PDF《乙烯基三乙氧基硅烷表面改性纳米 SiO2》

Vol134 No12 ・

28 ・ 化工新型材料NEW CHEMICAL MA TERIALS 第34 卷第

2 期2006 年2月基金项目 :湖北省教育厅自然科学基金资助(2003BC3) ;

湖北省科技厅自然科学基金资助(批准号 :2003ABA075) 作者简介 :欧阳兆辉(1977 - ) 男 ,硕士研究生.

伍林(1965 - ) ,男 ,副教授 ,硕士生导师 ,生物学博士后 ,从事纳米材料制备与应用等领域的研究. 乙烯基三乙氧基硅烷表面改性纳米 SiO2 欧阳兆辉1 ,2 伍林1 ,2 李孔标2 易德莲2 秦晓蓉2 (11 湖北省高温陶瓷与耐火材料重点实验室 ,武汉

430081 ;

21 武汉科技大学应用化学研究所 ,武汉 430081) 摘要采用硅烷偶联剂 A2151 处理的纳米二氧化硅(SiO2 ) 粒子 ,具有良好的疏水性 ,并且反应 副产物没有腐蚀性 ,有利于保护设备和环境.对改性前后纳米 SiO2 的表面进行研究 ,证明该工艺能 够实现纳米 SiO2 的表面改性 ,能够有效分散纳米 SiO2 聚集体.红外光谱分析表明 ,A2151 确实已经 和纳米 SiO2 表明的羟基发生了化学反应. 关键词 纳米二氧化硅(SiO2 ) ,表面改性 , 硅烷偶联剂 Study on surface modification of nano2SiO2 with vinyl2silane Ouyang Zhaohui1 ,2 Wu Lin1 ,2 Li Kongbiao2 Yi Delian2 Qin Xiaorong (1. Hubei Province Key Laboratory of Ceramics and Refractories , Wuhan University of Science and Technology , Wuhan

430081 ;

2. Applied Chemistry Research Institute , Wuhan University of Science and Technology , Wuhan 430081) Abstract Nano2silica was treated with vinyl2silane A2151 , which had a good hydrophobicity ;

on the other hand , it is advantageous that byproduct is harmless to equipments and environment. The surface status of nano2silica before and after modification were studied. It was verified that modification of nano2silica can be carried out by this technics and the aggregation of nano2silica can be dispersed effectively. The analysis of FTIR proved that the A2151 had been successfully grafted on the surface of nano2silica. Key words nano2silica (SiO2 ) , surface modification , silicane coupling agent 纳米二氧化硅 ( SiO2 ) 表面存在的活性硅羟基、 吸附水及制备工艺导致其表面出现的酸区[1 ] ,使其 呈亲水性 ,限制了 SiO2 超细效应的充分发挥 ,在有 机相中难以浸润和分散 ,使其在某些有特殊要求的 领域无法使用.因此必须对其进行表面改性 ,目的 是改变超细 SiO2 表面的物化性质 ,提高其与有机分 子的相容性和结合力 ,改善加工工艺. 本研究采用硅烷偶联剂 A2151 改性纳米 SiO2 .

1 实验装置及流程 实验采用 SK221210 H 型回转式管式电阻炉作 为表 面改性加热器,其内径为37mm , 长度为340mm ,管内径里面放置装有纳米 SiO2 的容器.实 验流程如图

1 所示. 先使 N2 经过干燥塔

2 除去塔内杂质和水分 ,然 后经过预热器

3 预热到一定温度 ,在预热器

3 出口 连接

1 个三通管 ,其中一支路的 N2 用来对纳米 SiO2 进行预热处理 ,另一支路的 N2 和A2151 蒸气 混合.预处理时 ,关闭偶联剂支路 ,预处理完毕后 , 开通偶联剂支路 ;

N2 和A2151 混合蒸气一起进入表 面改性加热器

7 的底部 ,在预设的温度下反应一定 时间后 ;

关闭偶联剂支路 ,继续用热氮气吹扫一定时 ? 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 第2期欧阳兆辉等 :乙烯基三乙氧基硅烷表面改性纳米 SiO2

11 氮气瓶 ;

21 干燥塔 ;

31 管式炉 ;