纳米材料改性硅胶的研究进展
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硅胶和纳米硅胶
硅胶(Silica Gel)和纳米硅胶(Nanosilica Gel)都是硅氧化合物,通常以颗粒状或凝胶状的形式存在。
它们在吸湿性、吸附性和一些特定应用方面有着不同的特点。
1.硅胶(Silica Gel):
•吸湿性:硅胶是一种吸湿性极强的材料,通常用于吸附和保持湿度。
它可以吸附相对湿度高于30%的空气中的水
分,对防潮和保存湿敏物品非常有用。
•吸附性:硅胶还可以吸附气体和化学物质,因此常用于吸附空气中的有害气体,如二氧化硫、氯气等。
•干燥剂:硅胶袋经常用作包装中的干燥剂,以保持产品的干燥状态。
2.纳米硅胶(Nanosilica Gel):
•纳米尺度:纳米硅胶是硅胶的一种特殊形式,其颗粒或凝胶形态中包含纳米级颗粒。
这些纳米颗粒具有非常小的
尺寸,通常在纳米尺度范围内。
•应用领域:纳米硅胶通常用于一些高科技和工业应用,如增强橡胶和塑料的性能、制备高性能涂料、增强水泥的
强度和耐久性等。
需要注意的是,硅胶和纳米硅胶虽然都包含硅和氧元素,但它们的应用和特性有很大的不同。
硅胶主要用于吸湿和吸附,特别是在包装和湿度控制方面非常常见,而纳米硅胶更多地用于增强材料的性能,
如提高材料的硬度、耐磨性和热稳定性。
总之,硅胶和纳米硅胶是多功能的硅氧化合物,其应用取决于它们的特性和颗粒尺寸,以满足不同领域的需求。
化妆品中活性成分的纳米载体研究在化妆品中,活性成分的纳米载体研究化妆品行业一直在不断追求科技创新,以满足消费者对品质和效果的日益增长的需求。
在这一过程中,活性成分的纳米载体研究成为了一个备受关注的热点。
本文将探讨这一研究领域的重要性,并介绍目前的进展和应用。
一、活性成分的纳米载体是什么?在了解活性成分的纳米载体之前,我们需要了解什么是活性成分。
活性成分是指具有某种特定功能或能够对皮肤产生影响的物质,比如维生素C、透明质酸等。
而纳米载体则是将这些活性成分包裹在纳米级的粒子中,以增强其稳定性和渗透性,并保持其活性。
二、为什么需要纳米载体?纳米载体在化妆品中的应用有以下几个重要原因:1. 提高活性成分的稳定性:活性成分往往在空气、光线和温度等环境因素下容易被分解,失去活性。
而通过将其封装在纳米粒子中,可以增加其稳定性,延长其使用寿命。
2. 提高活性成分的渗透性:活性成分需要渗透到皮肤的底层才能发挥最大的功效。
纳米载体通过其小尺寸和特殊的渗透机制,能够更轻松地穿透皮肤屏障,将活性成分输送到深层。
3. 实现更好的活性成分释放:纳米载体可以调控活性成分的释放速度和时间,使其能够持续释放,并在需要时迅速释放,提供更长时间的保湿、抗氧化或其他功能。
三、纳米载体的研究进展近年来,随着纳米技术的发展,纳米载体在化妆品中的研究取得了显著进展。
下面将从材料选择、制备方法和应用领域三方面进行介绍。
1. 材料选择:纳米载体的材料多种多样,常用的包括纳米硅胶、纳米金、纳米二氧化钛等。
这些材料具有高度稳定性、良好的生物相容性和可调控性。
2. 制备方法:纳米载体的制备方法有物理方法、化学方法和生物方法等多种。
常见的制备方法包括溶剂方法、共沉淀法和微乳液法等。
这些方法能够根据不同的需求来调控纳米载体的形状、尺寸和释放性能等。
3. 应用领域:纳米载体广泛应用于化妆品中的各个领域,如抗皱、美白、保湿等。
同时,纳米载体还被用于开发新型化妆品,如智能释放系统、可穿戴化妆品和个性化定制产品等。
纳米碳酸钙改性技术研究进展及代表性应用综述吕津辉/文【摘要】碳酸钙是一种重要的无机粉体填充材料,由于其原料来源丰富且成本低,生产方法简单,性能比较稳定,被广泛的应用于橡胶、涂料、胶黏剂、造纸、塑料、食品等行业。
