水性纳米色浆产品简介:水性纳米色浆是通过先进的技术、精密的设备及合理的控制将普通颜料粒子纳米化或通过纳米材料与普通颜料适当复合达到水性化和浆料化, 使其具有量子尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应、介电限域效应等纳米粒子的特殊效应。
纳米超微粉碎技术用于水性色浆的制备, 可使颜料分散体的粒径变小, 粒度分布变窄, 可改善色浆的着色强度、色光、抗紫外(耐侯性)、透明性(鲜艳度)、抗菌防霉及状态稳定性等, 有些色浆还具有普通颜料无法比拟的分散性。
如氧化铁红的超微细化(纳米化)消除了由磁性吸引力而引起的絮凝现象, 因而易分散, 有优良的抗絮凝性。
作用:同一种纳米材料由于粒径大小不同,材料性能会有很大差异,不同纳米材料在对涂料改性方面也起到不同的功能。
主要品种:Ø 纳米二氧化钛(TiO2)耐老化是涂料的一项重要指标,通常涂膜在短期内会发生老化、变黄、变脆,甚至漆膜剥落损坏,其主要原因是聚合物的化学键降解断裂,包括热降解、氧化降解、水解及生物降解所引起。
常温下所使用的涂料漆膜的老化主要是由于光氧化降解引起的。
纳米TiO2具有较强的紫外线吸收和散射性能,因此,适量在涂料配方中添加纳米T iO2,可以有效提高涂料的抗紫外(耐老化)性能。
纳米TiO2 粒子在紫外光的照射下能够分解出自由移动的带负电的电子(e- )和带正点的空穴(h+ ),形成电子空穴对,该电子空穴对能与空气中的氧和H2O发生作用,通过一系列化学反应,形成原子氧(O)和羟基自由基(HO ),这种原子氧和羟基自由基具有很高的化学活性,能与细菌中的有机物反应,生成二氧化碳和水,从而达到杀灭细菌的作用。
因此在涂料中添加纳米T iO2,还可以赋予涂料具有杀菌、防污、除臭、自洁功能,一般用于家庭和医院的内墙表面,也可以把空气、水中的有害有机毒物彻底清除,起到清洁作用。
Ø 纳米二氧化硅(SiO2 )纳米二氧化硅是无定型白色粉末,表面存在不饱和的残键及不同键合状态的羟基,其分子状态呈三维链状结构,这种结构可以赋予涂料优良的触变性和分散稳定性。
纳米二氧化硅在涂料中的神奇作用
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纳米二氧化硅在涂料中的作用纳米二氧化硅添加到涂料中可提高涂料的耐擦洗性、强度、硬度等。
在涂料中添加少量纳米二氧化硅(VK-SP30T), 涂料的抗紫外线老化试验性能可由原来的250h 提高到600h 以上, 耐擦洗性提高10倍以上,干燥时间大幅度降低, 而且原料存在的悬浮稳定性差、触变性差、光洁度不高等问题也得到很好的解决。
添加纳米二氧化硅的涂料的开罐效果也明显地改善, 涂料不分层、防流挂、施工性良好, 抗污性大大提高, 并具有优良的自洁性和附着力。
纳米二氧化硅(VK-SP30T)在涂料中的应用特性:1、耐洗刷:耐洗刷性由几千次提高到上万次。
2、耐候性:耐候性可提高3倍左右,添加一定量的纳米二氧化硅(VK-SP30T)可使传统涂料产品的抗紫外老化性能由原先的250h提高到600h以上。
3、耐玷污性和自洁性:研究表明,通过如下途径可提高涂膜的耐沾污性和自洁性,一是利用纳米氧化硅的多微孔结构,通过一定的工艺手段在涂膜表面形成纳米尺度范围内几何形状互补的(如凸与凹相间)界面结构,使其吸附空气而在表面形成一层稳定的气体阻隔膜;二是对纳米二氧化硅粒子进行表面处理,使其表面呈现双亲性或双疏性,有效改善雨水对建筑涂料涂膜表面的润湿以及粉尘的附着性,提高涂膜的耐沾污性和自洁能力。
4、抗菌性:在涂料中,当纳米二氧化硅(VK-SP30T)的添加量超过0.5%时,涂料表现出明显的抗菌效果。
