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【技术】硅烷偶联剂改性纳米氧化锌的研究
来源:中国粉体技术网    更新时间:2023-12-04 17:37:35    浏览次数:
 
  相较于普通氧化锌,纳米ZnO作为一种新型多功能无机材料,由极细颗粒组成,颗粒粒径均为纳米数量极(1nm~100nm),具有表面活性大,比表面积大且热稳定性和化学稳定性较好等优异性能,在抗菌防腐、阻燃、光催化以及抗紫外线性能等方面表现优越。
  
  江娟等人将纳米氧化锌添加在硅溶胶/纯丙乳液中,复合制备一种新型的外墙建筑涂料,实验结果发现该种外墙涂料抗紫外线性能优越,透光度低于10%。黄文艺等人采用溶剂热法首次制得片状多孔纳米氧化锌,研究结果表明片状纳米氧化锌在紫外-可见光照射条件下光催化活性和稳定性优异。
  
  但纳米氧化锌在使用时,由于其表面亲水疏油,容易聚集,分散不均,与其它聚合物难以相容,严重影响纳米材料的性能和结构。
  
  目前,纳米ZnO的改性方法主要分为掺杂和表面改性,选用表面改性的方法可以在很大程度上控制合成后纳米ZnO的结构和性能,改性后的纳米粉体分散相对均匀,不易团聚。
  
  盖广清等人采用硅烷偶联剂(KH-570)对纳米ZnO表面进行改性,研究了偶联剂用量、反应温度和反应时间对纳米ZnO表面改性的影响,并采用活化指数、傅里叶红外线光谱仪、X射线和扫描电镜等方法对改性前后的纳米ZnO进行表征,探究其改性效果。
  
  1、纳米氧化锌改性
  
  取适量纳米ZnO放在真空干燥箱中预干燥,无水乙醇和去离子依照质量比3:5混合,在干燥后的烧杯中加入纳米ZnO和上述溶液。超声破碎处理30min,在1000r/min下,搅拌1h,匀速搅拌后待温度恒定,缓慢匀速滴加硅烷偶联剂(溶于无水乙醇),反应结束后冷却至室温,溶液用无水乙醇清洗3次、离心机离心3次,然后置于真空干燥箱干燥,制得偶联剂改性后纳米ZnO。
  
  2、试验结果
  
  (1)以硅烷偶联剂KH-570为表面改性剂对纳米ZnO表面进行改性,实验证明,最佳改性条件:KH-570用量为3%,反应时间2h,反应温度60℃。纳米ZnO表面由亲水性变为疏水性,纳米粒子的团聚现象改善,分散稳定性提高。
 
【技术】硅烷偶联剂改性纳米氧化锌的研究   
  
  (2)FT-IR分析表明,硅烷偶联剂KH-570成功改性纳米ZnO粉体;XRD衍射和SEM分析表明,是否改性并不会改变纳米ZnO粉体的六方晶型结构,但纳米ZnO粉体团聚现象显著改善。
  
  资料来源:《盖广清,钟媛.硅烷偶联剂对纳米氧化锌表面的改性研究[J].吉林建筑大学学报,2022,39(06):51-55》,由【粉体技术网】编辑整理,转载请注明出处!
  
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