纳米二氧化硅的表面改性研究

发布时间：2017-11-04 22:12

  本文关键词：纳米二氧化硅的表面改性研究

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【摘要】：在工业上,二氧化硅是非常重要的原料,通常作为橡胶、陶瓷等材料的补强剂,又因为其无毒、无味且有很好的生物相容性,可作为药物、蛋白的生物载体。工业上制备二氧化硅的方法有两种：沉淀法和气相法。沉淀法制备二氧化硅因其表面有大量的结晶水,故需要通过煅烧来除去水分,浪费能源且团聚严重。气相法制得的二氧化硅性能优异,但是技术和设备要求高,且反应过程中HCl气体有强腐蚀性,污染环境。因此,二氧化硅的制备方法有很大的提升空间。本实验以工业级的水玻璃和硫酸为原料,通过水热法,得到了缩合度高、粒径分布均匀、形貌好的二氧化硅,但是从SEM和激光粒径测定结果来看,存在团聚现象。针对二氧化硅的团聚现象及应用领域,需要对二氧化硅进行处理,减小极性,改善分散性能,增加其与有机材料的相容性。传统的方法是使用硅烷偶联剂对二氧化硅进行改性,但是偶联剂的改性过程需要在有机相中进行,对于水热法二氧化硅来说需要先干燥,在此过程中可造成二氧化硅的硬团聚,基于以上原因,本研究希望提出一种在干燥前于水相中对二氧化硅表面改性的方法。我们尝试使用CTAB、无皂乳液聚合法和乳液聚合法对二氧化硅进行表面改性,并讨论了反应条件。经过比较,得出以MMA为单体,使用乳液聚合法对二氧化硅改性的效果最好,明显的提高了分散性能,达到了单分散的效果。最后还进行了应用测试,经过改性后的二氧化硅加入涂料中,对涂料性能有明显的提升,远高于市面上所售的产品,达到了预计目标。
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ127.2;TQ630.1
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本文编号：1141335