按照生产方法的不同,碳酸钙可分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙。
而活性碳酸钙,又称改性碳酸钙,是通过加入表面处理剂对重钙或轻钙进行表面改性制得[1]。
【关键词】纳米碳酸钙;改性剂;改性技术;纳米碳酸钙应用;填加纳米碳酸钙是20世纪80年代发展起来的一种新型超细固体粉末材料,其粒度介于0.001~0.1um(即1~100nm)之间等。
由于纳米碳酸钙粒子的超细化,其晶体结构和表面电子结构发生变化,产生了普通碳酸钙所不具有的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子效应[1]。
为了使具有良好性能的纳米碳酸钙发挥优良性能,使用者对纳米碳酸钙进行表面改性,使其成为了一种具有多功能性的补强填充改性材料。
改性后的碳酸钙表面吸油值明显降低,凝聚粒子的粒径减小,粒子分散性增强,作为填料用于生产后的制品塑化时间缩短,塑化温度下降,溶体流动指数上升,流动性得到显著改善[2]。
1.表面改性的理论1.1 化学键理论偶联剂一方面可以与纳米碳酸钙表面质子形成化学键,另一方面要与高聚物有较强的结合界面,进而提高纳米粒子的力学性能[1]。
1.2 表面浸润理论因为复合材料的性能受高分子物质对纳米填料浸润能力的影响,若填料能完全被浸润,那么树脂对高能表面的物理吸附将提供高于有机树脂内聚强度的粘结强度[1]。
1.3 可变形层理论吸附树脂会优先选择偶联剂改性填料的表面作配合剂,一个范围的固化不均会生成变形层,变形层是一个比偶联剂在聚合物和填料之间的单分子层厚得多的柔树脂层,它能防止界面裂缝的扩图1流化床造粒工艺流程展,松弛界面应力,加强界面的结合强度[1]。
1.4 约束层理论模量在高模量粉体和低模量粉体之间时,传递应该是最均匀的[1]。
环氧树脂改性方法的研究现状及进展环氧树脂是一种重要的工程塑料,在航空航天、汽车、船舶、建筑和家具等领域有着广泛的应用。
由于环氧树脂本身的一些缺陷,如脆性、低耐热性和低耐老化性等,限制了其在一些高端领域的应用。
对环氧树脂进行改性成为了当前研究的热点之一。
本文将对环氧树脂改性方法的研究现状及进展进行探讨。
一、环氧树脂的主要缺陷环氧树脂是由环氧基团和酚醛树脂组成的热固性树脂,具有优良的绝缘性能、耐化学腐蚀性、机械性能和加工性能。
环氧树脂本身也存在一些缺陷:1、脆性:环氧树脂在低温下易变脆,影响了其使用范围;2、低耐热性:环氧树脂在高温下容易软化,影响了其在高温环境下的应用;3、低耐老化性:环氧树脂在紫外线和氧气等长期作用下容易老化,降低了其使用寿命。
二、环氧树脂改性方法为了克服环氧树脂的缺陷,人们提出了多种改性方法,主要包括物理改性、化学改性和形貌改性。
1、物理改性物理改性是通过在环氧树脂中加入填料或增韧剂来改善其性能。
填料可以增加环氧树脂的强度、硬度和耐磨性,常用的填料有硅胶、二氧化硅、碳纤维等。
增韧剂可以提高环氧树脂的韧性,常用的增韧剂有改性橡胶、改性聚酰亚胺等。
物理改性方法简单易行,成本低,但对环氧树脂的化学性能影响较小,且填料的增加也会降低环氧树脂的耐热性。
2、化学改性化学改性是通过改变环氧树脂的分子结构来改善其性能。
常用的化学改性方法包括接枝改性、交联改性和共聚改性。
接枝改性是将环氧树脂与改性剂进行共聚反应,改变其分子链结构,提高其韧性和耐热性;交联改性是通过引入交联剂形成三维网状结构,提高环氧树脂的热稳定性和耐化学性;共聚改性是将环氧树脂与其他树脂进行共聚反应,形成共混物,提高环氧树脂的综合性能。
化学改性方法可以显著提高环氧树脂的性能,但操作复杂,成本较高。
3、形貌改性形貌改性是通过改变环氧树脂的形貌结构来改善其性能。
常用的形貌改性方法包括微波辐射处理、等离子体处理和纳米复合改性。
微波辐射处理可以使环氧树脂分子结构发生变化,提高其耐热性和耐老化性;等离子体处理可以改善环氧树脂的界面性能,提高其与填料的相容性;纳米复合改性是将纳米填料加入环氧树脂中,形成纳米复合材料,提高环氧树脂的力学性能和耐老化性。
