【精品論文】納米鐵氧體UV固化涂料的研究[專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)]

1、安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文納米鐵氧體UV固化涂料的研究姓名李梅申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)應(yīng)用化學(xué)指導(dǎo)教師馬家舉20070525知識(shí)水壩論文安徽理工大學(xué)碩士論文摘要本文選用了油酸和硬脂酸的復(fù)合酸油酸十二烷基硫酸鈉對(duì)納米鐵氧體進(jìn)行表面改性研究不同改性劑對(duì)鐵氧體親油性的影響用熱分析、紅外光譜分析了改性鐵氧體的表面基團(tuán)并用透過(guò)率、磁響應(yīng)和活化指數(shù)比較改性效果。結(jié)果表明納米鐵氧體經(jīng)表面改性后親油性明顯提高其中油酸和硬脂酸的復(fù)合酸改性效果優(yōu)于其它改性劑。以此復(fù)合酸為改性劑研究了不同工藝條件改性劑用量、改性溫度對(duì)表面改性的影響確定納米鐵氧體改性的最佳工藝條件。把經(jīng)過(guò)改性的納米鐵氧體粒子添加到固化涂料中通過(guò)掃描電鏡觀

2、察涂料固化后的行貌發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)改性的鐵氧體納米粒子在涂料中分散均勻。同時(shí)研究了納米鐵氧體含量對(duì)固化涂膜的機(jī)械性能電學(xué)性能吸波性能等其它各項(xiàng)性能的影響。結(jié)果表明合成的納米復(fù)合涂膜性能明顯優(yōu)于未加納米的涂膜性能如硬度、耐磨性等涂膜的機(jī)械性能均隨納米粒子含量的增加而提高但納米粒子含量有一個(gè)最佳值超過(guò)或低于這個(gè)值性能都會(huì)有不同程度的降低。鐵氧體質(zhì)量分?jǐn)?shù)是時(shí)涂膜對(duì)電磁波吸收強(qiáng)度很少當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是在某些頻率段涂膜最大吸收峰對(duì)應(yīng)的吸收強(qiáng)度是提高倍左右。圖表參考文獻(xiàn)關(guān)鍵詞納米鐵氧體表面改性固化涂料性能測(cè)試分類號(hào)知識(shí)水壩論文安徽理工大學(xué)碩士論文摘要?忙?、麗獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研

3、究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方以外論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果也不包含為獲得塞筮堡王太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名名螽簽字日期砷辜月膽日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解塞徽堡王太堂有保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定即研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬于安徽理工大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)塞邀壟王太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索可以采用

4、影印縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書。同時(shí)本人保證畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫的文章一律注明作者單位為安徽理工大學(xué)。學(xué)位論文作者簽名乒匆簽字日期沙年月明導(dǎo)師簽名簽字日期刎年月日安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論固化涂料簡(jiǎn)介緒論紫外光固化涂料是指在紫外光照射下可以發(fā)生光聚合或光交聯(lián)反應(yīng)有快速固化的特點(diǎn)常用來(lái)作為材料表面保護(hù)的特殊涂料。其用途非常廣泛受到科學(xué)研究工作者的高度重視呻。傳統(tǒng)的自然干燥固化或熱固化涂料一般都含有大量有機(jī)溶劑在涂料生產(chǎn)與使用中產(chǎn)生大量“三廢”對(duì)環(huán)境造成污染影響人類健康。與傳統(tǒng)涂料相比固化涂料是節(jié)能型和環(huán)保型的涂料具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。固

5、化涂料的應(yīng)用現(xiàn)狀自世紀(jì)年代西德拜爾公司推出第一個(gè)光敏涂料產(chǎn)品以來(lái)固化涂料從品種、性能到固化裝置都有了長(zhǎng)足的發(fā)展應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大口。從最初的主要用于木材的涂裝和保護(hù)發(fā)展至今應(yīng)用領(lǐng)域已涉及電子產(chǎn)品的阻焊、金屬制品的防腐涂裝和粘合劑等領(lǐng)域。近年來(lái)一些特殊功能的固化涂料不斷涌現(xiàn)如防粘涂料、殺菌涂料、抗靜電涂料等。目前世界主要固化材料生產(chǎn)商有德國(guó)的、美國(guó)的和日本的等公司產(chǎn)品比較集中。我國(guó)固化產(chǎn)品雖屬于起步階段生產(chǎn)和消費(fèi)量比較小但其發(fā)展勢(shì)頭非常強(qiáng)勁國(guó)外生產(chǎn)商己把中國(guó)市場(chǎng)列為重要的開(kāi)拓目標(biāo)。經(jīng)過(guò)三十多年的努力我國(guó)已經(jīng)建立起固化涂料的原材料、產(chǎn)品和涂裝設(shè)備的生產(chǎn)基地產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高品種也不斷增加己能生產(chǎn)用于

