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硅烷偶联剂和交联剂在复合材料表面改性中的应用与控制摘要：复合材料作为一种广泛应用于各个领域的先进材料，其表面性能的改善对于提高材料的力学性能和耐久性具有重要意义。
硅烷偶联剂和交联剂作为两种常见的表面改性剂，在复合材料中得到了广泛的应用。
本文将介绍硅烷偶联剂和交联剂的定义、分类和性质，并探讨其在复合材料表面改性中的应用与控制方法。
1. 引言复合材料在航空航天、汽车制造、建筑材料等领域具有广泛的应用。
然而，复合材料表面的活性是限制其应用的一个重要因素。
为了改善复合材料表面的性能，人们引入了硅烷偶联剂和交联剂来进行表面改性。
2. 硅烷偶联剂的应用2.1 定义与分类硅烷偶联剂是一种含有硅元素的有机化合物，常见的硅烷偶联剂有氨基硅烷、甲基硅烷等。
根据硅烷偶联剂的功能不同，可以将其分为耐热硅烷偶联剂、附着力硅烷偶联剂等。
2.2 性质与机理硅烷偶联剂具有疏水性和耐热性，能够在复合材料表面形成化学键，提高材料的附着力和表面活性。
硅烷偶联剂可以通过水解缩合反应将有机基团与无机团结合在一起，形成有机硅键。
2.3 应用案例硅烷偶联剂在复合材料表面改性中得到了广泛的应用。
以玻璃纤维增强复合材料为例，通过将硅烷偶联剂涂覆在纤维表面，能够提高纤维和基体之间的结合强度，增加复合材料的力学性能。
3. 交联剂的应用3.1 定义与分类交联剂是一种能够形成交联网络结构的化合物，常见的交联剂有环氧树脂、聚氨酯等。
根据交联方式的不同，交联剂可以分为热交联剂和辐射交联剂等。
3.2 性质与机理交联剂具有良好的耐热性和耐化学性，在复合材料表面形成交联网络结构，提高材料的力学性能和耐久性。
交联剂通过引发剂的作用，将交联剂中的官能团与材料表面的官能团发生反应，形成交联键。
3.3 应用案例交联剂在复合材料表面改性中也得到了广泛的应用。
例如，在聚合物基复合材料中，通过添加交联剂，能够提高材料的热稳定性和阻燃性能，延长材料的使用寿命。
4. 控制方法硅烷偶联剂和交联剂在复合材料表面改性中的应用需要合理控制，以确保其在材料表面的分布均匀性和效果稳定性。
表面改性对 Nano-SiO 2表面电位及乳状液稳定性的影响周志斌;王杰祥【期刊名称】《石油化工高等学校学报》【年(卷),期】2015(000)006【摘要】使用硅烷偶联剂 KH-550对纳米二氧化硅(Nano-SiO 2)进行表面有机改性。
使用 Zetasizer 3000电位仪,系统分析 KH-550的用量、改性时间以及改性温度等因素对 Nano-SiO 2表面ζ电位的影响,得到不同改性条件对Nano-SiO 2表面ζ电位的作用规律,从而建立改性 Nano-SiO 2表面ζ电位与有机改性条件的关系。
将改性前后的Nano-SiO 2与石油磺酸盐-PS 复配,得到改性二氧化硅/表面活性剂(KH550-g-Nano-SiO 2-PS)复合体系。
采用界面张力仪(TX-500c),系统研究该复合体系降低油/水界面张力能力,并利用 Turbiscan Lab 型乳状液稳定性分析仪,系统研究油/水乳状液的稳定性。
结果表明,当石油磺酸盐表面活性剂质量分数为0.5%时,该体系油/水界面张力降低至2.30×10-2 mN/m,然而当 KH550质量分数为5%时,KH550-g-Nano-SiO 2-PS 体系能使油/水界面张力降低至5.42×10-3 mN/m,达到超低界面张力,且乳化液稳定性最大,此时 KH550-g-Nano-SiO 2-PS 体系表面ζ电位为-50.1 mV,通过表面ζ电位的变化分析了油水界面张力变化及乳状液稳定机理。
【总页数】6页(P29-33,60)【作者】周志斌;王杰祥【作者单位】中国石油大学华东石油工程学院，山东青岛 266580;中国石油大学华东石油工程学院，山东青岛 266580【正文语种】中文【中图分类】TE357【相关文献】1.原油乳状液稳定性研究：Ⅱ.源油成分对原油乳状液稳定性的影响 [J], 李明远;顾惕人2.微波辅助提取工艺对大豆种皮水溶性多糖-蛋白乳状液乳化活性及表面电位的影响 [J], 范宏亮;赵玲玲;李君;王胜男;朱丹实;刘畅;韩金莲;刘贺3.乳化条件对稠油乳状液黏度和稳定性的影响 [J], 张婉莹;李小玲;吴玉国4.阿拉伯胶对豌豆蛋白制备的水包油型乳状液稳定性的影响 [J], 万刘静;张利5.植物源纳米纤维对食品乳状液稳定性的影响 [J], 孙哲浩;李巧玲因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