研究开发弹性体,2010-12—25,20(6):30~32C H I N A E L A ST O M E R l C SSi02纳米管对液体硅橡胶微孑L复合材料性能的影响*纪兰香,邓建国,张龙军,张强(中国工程物理研究院材料化』=研究所新材料研发中心。
四川绵阳621900)摘要:以Si()2纳米管作为填料加入到液体硅橡胶(I A SR)中,并以粒子沥滤法制备了L SR微孔材料。
研究表明,适量Si()2纳米管的加入,可以使材料的损耗因子变大,阻尼效果变好;弹性模量明显降低;对其拉伸强度和撕裂强度也有一定的补强作用,加入2%(质量分数)的Si02纳米管可使拉伸强度达到最大值;加入1%(质量分数)的si(_)2纳米管时撕裂强度最大。
关键词:Si Q纳米管;15R微孔材料;复合;性能中图分类号:TQ353.93文献标识码:A文章编号:1005—3174(2010)06—0030—03目前,在橡胶增强的技术领域中,炭黑和白炭黑仍占据着主导地位,使用纳米粒子增强的研究,大部分都是建立在与白炭黑并用基础之上的;而作为纳米材料之一的Si O z纳米管在橡胶中的增强改性方面的研究还未见报道。
本文研究了其对液体硅橡胶(I.SR)微孔材料性能的影响,以期为开拓S i O。
纳米管新的应用领域提供理论依据。
实验结果表明,Si O:纳米管对I.S R微孔材料的性能有较大的影响,在不破坏微孔材料原来优异性能的前提下[1]。
适量Si()2纳米管的加入可以使微孔材料的损耗因子变大,阻尼效果变好。
1实验部分1.1原料Si02纳米管:直径80nm左右,自制[2矗3;I.SR:加成型模具胶SC一8311A B一40,深圳升诠有限公司;液体石蜡:成都市联合化工试剂研究所;成孑L剂:自制。
1.2设备及仪器C M T7105电子万能试验机:珠海三思计量仪器有限公司;R S I n固体流变仪:美国T A公司;L E o s440扫描电子显微镜(S E M):I.ei c a C am-收稿日期:2010—09—21作者简介:纪兰香(1978一).女.河北武邑县人.硕士研究生.卞委研究方向为高分子材料的改性。
手机外壳材料及其成形工艺的研究现状与发展一、介绍1. 研究目的与意义2. 国内外现有研究现状与进展二、手机外壳材料1. 金属材料2. 硅胶材料3. 塑料材料4. 玻璃材料5. 碳纤维材料6. 涂料材料7. 对各种材料性能的对比分析三、手机外壳的成形工艺1. 压铸成形2. 注塑成形3. 冲压成形4. 复合成形5. 3D打印成形6. 对各种成形工艺的优缺点比较四、手机外壳材料及成形工艺的发展趋势1. 材料科技的更新换代2. 成形工艺的自动化程度提高3. 人们对手机外观与质量的不断追求4. 环保、健康的要求五、结论与展望1. 经济、技术、人文等各方面看待手机外壳材料和成形工艺2. 未来的发展趋势与潜力3. 作者对未来的建议和期望六、参考文献第一章:介绍1.1 研究目的与意义随着智能手机的高速发展,手机外壳成为了手机的重要组成部分。
不仅影响了手机的外观美观度,还直接关系到手机的机械性能、防水性能等。
因此,手机外壳的材料与成形工艺的研究一直备受关注。
本研究的目的在于对当前手机外壳材料及其成形工艺的研究现状进行综述,评估各种材料以及成形工艺的优缺点,并就未来手机外壳材料与成形工艺的发展趋势和机遇进行探讨。
该研究对推动手机外壳材料与成形工艺的发展具有积极意义。
1.2 国内外现有研究现状与进展目前,手机外壳材料的研究已经取得了一定的进展。
传统的金属材料、塑料材料、玻璃材料等仍然是常用的材质,但一些新兴材料,如碳纤维、生物塑料等也逐渐应用于手机外壳。
同时,手机外壳的成形工艺也越来越多样化。
压铸、注塑、冲压、3D打印等成形工艺都有广泛的应用。
