绿色环保型纳米SiO2改性丙烯酸乳液的研究

  为了改善丙烯酸涂料耐候性、耐热性和耐摩擦性差的缺点,同时保留其优点,可用无机纳米二氧化硅SiO2对丙烯酸涂料进行改性,使其同时具有丙烯酸乳液和无机纳米粒子两者的优良性能.纳米SiO2/丙烯酸酯复合乳液以水为介质,具有价廉、安全无污染绿色环保及使用方便等优点.但纳米SiO2粒子一般具有亲水性,而丙烯酸树脂等有机高聚物具有亲油性,故在未经任何处理的情况下,纳米SiO2粒子很难稳定分散于丙烯酸酯中,它们之间存在严重的相分离现象.复合乳液的聚合过程中,无机物和有机物表面性质上的差异影响其封装效率,从而影响了复合乳液的稳定性,难以发挥无机/有机复合材料的优良性能.通过对纳米SiO2进行表面改性,可以改善其与有机物的结合,可以较好的制备出无机一有机的纳米SiO2/丙烯酸酯复合乳液.

纳米二氧化硅的制备及表面改性

  分别量取5 ml质量分数为25%的氨水和 20ml无水乙醇加人装有搅拌器、温度计和滴液漏斗的三口烧瓶中,缓慢搅拌.再分别量取6 ml TEOS和20 ml无水乙醇于小烧杯中混合均匀后,移入滴液漏斗中,缓慢滴加,在35℃水浴中反应完全.

  用十六烷基三甲基溴化铵对制备的纳米SiO2进行表面改性.

聚丙烯酸酯复合乳液的制备

  单体预乳化:向三口烧瓶中加入一定量的NaHCO3,0.60 g 十二烷基苯磺酸钠和0.4 ml OP一10乳化剂,搅拌,用NaOH 溶液调节体系pH至9～10,水浴升温至35℃.加入9.4 ml甲基丙烯酸甲酯和12.4 ml丙烯酸丁酯,快速搅拌,预乳化30min.倒出2/3预乳化液,并移入滴液漏斗中.

  乳液复合:向三口烧瓶中加入改性的纳米SiO2,快速搅拌30 min.水浴升温至75℃,加入一定量的引发剂,反应0.5 h后,开始缓慢滴加单体预乳化液﹐并每隔1 h补加一次引发剂水溶液.反应4h,保温30 min,冷却.

SiO2改性前后的红外谱图

  对TEOS水解生成的纳米SiO2和经十六烷基三甲基溴化铵表面改性的纳米SiO2进行红外光谱(FT一IR)分析.

  由图1可以看出﹐在3439 cm-1处出现羟基的特征峰,在900~1000 cm-1处出现Si-OH键的弯曲振动峰.据此可知,纳米SiO2颗粒表面存在大量的羟基.比较改性前后红外谱图3000~3450 cm-1处的羟基峰,发现改性后的羟基峰强度明显变弱,说明纳米SiO2表面的羟基参与了反应.

  将正硅酸乙酯水解形成的并经十六烷基三甲基溴化铵表面改性的纳米 SiO2引人到丙烯酸酯乳液合成过程中,可制备无机一有机的纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液

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甲基修饰二氧化硅气凝胶    

表面修饰纳米碳管复合二氧化硅凝胶玻璃    

angiopep-2修饰核-壳结构介孔二氧化硅脂质囊纳米粒(ANG-MSN-LP)    

二氧化硅表面修饰硅烷偶联剂APTS    

二氧化硅修饰纳米氧化锆陶瓷材料    

氨基修饰介孔二氧化硅纳米纤维    

丙烯酸修饰SiO2介孔材料    

MSN和氨基化修饰二氧化硅(MSN-NH2)    

丙烯酸酯单体修饰二氧化硅纳米粒子    

碳-碳双键修饰纳米SiO2    

甲基修饰二氧化硅膜    

聚多巴胺表面修饰纳米二氧化硅    

二氧化硅表面单层自组装膜的修饰    

笼型聚倍半硅氧烷修饰介孔二氧化硅SiO2(POSS-MPS)    

乙烯基修饰的微孔二氧化硅膜    

酞菁修饰的磁性二氧化硅纳米管    

硅烷偶联剂修饰纳米SiO2改性MF/PVA纤维(KH570-SiO2)    

苯基修饰的二氧化硅膜    

胺基修饰二氧化硅改性环氧树脂胶粘剂    

硅烷修饰二氧化硅微球    

二氧化硅修饰石墨烯及其绝缘导热环氧树脂纳米复合材料    

3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)修饰的二氧化硅    

硼修饰纳米二氧化硅交联剂    

二氧化硅修饰的亲水性KLaF4    

酰肼修饰单分散二氧化硅微球    

生物分子修饰的介孔二氧化硅纳米粒子(MSN)    

苯基修饰的疏水微孔二氧化硅膜    

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赖氨酸修饰的二氧化硅粒子    

二氧化硅纳米颗粒修饰平板丝    

脯氨酸修饰二氧化硅    

聚甲醛/不同表面修饰二氧化硅纳米复合材料    

纳米二氧化硅修饰玻纤表面    

亲水性聚合物修饰的二氧化硅纳米粒子    

壳聚糖修饰二氧化硅载紫杉醇纳米粒    

表面修饰碳硼烷的介孔二氧化硅纳米球    

导电炭黑修饰二氧化硅气凝胶负载硫复合正极材料    

石墨烯氧化物修饰介孔二氧化硅    

表面含硅烷修饰的中空二氧化硅微球    

硼酸修饰二氧化硅固载型铂催化剂    

三联吡啶基团修饰的纳米二氧化硅粒子    

Ag-SiO2核壳纳米颗粒    

羧基修饰的介孔二氧化硅纳米粒    

嵌段共聚物对SiO2溶胶—凝胶过程的修饰    

γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)修饰纳米SiO2    

载体SiO2表面修饰对钒基催化剂    

POSS基聚合物修饰二氧化硅纳米粒子    

聚马来酸酐和二氧化硅修饰的水溶性CdSe/ZnS荧光量子点    

单链dna核酸适配体修饰二氧化硅/四氧化三铁磁性微球    

SiO2微球修饰浸润剂    

苯基修饰二氧化硅纳米片纤维    

纳米二氧化硅修饰叶蜡石粉体    

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