偶联剂协同低温等离子体的复合材料氧化铝填料表面改性杨国清;杨越;冯媛媛;王德意;李平【摘要】Epoxy resin is widely used in electric insulation. Adding micronAl2O3 to the resin could slow down the erosion of insulation aging. In order to further improve the electrical properties of Al2O3/epoxy resin, the coupling agent and low temperature plasma were used to modify the surface of Al2O3 filler. Placing the micro-Al2O3 which was treated by the coupling agent in the low-temperature plasma to modify the Al2O3 suiface for 0～9 minutes, then the Al2O3 was filled into the epoxy resin to prepare the composite material. The morphology, functional group and structure of Al2O3 filler were observed, the partial discharge voltage of composite material was measured and analyzed. The results show that the low-temperature plasma and coupling agent modification can effectively enhance the surface functional content of the Al2O3 filler. It provides the basis for the tight bonding of Al2O3 and resin matrix, thus improves the electrical properties of Al2O3/epoxy resin. Compared with the coupling agent modification technology, the content of Al2O3 filler surface active functional groups is increased by 3.32％, the surface grafting rate of the coupling agent is increased by 24.5％ and the electrical properties of the composite is improved by 7.9％when the micro-Al2O3 is treated in 3min.%环氧树脂广泛应用在电机绝缘领域,向树脂中添加微米氧化铝可以减缓绝缘老化的侵蚀,为了进一步提升氧化铝/环氧树脂复合材料电气性能,本文引入偶联剂协同低温等离子体复合改性方法对氧化铝填料进行表面处理.将偶联剂包覆改性后的微米氧化铝置于重复脉冲低温等离子体中分别进行0～9min表面改性处理,其次将氧化铝掺杂进环氧树脂中制备复合材料.观测氧化铝填料外表的形貌、官能团及结构变化,对复合材料局部放电起始电压进行测试分析.结果表明,偶联剂和低温等离子体复合改性能有效提升氧化铝填料表面活性官能团的含量,为氧化铝与树脂基体的紧密键合提供了基础,进而提升了氧化铝/环氧树脂复合材料的电气性能.在复合改性中等离子体处理时间为3min时,氧化铝填料表面含氧基团的含量相对于单一偶联剂改性增长了3.32％,表面偶联剂的接枝率提升了24.5％,复合材料的电气性能提升了7.9％.