与传统的手工操作相比,新一代自动化生产线的开发促进了成形工艺的改进,提高了生产效率和质量。
然而,目前还没有一种万能的手机外壳材料和成形工艺,并且各种材料和成形工艺自身也存在着一些缺陷。
因此,仍然需要进一步的研究和发展。
第二章:手机外壳材料2.1 金属材料传统的手机外壳材料之一是金属材料,如铝合金、钛合金、不锈钢等。
纳米碳酸钙填充聚合物改性和应用纳米碳酸钙填充聚合物在纳米碳酸钙的使用过程中,不少采用常规共混复合方法制备的纳米粉体填充聚合物复合材料远远没有达到纳米分散水平,而只属于微观复合材料。
原因在于当填料粒径减小到纳米尺寸时,粒子的表面能如此之大,致使粒子间的自聚集作用非常显著,故采用现有的共混技术难以获得纳米尺度的均匀共混,并且现有的界面改性技术难以完全消除填料与聚合物基体间的界面张力,实现理想的界面粘接。
如果填料在聚合物基体中的分散达到纳米尺度,就有可能将无机填充物的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与聚合物的韧性、加工性及介电性完美地结合起来,获得性能优异的聚合物基纳米基复合材料。
一、增强增韧机理纳米碳酸钙作为聚合物中的功能性填料,其对聚合物性能的影响因素主要是粒子大小、聚集状态和表面活性等方面。
纳米碳酸钙的粒子比普通碳酸钙更细微。
随着粒子的微细化,境料粒子表面原子数目的比例增大,使粒子表面的电子和晶体结构都发生变化,到了纳米级水平,填料粒子将成为有限个原子的集合体,使纳米材料具有一系列优良的理化性能。
最明显最有代表性的体现在比表面积和表面能的变化上,粒子愈小,单位质量的比表面能愈大,增大了填料与聚合物基质的接触面积,为形成物理缠结提供了保证。
根据无机刚性粒子在聚合物中的增韧理论,一个必要条件是分散粒子与树脂界面结合良好。
树脂受到外力作用时,刚性纳米级碳酸钙粒子引起基体树脂银纹化吸收能量,从而提高增韧效果。
从纳米碳酸钙的聚集状态看,有部分纳米粒子形成了链状结构,它属于一次结构。
这种结构越多,填料的结构化水平越高,与聚合物形成缠结的可能性越大。
另外填料的酸碱性也是其表面化学活性的一种反映,可影响胶料的硫化速度和物理性能。
由上述几个方面的分析可知,从无机填料的优化角度看,纳米碳酸钙确是一种优化材料,既具有因粒子微细和链状结构而生成的物理缠结作用,又具有由于表面活性而引起的化学结合作用,在聚合物填充中表现出良好的补强作用。
热固性树脂Thermosetting Resin 第25卷第6期Vol.25No.62010年11月Nov.2010MQ 硅树脂的制备与应用研究进展向洪平,葛建芳*(仲恺农业工程学院化学化工学院,广东广州510225)摘要:介绍了MQ 硅树脂的结构和性能,综述了MQ 硅树脂的制备研究进展及其在硅橡胶、有机硅压敏胶以及消泡剂,封装材料,UV 光固化涂料等领域的应用技术进展。
关键词:MQ 硅树脂;制备;硅橡胶;有机硅压敏胶;应用中图分类号:TQ324.21文献标识码:A文章编号:1002-7432(2010)06-0048-05【收稿日期】2010-03-01;修回日期:2010-04-11【作者简介】向洪平(1986—),男,重庆人,在读硕士研究生,研究方向为生物高分子。
*通讯联系人,E -mail :ge650704@Research progress in preparation and application of MQ silicone resinsXIANG Hong -ping ,GE Jian -fang *(College of Chemistry and Chemical Engineering ,Zhongkai University ofAgriculture and Engineering ,Guangzhou 510225,China )Abstract :The strcture