5、疏水防腐性:纳米二氧化硅(VK-SP30T)的疏水防腐蚀涂料,不仅具有良好的附着性、耐蚀性,而且具有高的致密性及抗离子的渗透性。
6、透明性:纳米二氧化硅(VK-SP30T)可保证纳米改性涂料的透明性。
利用纳米二氧化硅(VK-SP30T)可制得高耐磨透明涂料,使其耐磨性比原来提高10倍以上。
7、硬度:当纳米二氧化硅(VK-SP30T)粒子在有机材料中呈均匀而单个颗粒分散时,纳米粒子如同刚性链条一样对有机材料起增强作用,从而提高紫外光固化涂料的涂膜硬度,最高可达2.5倍以上。
气相二氧化硅在水中的分散
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气相二氧化硅在水中的分散摘要:气相二氧化硅在水中的分散及应用一、气相二氧化硅在水中的分散方法1.物理分散法2.化学分散法3.物理- 化学分散法二、气相二氧化硅在水中的应用1.涂料行业2.橡胶行业3.塑料行业4.电子和光学领域正文:气相二氧化硅在水中的分散及应用气相二氧化硅(Fumed Silica)是一种常见的纳米材料,具有高比表面积、低密度和低折射率等特点,广泛应用于涂料、橡胶、塑料、电子和光学等领域。
在水中分散气相二氧化硅是一项重要的技术,可以提高其应用效果和利用率。
本文将介绍气相二氧化硅在水中的分散方法及其应用。
一、气相二氧化硅在水中的分散方法气相二氧化硅在水中的分散主要通过物理分散法、化学分散法和物理- 化学分散法实现。
1.物理分散法物理分散法主要通过机械搅拌、超声波振动、胶体磨等方式使气相二氧化硅颗粒在水中分散。
这种方法操作简单,但分散效果相对较差,颗粒间易团聚。
2.化学分散法化学分散法是通过添加表面活性剂、分散剂等助剂,改变气相二氧化硅颗粒的表面性质,从而使其在水中分散。
这种方法分散效果较好,但可能影响气相二氧化硅的性能。
3.物理- 化学分散法物理- 化学分散法是将物理分散法和化学分散法相结合,先通过物理方法分散气相二氧化硅,再通过化学方法进一步稳定其分散状态。
这种方法综合了两种方法的优点,分散效果较好,且对气相二氧化硅性能影响较小。
二、气相二氧化硅在水中的应用气相二氧化硅在水中的良好分散对其在各个领域的应用具有重要意义。
1.涂料行业气相二氧化硅在涂料行业中主要作为消光剂、悬浮剂和防沉淀剂等使用。
通过良好的分散,可以使涂料具有更好的流平性、遮盖力和稳定性。
二氧化硅(SiO2)的表面有机化及其在聚合物中的应用--本科毕业论文
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1.前言............................................. 错误!未定义书签。
1.1纳米二氧化硅简述............................ 错误!未定义书签。
1.1.1纳米二氧化硅的结构.................... 错误!未定义书签。
1.1.2纳米二氧化硅的性质.................... 错误!未定义书签。
1.1.3纳米二氧化硅的运用.................... 错误!未定义书签。
1.2聚合物基聚丙烯(PP)简述.................... 错误!未定义书签。
1.2.1聚丙烯结构性能特点.................... 错误!未定义书签。
1.2.2聚丙烯的改性目的...................... 错误!未定义书签。
2.纳米二氧化硅有机化机理........................... 错误!未定义书签。
2.1纳米二氧化硅有机化原因...................... 错误!未定义书签。