【期刊名称】《大电机技术》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】6页(P38-43)【关键词】环氧树脂;表面改性;等离子体;偶联剂;微米氧化铝【作者】杨国清;杨越;冯媛媛;王德意;李平【作者单位】西北旱区生态水利工程国家重点实验室(西安理工大学),西安 710048;西北旱区生态水利工程国家重点实验室(西安理工大学),西安 710048;西北旱区生态水利工程国家重点实验室(西安理工大学),西安 710048;西北旱区生态水利工程国家重点实验室(西安理工大学),西安 710048;安徽理工大学电气与信息工程学院,安徽淮南 232001【正文语种】中文【中图分类】TM215.1定子绝缘劣化是威胁发电机稳定运行的重要因素。
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2017年第36卷第2期·652·化 工 进 展基于硅烷偶联剂表面改性制备Al 2O 3/PVDF 杂化膜朱子沛，汤旭，何其，董浩，朱良，肖凯军（华南理工大学食品科学与工程学院，广东 广州 510640）摘要：采用硅烷偶联剂(2-氰乙基)三乙氧基硅烷对纳米Al 2O 3粒子进行表面改性，利用热致相变法制备了改性Al 2O 3/PVDF 有机无机杂化膜，研究了改性Al 2O 3的添加量对杂化膜性能的影响。
经(2-氰乙基)三乙氧基硅烷改性后，纳米Al 2O 3粒子的团聚减少，改性后纳米Al 2O 3的平均最小粒径为52.23nm 。
与纯PVDF 膜比较，改性纳米Al 2O 3的添加改善了PVDF 膜的形貌结构，改性Al 2O 3/PVDF 杂化膜形成的球晶明显增加，球晶的密度尺寸缩小，杂化膜中形成了大量连通的界面孔，膜的孔隙率升高，改善了PVDF 膜的力学性能和亲水性,提高了截留率。
当纳米粒子添加量达到5%时，膜的截留率提高了7.2%，膜的纯水通量达到了593.95L/(m 2·h)，膜强度达到5.0MPa 。
关键词：硅烷偶联剂；表面改性；聚偏氟乙烯；超滤膜中图分类号：TB332 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）02–0652–06 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017.02.035Preparation of Al 2O 3/PVDF hybrid membrane from surface-modifiedsilane coupling agentZHU Zipei ，TANG Xu ，HE Qi ，DONG Hao ，ZHU Liang ，XIAO Kaijun（College of Food Sciences and Engineering ，South China University of Technology ，Guangzhou 510640，Guangdong ，China ）Abstract ：Nano-Al 2O 3 was surface-modified by silane coupling agent (2-cyanogen ethyl) triethoxysilane ，with which the modified Al 2O 3/PVDF organic-inorganic hybrid membrane was prepared by thermally induced phase transition. Effect of the dosage of the modified Al 2O 3 on the performance of the hybrid membrane was examined. After modified by (2-cyanogen ethyl) triethoxysilane ，the number of nano-Al 2O 3 particle clusters was reduced ，and the averaged minimum size of nano-Al 2O 3 particles decreased to 52.23nm.The addition of modified