and properties of MQ silicone resins were introduced .The research progress in preparation and technological advances in silicone rubber ,silicone pressure sensitive adhesive ,defoamers ,packaging materi-als ,UV curable coatings and other fields of application were reviewed .Key words :MQ silicone resin ;preparation ;silicon rubber ;silicone pressure sensitive adhesive ;application0引言有机硅材料兼具有机材料和无机材料的性质,呈现出许多独特的物理化学性质,如无毒无味、耐候、电气绝缘、耐氧化、低表面能、生物惰性、阻燃、憎水性等,已广泛地应用于国防军工、能源开发、轻工食品、纺织、电子电气、机械、建筑、交通运输、医疗医药、日常生活等领域[1]。
二氧化硅基纳米纤维气凝胶的研究进展作者:卫智毅王慧余天培程辉马信李守柱来源:《现代纺织技术》2022年第06期摘要:传统二氧化硅气凝胶是一种具有超轻、低导热系数、高孔隙率和高比表面积的三维结构多孔材料,但由于其力学性能较差,严重阻碍了实际应用。
为解决此问题,将柔性二氧化硅纳米纤维引入气凝胶中作为骨架材料,在保留传统二氧化硅气凝胶优异性能的基础上,还可展现出良好的形状记忆功能和机械稳定性能。
本文追溯了二氧化硅基纳米纤维气凝胶的发展历程,介绍了其制备方法及相关机理,梳理了当前为突破其力学性能差的限制所做的努力和改进,以更好地应用于空气过滤、油水分离、催化剂载体、吸附、隔热保温以及压力传感等领域,期望推动二氧化硅基纳米纤维气凝胶的进一步发展。
关键词:二氧化硅;纳米纤维;气凝胶;制备;应用中图分类号: TB33文献标志码: A文章编号: 1009-265X(2022)06-0231-11Research progress of silica-based nanofiber aerogelsWEI Zhiyi, WANG Hui, YU Tianpei, CHENG Hui, MA Xin, LI Shouzhu(College of Energy and Chemical Engineering, Xinjiang Institute of Technology, Akesu 843100, China)Abstract: The traditional silica aerogels are three-dimensional porous materials with ultra-light, low thermal conductivity, high porosity and high specific surface area. Due to its poor mechanical properties, the practical application has been seriously restricted. To solve this problem, flexible silica nanofibers were introduced into aerogels as skeleton materials, which showed good shape memory function and mechanical stability on the basis of retaining the excellent performance of traditional silica