6、竹木地板、家具、塑料裝飾板、塑料飲管等多種固化涂料。這些都說(shuō)明了我國(guó)雄厚的市場(chǎng)基礎(chǔ)和固化涂料巨大的市場(chǎng)潛力。近幾年來(lái)隨著人民生活水平的提高和觀念的變化大大促進(jìn)了固化產(chǎn)品的相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。由于其環(huán)保優(yōu)勢(shì)固化已獲得了環(huán)境法規(guī)的強(qiáng)有力的支持和工業(yè)界的密切關(guān)注。迄今為止國(guó)內(nèi)外學(xué)者在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面已經(jīng)取得了大量的研究成果。施文芳用簡(jiǎn)便的方法合成了丙烯酸為末端的聚酯型和聚氨酯型超枝化預(yù)聚物它不僅可用于一般光固化體系還可用于光固化粉末涂料。洪嘯吟等【用羥基為末端基的超枝化預(yù)聚物改性陽(yáng)離子光固化體系得到了很好的結(jié)果。蔣安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文碩健等例研制了性能很好的單體丙烯酸雙環(huán)戊烯基酯。近年來(lái)乙烯基醚、丙烯基

7、醚等一些幾乎無(wú)毒性的單體已部分代替有毒的丙烯酸酯單體并可用于陽(yáng)離子光固化體系【。目前高活性的自由基型引發(fā)劑仍是研究的熱點(diǎn)。瑞上公司研究并商品化了的雙芳?；籽趸衔镆l(fā)劑引發(fā)效率高可深層固化且具有光漂白的作用。此外人們還研究了高分子光引發(fā)劑用來(lái)克服小分子引發(fā)劑分解后在涂膜殘留的小分子或碎片對(duì)涂膜的劣化作用。王爾鑒等【合成了具有分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移作用的碘鯰鹽它可用于近紫外光的自由基光引發(fā)聚合。由于光引發(fā)劑可能會(huì)給涂層帶來(lái)一些弊端并且其本身具有一定的毒性所以近年來(lái)無(wú)光引發(fā)劑的光固化體系的研究受到人們極大的關(guān)注。該固化體系一般由電子給體單體、電子受體單體組成其在光作用下生成激發(fā)態(tài)通過(guò)電子轉(zhuǎn)移生成自由基引

8、發(fā)單體聚合。報(bào)道最多的是乙烯基醚、乙烯苯衍生物與馬來(lái)酰亞胺衍生物組成的體系。盡管無(wú)引發(fā)劑光聚合現(xiàn)在仍處于研究階段但它在食品包裝、戶外涂料和粉末涂料上有廣闊的應(yīng)用前景舢。固化涂料的發(fā)展趨勢(shì)科學(xué)工作者對(duì)光固化技術(shù)感興趣并取得進(jìn)展是在世紀(jì)年代年美國(guó)公司首次申請(qǐng)了以不飽和聚酯與苯乙烯為主的固化油墨的技術(shù)專利。年代是光化學(xué)基礎(chǔ)研究盛期年德國(guó)拜爾公司首先利用不飽和樹(shù)脂與安息香醚的固化體系制成了商品化的產(chǎn)品【“開(kāi)發(fā)了第一代固化涂料。到年代末固化涂料一直保持著年均以上的增長(zhǎng)率。進(jìn)入世紀(jì)年代中期仍以每年接近的速度快速增長(zhǎng)在某些領(lǐng)域增長(zhǎng)速度還有加快的趨勢(shì)。年固化涂料約占整個(gè)涂料市場(chǎng)份額的。年固化涂料占整個(gè)涂料市場(chǎng)

9、的份額仍然很小僅為”】。年在美國(guó)、德國(guó)、意大利等發(fā)達(dá)國(guó)家固化涂料的生產(chǎn)量約占涂料生產(chǎn)總量的并以每年的速度遞增研。我國(guó)于世紀(jì)年代也開(kāi)始了固化技術(shù)的基礎(chǔ)理論及應(yīng)用研究年代初國(guó)內(nèi)開(kāi)始應(yīng)用此技術(shù)年代后期固化涂料、油墨、膠粘劑和電子產(chǎn)品等的市場(chǎng)規(guī)模每年約一。年我國(guó)使用各類固化涂料年安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文我國(guó)耗用固化涂料量約為年達(dá)到年約為年約為年約為。由中國(guó)感光學(xué)會(huì)輻射固化專業(yè)委員會(huì)“年輻射固化行業(yè)經(jīng)濟(jì)信息統(tǒng)計(jì)匯總表”得知固化涂料的用量在年為年為。納米涂料現(xiàn)狀納米技術(shù)在涂料領(lǐng)域中應(yīng)用方向主要有兩個(gè)瞄一是對(duì)傳統(tǒng)涂料性能的改善。利用涂料的流變性與填料的粒徑存在的一定關(guān)系引用納米技術(shù)可制得施工性能優(yōu)良的納米涂