nano-Al 2O 3 improved the morphology of hybrid membrane ，compared with the pure PVDF membrane ，the spherulite density increased and the spherulite size of hybrid membrane became smaller ，and a lot of holes through the interface were formed ，resulting in the increased membrane porosity. The hydrophilicity ，mechanical properties and rejection of PVDF membrane were improved greatly with the addition of modified Al 2O 3. When the amount of Al 2O 3 was more than 5%，the rejection of the film increased by 7.2%，and the pure water flux of the modified Al 2O 3/PVDF membrane was 593.95L/(m 2·h)，and mechanical strength of hybrid membrane reached 5.0MPa. Key words ：silane coupling agent ；surface modification ；polyvinylidene fluoride （PVDF ）；ultrafiltration membrane第一作者：朱子沛（1991—）男，硕士研究生。
纳米复合材料Sb2O3Tio2的制备及光催化性能研究【摘要】采用辽宁科技大学研究的“特殊液相沉淀法”制备了Sb2O3/TiO2粉体，并通过XRD和TEM对其进行表征，以其为催化剂在日光下对有机染料甲基橙溶液进行可见光降解实验，实验分析的掺杂比例对光催化活性的影响。
分析显示制备的掺杂二氧化钛粉体平均大小为10-20nm，【关键词】特殊液相沉淀法；Sb2O3/TiO2；光催化，纳米复合材料1.引言TiO2是一种重要的精细化工产品，特别是1972年Fujishu和Honda报道TiO2在紫外光照射下的光催化效应以来，由于TiO2稳定、无毒、价格低廉，容易再生和回收利用等优点，在光催化方面得到广泛的研究，特别是在污水降解处理[1-3]和太阳能薄膜电池材料应用中有着巨大潜力。
TiO2的光催化性能可用半导体的能带理论来阐释[4]，可以吸收λ≤400nm的紫光、紫外光和近紫外光，将处于价带中的电子激发到导带，价带中产生空穴，导带中出现电子，但太阳光谱中仍有占45%的可见光却不能被充分利用。
通过改善TiO2的表面结构、酸性或吸附性能，引人缺陷位或改变结晶度，抑制光生电子和空穴的复合，扩展对可见光响应范围，提高光量子效率和光能利用率，从而改善纳米TiO2的光催化活性。
目前，研究者大多数是通过过渡金属元素[5-7]或非金属元素掺杂[8-10]，有机染料表面修饰，以及贵金属沉积等方法使TiO2在可见光区（可见光占太阳光的总能量的43%）实现光催化。
其中掺杂是一种有效并且易于实现的方法，金属掺杂，非金属掺杂（溶胶—凝胶法、PLD沉积法、磁控溅射法）等一些实验方法提供大量数据说明TiO2在掺杂后其吸收光谱实现红移的研究较多，其中以金属离子的掺杂改性的研究最为普遍。
本文采用”连续有序可控爆发性成核的特殊液相沉淀法”[11]制备高纯高催化活性的纳米，通过XRD分析其晶体结构，TEM观测其表面形貌和结构特征，并以甲基橙为降解目标对其进行了光催化性能的研究，2. 实验部分2，1实验所用仪器及试剂表1 实验所用试剂2.2实验流程采用由辽宁科技大学纳米实验中心周英彦、王开明两位教授领导的课题组发明的“连续有序可控爆发性成核的特殊液相沉淀法”制备纳米Sb2O3/TiO2粒子，并用悬浮法对甲基橙进行可见光催化。