aerogels. In this paper, the development of silica-based nanofiber aerogels was traced, the preparation method and related mechanism were introduced, and thecurrent efforts and improvements made to break through the limitation of poor mechanical properties were summarized, so as to better apply silica-based nanofiber aerogelsto the fields of air filtration,oil-water separation, catalyst carrier, adsorption, heat insulation and pressure sensing. It is expected to promote the further development of silica-based nanofiber aerogels.Key words: silica; nanofiber; aerogels; preparation; application納米科技作为一项新兴科学技术,诞生于20世纪80年代,该技术的发展引发了纳米材料、纳米化学、纳米加工等一系列新的技术产生[1]。
纳米材料改性硅橡胶的研究进展 摘要:综述了近年来纳米蒙脱土改性硅橡胶、纳米Si02改性硅橡胶、纳米siox
改性硅橡胶、纳米纤维改性硅橡胶、纳米TiQ改性硅橡胶的研究与应用进展,并介绍了硅橡胶纳米改性材料的发展方向。
关键词:硅橡胶,纳米材料,改性
用纳米材料对传统硅橡胶进行改性,可以提高硅橡胶的力学、耐热、导电和阻燃等性能。通常所说的纳米相改性硅橡胶是指采用特殊工艺或技术手段将制备好的纳米相材料均匀分散于硅橡胶基体中从而得到比原有性能更好的材料。在纳米相改性硅橡胶体系中存在纳米颗粒之间的相互作用和纳米颗粒与硅橡胶基体问的作用;同时,改性硅橡胶中除了纳米颗粒本身具有特殊的纳米效应外,还与硅橡胶基体颗粒周围局部场效应的形式发生协同作用,因此在其内部各组分的协同作用下会产生一些母体不具备的力学、阻隔、抗老化和导电等特异性质。
1、纳米蒙脱土改性硅橡胶 近年来,对蒙脱土/硅橡胶复合材料的研究是阻燃高分子材料的一个研究热点。这类材料具有较白炭黑/聚合硅橡胶无法比拟的优点,可以同时改善高分子材料的力学性能、热稳定性、气体阻隔性和阻燃性等[1。3]。硅橡胶具有热稳定性高、热释放速率低、成炭率高、低烟、无毒等优点,成为阻燃防火橡胶的首选材料;但硅橡胶本身具有可燃性,需要进行阻燃改性以便扩大其应用。 赖亮庆[4]等采用蒙脱土(MMT)、钠基蒙脱土(Na-MMT)、用羧基插层剂改性的蒙脱土(DK3)和用十八烷基插层剂改性的蒙脱土(DK4)粉末,计算出MMT、Na-MMT、DK3和DK的[0013面层间距d001分别为1.2rim、1.5rim、2.5rim、3.4nm,并且以它们作为填充剂,用熔融共混法制备了蒙脱土/硅橡胶复合材料,研究了蒙脱土对硅橡胶的力学和阻燃性能。结果表明:有机插层剂改性有利于蒙脱土在硅橡胶中的分散,并且提高硅橡胶的拉伸强度和阻燃等性能。一般而言,未改性蒙脱土的层间距较小,且具有亲水性,与硅橡胶的相容性较差;所以蒙脱土在硅橡胶中不易被剥离而呈微米级分散,达不到补强和阻燃的效果。而经有机插层剂改性的蒙脱土DK3、Ⅸ<4的层间距增大,且有机阳离子的引入使蒙脱土的疏水性大大提高;从而使蒙脱土与硅橡胶的相容性提高,蒙脱土易被插层或剥离成纳米级片层分散在硅橡胶中。这种硅橡胶依托蒙脱土纳米片层超大的比表面积和极高的径/厚比来增强材料的力学性能;另外。