2.2纳米二氧化硅表面有机化方法.................. 错误!未定义书签。
2.3.硅烷偶联剂法............................... 错误!未定义书签。
2.3.1硅烷偶联剂简述........................ 错误!未定义书签。
2.3.2纳米二氧化硅表面有机化原理(硅烷偶联剂KH550)错误!未定义书签。
3.实验部分......................................... 错误!未定义书签。
3.1实验原料与试剂.............................. 错误!未定义书签。
3.2实验设备与仪器.............................. 错误!未定义书签。
3.3实验步骤.................................... 错误!未定义书签。
水性预分散气象二氧化硅在涂料中的作用
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水性预分散气相二氧化硅在涂料中的作用不同等级和经过改性的气相二氧化硅用于涂料已有数十年了,可作为触变剂、防沉降剂和防流挂剂。
然而,由于许多水性涂料的黏度低,气相二氧化硅的研磨环境差,使其难以达到足够的分散和传统粉体技术的分散的去聚集体。
没有正确的分散,功效就会受到影响,从而影响了表面外观性能。
通过使用预制的气相二氧化硅在水中的分散体可解决上面两个问题。
实验室评定结果表明,通过使用气相二氧化硅分散体可改善许多性能特征,如改善颜料、填料和消光剂的悬浮、降低粘性、改善耐污染性、增加漆膜的强度、甚至改善某些树脂的成膜性能,但同时又不会影响光泽和其他外观性能。
物理化学性能由于其带负电荷和具有酸性,标准气相二氧化硅在水性涂料中的使用在某种程度上会受到限制。
以预分散形式存在时,气相二氧化硅可具有酸性、碱性甚至用阳离子改性,使得配方具有更多的功能。
有几种方法可根据配方者的需求调整pH值,例如用氨水、KOH和NaOH调整。
现在能买到不同等级的气相二氧化硅分散体,以表面积表示的二氧化硅范围是90 至300m2/g,二氧化硅固含量是12%-40%。
另外也有二氧化钛、氧化铝和混合氧化物的分散体能买到。
这些分散体制备时不加溶剂和表面活性剂。
因而,将它们加入配方中后对VOCs没有影响,也几乎不可能造成不相容。
本文重点讨论使用200 m2/g、固体份为20%的气相二氧化硅的碱性和水性分散体。
在本文中这种分散体用PD200/20表示。
图1:照片1:柔光丙烯酸透明木器漆中消光剂的防沉降作用—左边作对照;试验是采用5% PD200/20 (二氧化硅固含量是1%),在右边。
照片2:半弹性砖石涂料中的防沉降/防脱水收缩作用—右边作对照;试验是采用10% PD200/20 (二氧化硅固含量是2%),在左边。
超细分散的聚集体制备气相二氧化硅分散体时,去聚集体的最佳程度是得到的聚集体大小对黏度没有明显影响,或者对光学性能没有负面影响。
在水性涂料中使用标准的粉状气相二氧化硅采用标准分散方法很难达到这种去聚集程度。
纳米材料对混凝土耐久性的影响
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纳米材料对混凝土耐久性的影响一、本文概述混凝土作为建筑工程中不可或缺的主要材料,其性能优劣直接关系到建筑的安全性和使用寿命。
然而,混凝土在使用过程中常常会受到各种环境因素的影响,导致其性能逐渐降低,从而影响建筑的耐久性。
近年来,纳米技术的快速发展为混凝土耐久性的提升提供了新的可能。
纳米材料因其独特的物理和化学性质,有望在改善混凝土耐久性方面发挥重要作用。