125562203 陈以生纳米Sb2O3的制备方法1 蜜胺树脂包覆纳米氧化锑的制备及其在软质PVC中的阻燃性能研究【摘要】本论文开展了蜜胺树脂（又称三聚氰胺甲醛树脂,简称MF）包覆纳米三氧化二锑和五氧化二锑阻燃剂的制备及其在软质聚氯乙烯（PVC）中的应用研究,分别采用X射线粉末衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）及傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）等多种现代表征测试手段对包覆前后的氧化锑进行了表征。
将包覆前后的三氧化二锑和五氧化二锑分别添加到软质PVC中,通过对复合材料进行热重分析及氧指数测试,考察了包覆前后氧化锑添加量对软质PVC阻燃性能和拉伸强度的影响。
主要研究内容和结果如下:1.氟离子配位沉淀法制备三氧化二锑采用氟离子配位沉淀法制备了三氧化二锑,考察了配位体浓度、锑离子浓度、温度、修饰剂分子量等对三氧化二锑晶型和粒径分布的影响,确定了最佳合成反应条件,并进行了放大试验。
结果表明,无氟离子配位时所得产物为立方晶型和斜方晶型的混合体系;随着氟离子比例的增大,所得产物中立方晶型的含量不断增大,斜方晶型含量不断减小;当n（F）/n（Sb）≥1时所得Sb2O3具有单一的立方晶型,此后随n（F）/n（Sb）继续增大产物晶型无明显变化,因此确定n（F）/n（Sb）... 更多还原2 硫化锑纳米材料的制备及其可见光光催化性能研究【摘要】本论文采用三种方法成功合成了不同形貌的Sb2S3纳米材料。
主要内容如下：用回流法制备了硫化锑纳米花；用微波法合成了硫化锑纳米棒；用水热法制备了稻草捆状硫化锑纳米结构。
以酒石酸锑钾（C4H2KO6Sb·1.5H2O）、乙二胺四乙酸二钠(EDTA二钠,C10H14N2Na2O8·2H2O)和硫代乙酰胺（TAA,C2H5NS）作为原料，在回流加热条件下成功制备了Sb2S3纳米花。
用XRD、SEM、HRTEM、UV-Vis等手段对所制备样品进行了表征。
XRD谱图分析表明所获得的产品为正交晶系的硫化锑结构，其晶胞参数为a=1.123nm，b=1.131nm，c=0.3833nm。
偶联剂对纳米硫酸钡表面的改性研究刘玉敏;刘悦【摘要】采用湿法反应改性纳米硫酸钡,考察了改性剂种类、改性剂用量、纳米硫酸钡粒径、改性时间、改性温度以及改性转速对改性后纳米硫酸钡活化度的影响,并用红外光谱仪和热重分析仪对改性后纳米硫酸钡的包覆情况进行了表征.实验结果表明,改性剂为钛酸酯偶联剂UP-801,改性温度为80℃,改性剂用量为纳米硫酸钡质量的5％,改性时间为30 min,改性转速为7 000 r/min,对粒径为34 nm的纳米硫酸钡悬浮液进行改性,可得到活化度为95.76％的粉末状纳米硫酸钡.【期刊名称】《日用化学工业》【年(卷),期】2015(045)002【总页数】5页(P85-89)【关键词】纳米硫酸钡;表面改性;表征【作者】刘玉敏;刘悦【作者单位】河北科技大学化学与制药工程学院,河北石家庄050018;河北科技大学化学与制药工程学院,河北石家庄050018【正文语种】中文【中图分类】TQ132.3+5纳米硫酸钡以其粒径小和比表面积大等优势受到人们的关注，然而正是由于其独特的优势，又带来了其表面能高和热力学不稳定等劣势。
湿纳米硫酸钡表面含有大量的水，在干燥的过程中纳米硫酸钡颗粒间的非架桥羟基(-OH)转变成为醚键(-O-)，导致纳米硫酸钡产生硬团聚并严重结块，失去了纳米级的优势[1-2]。
要想生产出性能优异的纳米硫酸钡，关键在于如何干燥湿纳米硫酸钡，这就需要找到合适的改性剂、改性条件和改性方法对纳米硫酸钡的表面进行改性[3-6]。
另外，纳米硫酸钡作为一种无机填料加入到有机基体中时，也存在着与有机基体的相容性问题。
改性剂一般分为表面活性剂、偶联剂和高分子聚合物等，改性剂通过物理或化学吸附于纳米硫酸钡表面，使改性后的纳米硫酸钡为疏水性，可使其与有机基体很好地相容。
因此，纳米硫酸钡的表面改性对于纳米硫酸钡的生产和应用具有重要的意义。
张晗[7]利用铝酸酯偶联剂对硫酸钡表面进行改性，但反应时间长，改性后纳米硫酸钡的活化度最高达90%。
磷系阻燃剂的阻燃机理随着高分子材料在各个领域的广泛应用，有机高分子，在给人们的生产和生活带来巨大利益的同时，也会带来了潜在的火灾安全问题。
为了减少火灾的发生，世界各国都在致力于研究和应用阻燃剂及阻燃材料。
所谓阻燃剂就是能够提高可燃物的难燃性或自熄性的一种助剂，是塑料助剂中仅次于增塑剂消耗量的助剂。