纳米片层分散在硅橡胶中能够阻隔氧气、自由基以及热量等往里层传递,所以硅橡胶的阻燃性能得到提高。研究还发现,当层间距d001为3.4nm的有机改性蒙脱土的质量分数为6%时,硅橡胶的拉伸强度达到12.1MPa,扯断伸长率为362%,氧指数为32.7%,硅橡胶的起始分解温度和终止分解温度分别比空白样提高83℃和13℃。 王锦成L5j等对蒙脱土(MMT)进行有机改性后,再用其作为填料,采用溶液插层法制备了有机蒙脱土(0MMT)填充脱醇型RTV-2硅橡胶。与MMT质量分数为2%的硅橡胶相比,OMMT质量分数为20%的硅橡胶的拉伸强度由1.39Mpa提高到1.98MP提高了42.4%;断裂伸长率由190%提高到210%,提高了lo.5%;透气量只有其0.003%,而透气系数只有其0.009%;热分解中心温度变化不大,分解的剧烈程度也得到较大程度的抑制。 2、纳米SiQ改性硅橡胶 室温硫化硅橡胶(RTV)涂料具有良好的介电特性、物理特性、优异的憎水性以及憎水迁移性,能够显著提高玻璃和瓷绝缘子的污闪电压。在传统的玻璃和瓷绝缘子上使用RTV涂料是目前我国电力部门常用的防污闪措施[6。7]。RTV硅橡胶胶粘剂具有优异的耐候、工艺性能及稳定的化学结构,在特种炸药粘接领域也得到了广泛的应用。RTV硅橡胶胶粘剂与多种敏感特种炸药相容,具有长期贮存稳定的优越性,同时也存在自身的强度和对特种炸药的粘接强度较低等弱点,通过在体系中加入纳米Si02可以提高RTV的强度和对特种炸药的粘结强度。 方苏[8。等研究了两种不同结构、不同粒径的Si02对RTV涂料机械性能的影响及不同si02添加量对RTV涂料憎水迁移性能的影响。发现颗粒大小、表面处理剂等影响SiQ在硅橡胶中的补强效果,在填料添加量较低时,颗粒大小起主要作用;在填料添加量较高时,填料在胶中分散的均匀性起主要作用。增加Si02的添加量能增加RTV硅橡胶材料的机械性能,但也会降低其憎水迁移。 廖宏L9J等通过超声波分散法制备了纳米si02/室温硫化硅橡胶胶粘剂,研究了纳米Si02对RTV硅橡胶胶粘剂自身强度及对JOB-9003炸药的粘接强度的影响。发现JOB-9003炸药粘接面经钛酸丁酯处理后,有利于提高IUV硅橡胶胶粘剂/纳米Si02(经KH-570处理)复合体系对其的粘接力;体系中加入纳米Si02RTV硅橡胶胶粘剂的线膨胀系数降低,黏度有所增加;同时RTv硅橡胶胶粘剂的拉伸强度、断裂伸长率及JOB-9003炸药粘接件的拉伸强度明显提高,并在纳米SiOz含量为4%~5%时达到最大值;将不同粒径的纳米si02加入硅橡胶胶粘剂中,保持纳米Si02加入量为4%时,改变不同粒径纳米Si02的重量分数,复合体系的拉伸强度随之有规律地变化,并有最大值。 潘伟[10]等对添加气相法制备的siQ纳米粉对硅橡胶/炭黑体系的压阻、阻温效应影响及其导电机制做过研究。发现在添加15%导电炭黑的硅橡胶中,随着Si02纳米粉的增加,压阻效应越来越显著。在~定压力范围内,材料电阻随压力呈线性增加。添加15%导电炭黑的硅橡胶的电阻率随温度升高而略有降低,而加入纳米级气相法制成的Si02的导电炭黑/硅橡胶复合材料的电阻随温度增加而增加。一般认为电导率取决于导电团聚体间的电子跃迁的势垒高度和能隙宽度。在一定温度范围内,升温会使得导电团聚体间电子跃迁几率增大。此外,由于橡胶基体的膨胀系数大于导电炭黑,升温会导致链状团聚体间问隙和导电网络无序度增大。由于不添加si02纳米粉的材料中炭黑含量较高,形成连续链状高导电通道,升温并不能导致连续链状团聚体断裂,构成间隙,因而前者的影响占主导,使得电阻率随温度升高而降低。而加入Si()z纳米粉的材料内部为不连续导电团聚体结构。升温使间隙加大,因而材料体电阻率随温度升高而增大,且其导电机制为欧姆导电,其电导率受导电团聚体间的电导率控制。