本文旨在探讨纳米材料对混凝土耐久性的影响,以期为混凝土材料的发展和应用提供理论支持和实践指导。
本文将介绍纳米材料的基本概念和特性,包括其尺寸效应、表面效应等,为后续研究提供理论基础。
通过文献综述和实验研究,分析纳米材料对混凝土耐久性影响的机理,包括其对混凝土强度、抗渗性、抗冻性、抗碳化等方面的影响。
还将讨论纳米材料在混凝土中的掺入方式、掺量等因素对混凝土性能的影响。
本文将总结纳米材料在提升混凝土耐久性方面的优势和局限性,并对未来的研究方向进行展望。
本文的研究不仅对深入理解纳米材料在混凝土中的应用具有重要意义,同时也为建筑工程中混凝土材料的选择和使用提供了有益的参考。
通过本文的研究,期望能够为提高混凝土的耐久性,延长建筑的使用寿命,推动建筑业的可持续发展做出贡献。
二、纳米材料对混凝土耐久性的影响因素纳米材料对混凝土耐久性的影响表现在多个方面,这些因素相互关联并共同决定了纳米混凝土的性能表现。
以下是影响混凝土耐久性的主要纳米材料因素:纳米材料的种类与特性:不同类型的纳米材料,如纳米二氧化硅、纳米碳酸钙等,具有不同的物理和化学特性。
这些特性决定了它们与混凝土基体的相互作用方式,进而对混凝土的耐久性产生影响。
例如,纳米二氧化硅因其高比表面积和强活性,可以显著提高混凝土的密实性和强度。
纳米材料的掺量:纳米材料的掺量对混凝土性能有着显著影响。
适量的纳米材料可以优化混凝土的结构,提高其耐久性。
然而,过高的掺量可能导致纳米材料在混凝土中发生团聚,降低其有效作用。
疏水 纳米二氧化硅 分散剂
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疏水纳米二氧化硅分散剂
疏水纳米二氧化硅分散剂是一种特殊的分散剂,主要用于提高材料表面的疏水性能。
这种分散剂的主要成分是纳米级的二氧化硅颗粒,其特点是粒径极小,可以均匀地分散在材料表面,形成一层疏水膜,从而提高材料的防水性能。
这种分散剂通常用于各种需要提高防水性能的场合,如涂料、油墨、玻璃、陶瓷等。
由于其纳米级的粒径,它能够有效地填充材料表面的微小缝隙,提高材料的密实性和防水性。
同时,由于其均匀的分散性能,可以显著提高材料的表面光滑度和光泽度。
总的来说,疏水纳米二氧化硅分散剂是一种重要的功能性添加剂,可以提高材料表面的疏水性能和防水性能,被广泛应用于各种领域。
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水性分散剂在纳米二氧化硅领域的作用及影响因素
纳米二氧化硅因其颗粒尺寸小、分子状态呈三维网状结构、表面羟基含量高、羟基结构多样化 , 具有很高的反应活性 , 而且因其比表面积大、粒子微孔多而吸附能力强 , 且对紫外线、可见光以及近红外线具有较高的反射率。
纳米二氧化硅正是由于其独特的颗粒结构和奇异的物理、化学特性 , 成为一种应用比较广泛的无机纳米粉体。
但由于超细粉体比表面大、表面能高使粒子相互吸引而具有不稳定的倾向 , 这种倾向使粒子产生团聚而影响其应用效果。
那么,纳米二氧化硅的稳定性受什么因素影响呢?
1.PH值
纳米二氧化硅粉体的等电点位于 pH = 2 附近 , 在 pH = 10 附近粒子的 Zeta 电位具有最大绝对值。
2. Zeta 电位
Zeta 电位和粒径分布是表征粉体在悬浮液中分散稳定性的有效手段。
3.分散剂
通过加入分散剂 , 浆料黏度明显降低 , 粒子间团聚现象明显改善。
可制得高固含量低黏度稳定性好的纳米氧化硅浆料。
纳米二氧化硅分散剂,加入到纳米二氧化硅,在研磨过程中,能充分提高粉体的分散性、解聚、流动性、相容性、韧性、抗冲击强度、抗拉伸强度、光泽度、耐高温高压、降低吸油值和粘度等
所以超细粉体的分散技术是超细粉体技术中的关键技术。