在各类阻燃剂中，磷系阻燃剂占有重要地位，它不仅克服了含卤型阻燃剂燃烧烟雾大、放出有毒及腐蚀性气体的缺陷，同时又改善了无机阻燃剂高添加量严重影响材料的物理机械性能的缺点，做到了高阻燃性、低烟、低毒、无腐蚀性气体产生。
1 阻燃机理及分类1.1 磷系阻燃剂的阻燃机理磷系阻燃剂的阻燃机理主要是形成隔离膜来达到阻燃效果，形成隔离膜的方式有2种。
(1)利用阻燃剂的热降解产物促使聚合物表面迅速脱水而炭化，进而形成炭化层。
由于单质碳不进行产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧，因此，具有阻燃保护作用。
磷系阻燃剂对含氧聚合物的阻燃作用就是通过这种方式实现的。
其原因是含磷化合物热分解得到的最终产物是聚偏磷酸，而它是强脱水剂。
(2)磷系阻燃剂在燃烧温度下分解生成不挥发的玻璃状物质，它包覆在聚合物的表面，这种致密的保护层起隔离层的作用。
1.2磷系阻燃剂的分类磷系阻燃剂根据磷系阻燃剂的组成和结构，可以分为无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂两大类。
无机磷系阻燃剂包括红磷、磷酸铵盐和聚磷酸铵等。
有机磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、膦酸酯和鳞盐等。
下述阐述一下几种常用磷系阻燃剂的特点。
2 无机磷系阻燃剂无机阻燃剂历史悠久，主要是红磷、聚磷酸铵(APP)、磷酸二氢铵等磷酸盐，受热分解出磷酸、偏磷酸和H2O等，并促进成炭覆于基材的表面起到阻燃的效果。
应用于PVC、尼龙环氧树脂、聚酯和聚酰胺等，尤其是对后两类更为普遍。
作为一种老牌阻燃剂，其无卤、低毒、稳定、效果持久等优势，使其在无机阻燃剂中占有很重的地位。
1963年，由德国拜耳公司推出红磷阻燃剂以来，一直在研究塑料阻燃剂用红磷的稳定方法。
纳米Sb2O3的制备方法中文参考文献一、题目：纳米Sb2O3与次膦酸铝阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯协同作用研究【摘要】制备了浓度为80%的纳米三氧化二锑母粒(M-nano-Sb2O3),以此母粒与二乙基次膦酸铝(AlPi)复合阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET).氧指数、UL 94垂直燃烧、锥形量热仪及扫描电镜研究表明,nano-Sb2O3和AlPi之间的协同阻燃作用导致PET的氧指数由21.0%提高到了34.6%,UL 94垂直燃烧达到V-0级,热释放速率(HRR)、总烟释放(TSR)和CO 释放量均有所降低,炭层的致密性显著变好.热失重、傅里叶变换红外光谱及X射线光电子能谱分析指出,协同作用增加了阻燃PET的残炭量及热稳定性,nano-Sb2O3表面的羟基与二乙基次膦酸发生缩合反应促进了成炭,残炭结构主要由磷酸铝(锑)、焦磷酸酸铝(锑)和共轭芳香环状物组成.差示扫描量热研究显示,协同作用有利于促进阻燃PET的结晶及增加熔融吸热量.因此,nano-Sb2O3与AlPi协同阻燃PET是以凝聚相交联成炭及吸热作用为主,兼有气相阻燃作用二、题目：Sb2O3阻燃超细粉的制备和阻燃特性研究【摘要】用三种不同的湿化学方法制备了Ｓｂ２Ｏ３阻燃微粉，对其阻燃机理进行了探讨，并采用热分析法及垂直燃烧法对其阻燃特性进行研究．更多还原三、题目：铈改性纳米Ti/SnO2-Sb2O3电极的制备及催化性能【摘要】以SnCl4·5H2O,Sb2O3和Ce（NO3）3·6H2O为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Ce改性Ti/SnO2-Sb2O3电极。
通过对Ce改性Ti/SnO2-Sb2O3电极的析氧电位的测试及油田废水降解情况的考察,优化了稀土的掺杂量和热处理方法;分析了电极的电催化氧化能力。
借助SEM,EDX和XRD等检测手段对所制备电极的表面形貌、元素组成、晶体结构进行了表征和分析。
结果表明:最优掺杂比为Sn∶Sb∶Ce=100∶10∶2.5（摩尔比）,最优热处理方法为方法二,此电极对目标有机物COD去除率达到91.2%,发现Ce的掺杂有利于电极催化性能的提高。