3、纳米SiOx改性硅橡胶 纳米Si0)c(x=1.2~1.6)是一种无定型白色粉末,具有无毒、无味、无污染的特点。其颗粒尺寸为5~15nm,比表面积达640~700mz/g,表面存在不饱和的残键及不同键合状态的羟基,经高分辨电镜观测发现,其表面含有许多纳米级介孔结构,用Om_nisorp IOOCX比表面和孔隙率分析仪测得其表面孔隙率值为0.611ml/g。因表面欠氧而偏离了稳态的硅氧结构,故分子式为SiOx[1¨。利用纳米si())(对室温硫化硅橡胶改性时将产生特殊的效果,如对硅胶的硫化反应产生较强的阻聚作用,提高硅橡胶的拉伸强度等。 陈江涛[12]等以纳米SiOx取代白炭黑用作硅橡胶混炼胶补强用料,进行了纳米SiOx在硅橡胶中的应用研究。发现以纳米级SiOx取代白炭黑,在不改变原配方的基础上,采用传统混炼方法进行纳米填料的分散,可使硅橡胶在其它性能数据变化不大的情况下拉伸强度提高55%。 郭亚林r131等采用纳米SiOx对双组分室温硫化硅橡胶(RTv-2)做了改性研究。考察了纳米SiOx对RTv_2胶硫化反应和力学性能的影响,发现纳米SiOx粒子对RTV-2胶的硫化反应有较强的阻聚作用,表现在胶液的凝胶时间随纳米SiOx含量的增大而延长;纳米SiOx粒子对RTV-2硫化胶的拉伸性能有一定的改进作用,硫化胶的拉伸强度和断裂伸长率在纳米SiOx质量分数为6%时较高。
4、纳米纤维改性硅橡胶 纳米导电纤维(Nano-F)是由纳米铜粒子催化乙炔聚合反应而制得的一种导电填料。用它作为硅橡胶填料时发现:Nano-F对硅橡胶硫化没有影响,且其填充的硅橡胶胶料具有硬度低、弹性好和扯断永久变形小等优点,但其导电性能不如导电炭黑,采用Nano-F/导电炭黑并用填充的硅橡胶可获得最佳的物理性能与导电性能[i“。 陈克正[15]等考察了纳米导电纤维/导电炭黑填充硅橡胶胶料的流变性能,发现在低剪切速率下,Nanco-F的各向异性增加了硅橡胶分子链缠结点,阻碍其在流场中的取向,提高了胶料的表观黏度;在高剪切速率下,Nanco~F的取向有助于硅橡胶分子链的取向运动,可降低胶料的表观黏度,改善胶料的加工性能。并且提出Nanco-F/导电炭黑并用填充硅橡胶可作为一新型的导电橡胶使用。 陈克正[16]等还研究了纳米导电纤维(Nanco-F)与导电炭黑(H∞)填充硅橡胶复合材料的电性能,Nanco-F/HG-CB填充硅橡胶复合材料具有高的导电性;电阻率随温度增加在25~40℃之间呈负温度系数,而在40~120℃之间电阻率变化不大,具有较高的热稳定性;在不同温度下的伏一安特性呈欧姆线性关系。
5、纳米Ti02改性硅橡胶 纳米Ti02粒子具有表面缺陷少、非配对原子多、比表面积大等优点,可以与聚合物发生物理或化学结合。用纳米T慨填充硅橡胶基体,可以增加硅橡胶的物理或化学交联点,提高硅橡胶的交联密度,在应力场的作用下,当受外力损伤时,基体内产生微变形区,可以吸收能量,从而表现出较好的抗辐照能力。同时,纳米Ti02具有半导体性质,质子辐照下,带电粒子激发电子e-由低能的价带向高能级的导带跃迁,产生电子(e_)一空穴(h+)x,-t,通过电子跃迁吸收部分能量后,再通过电子一空穴对的复合以振动热或其它形式释放,从而避免质子对聚合物分子链的破坏,因此添加纳米Ti02可提高硅橡胶抗辐照性能。 邸明伟[17]等以MQ树脂(MQ硅树脂是由单官能硅氧单元(民Si00.5,简称M单元)和四官能硅氧单元(Si02,简称Q单元)组成的有机硅树脂)增强硅橡胶为基体,采用机械共混的方式,加入少量纳米Ti(]2进行改性。采用空间综合辐照模拟设备研究了,纳米Ti02,在100keV和150keV能量质子辐照下,对MQ硅树脂增强加成型硅橡胶的损伤及热性能的影响。试验结果表明,添加纳米Ti02的硅橡胶与未改性硅橡胶相比,经过质子辐照后,表面颜色加深和表面裂纹损伤的程度减小,质损率增加、耐热性能下降以及收缩膨胀率变化的程度降低,表现出明显的抗辐照性能。