10、料。納米粒子由于比表面積大與有機(jī)樹(shù)脂基質(zhì)之間存在良好的界面結(jié)合力從而可提高原有涂層的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐刮性等力學(xué)性能利用這一特性可制備高耐刮性汽車涂料、家具漆等納米涂料。二是制備出新的功能性納米涂料。如軍事隱身涂料、靜電屏蔽涂料、納米抗菌涂料、納米界面涂料等。國(guó)外在納米涂料的研究開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面起步較早尤其美國(guó)與日本在這方面走在了世界的前列。美國(guó)開(kāi)發(fā)成功并己進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化的有豪華轎車面漆、軍事隱身涂料、絕緣涂料另外還開(kāi)展了光致變色涂料、透明耐磨涂料、包裝用阻隔性涂層等納米涂料的研究。目前美國(guó)己有家公司銷售商業(yè)用的納米復(fù)合涂料產(chǎn)品鯽。國(guó)外納米涂料的研究現(xiàn)狀在美國(guó)公司【使用納米級(jí)以輕乙基纖維素為增

11、稠劑并加入其它助劑與水充分分散后再與丙烯酸乳液攪拌混合制成了抗紫外線老化的水性涂料。另外美國(guó)公司【利用該公司所生產(chǎn)的粒徑為左右的納米商品名與一定的溶劑、樹(shù)脂、助劑及有機(jī)抗紫外線劑進(jìn)行復(fù)配制成抗紫外線的預(yù)混合物可作為涂料和塑料配方的一部分。結(jié)果表明當(dāng)粒徑足夠小時(shí)可在分散體系中呈透明狀態(tài)而且通過(guò)無(wú)機(jī)和有機(jī)抗紫外線的協(xié)同作用效果比使用單一的無(wú)機(jī)抗紫外線劑好得多。目前在納米復(fù)合涂料的研究中美國(guó)的公司處于領(lǐng)先地位其前身是美國(guó)的一個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)用于涂料中的無(wú)機(jī)納米材料如氧化鋼錫、氧化鉛銻等用其制得的涂料具有透明性及隔絕紅外光和紫外光的作用因此可以制成隔熱透明涂料。另外這些納米粒子還可用來(lái)生產(chǎn)高耐磨涂料用

12、于安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論眼鏡鏡片、地板等方面。該公司將自己生產(chǎn)的納米氧化鋁與透明清漆混合發(fā)現(xiàn)用其制得的涂料能大大提高涂層的硬度、耐刮性及耐磨性比傳統(tǒng)涂料的耐磨性提高倍。除此之外在軍事上也有應(yīng)用海軍艦艇上的金屬部件涂裝這種涂料后耐磨性及耐蝕性可以成倍的增加極大地提高了這些需長(zhǎng)期經(jīng)受磨損和腐蝕考驗(yàn)的金屬部件的壽命。近期美國(guó)研制出一種革命性的納米結(jié)構(gòu)涂料。這種涂料可作為潛水艇部件上鉻的替代物其結(jié)構(gòu)組成是一種廣泛使用的傳統(tǒng)鋁鈦陶瓷混合材料的納米結(jié)構(gòu)模式采用熱噴涂工藝涂覆對(duì)環(huán)境無(wú)害。納米結(jié)構(gòu)材料所包含的粒子或晶粒的直徑都小于這種超微結(jié)構(gòu)材料具有非常優(yōu)異的性能。美國(guó)軍方推出這種新型涂料是希望通過(guò)延長(zhǎng)

13、機(jī)器和其它裝置的壽命解決海軍經(jīng)費(fèi)問(wèn)題。美國(guó)海軍方面預(yù)見(jiàn)在船舶、飛機(jī)、陸用交通工具上這種納米結(jié)構(gòu)涂料可減少昂貴的重復(fù)維修費(fèi)用。目前它已經(jīng)許可在美國(guó)海軍艦船上使用。納米復(fù)合涂料中己取得突破性進(jìn)展的還有靜電屏蔽涂料和電絕緣涂料。美、日等國(guó)研究人員采用納米級(jí)二氧化錫、三氧化鉻等與樹(shù)脂復(fù)合制成了靜電屏蔽涂層用納米級(jí)鈦酸鋇與樹(shù)脂復(fù)合制成了高介電絕緣涂層用納米級(jí)與樹(shù)脂復(fù)合制備磁性涂料。目前這方面的制備工藝己有所突破并逐步迸入產(chǎn)業(yè)化階段。日本松下公司己經(jīng)研制出具有良好靜電屏蔽性能的納米涂料這種涂料不但具有很好的靜電屏蔽特性而且也克服了炭黑靜電屏蔽涂料顏色單一的缺點(diǎn)。在德國(guó)公司開(kāi)發(fā)了可用于混凝土、石材、陶瓷木材

14、、玻璃等表面的納米涂料它能降低被涂飾表面的表面張力疏水、疏油從而達(dá)到抗污、防霧、易清洗的目的。該公司還推出了自清潔型外墻涂料一硅納米結(jié)構(gòu)改性的丙烯酸涂料。英國(guó)牛津大學(xué)的等人基于對(duì)納米復(fù)合陶瓷涂料體系進(jìn)行了初步的調(diào)查研究。研究表明具有納米尺寸的顆粒在復(fù)合涂料中仍為納米尺寸。在此基礎(chǔ)上利用溶膠一凝膠過(guò)程、凍干過(guò)程制得的原料粉及低壓等離子噴涂技術(shù)成功制成了納米復(fù)合陶瓷涂料。經(jīng)過(guò)一定的處理這種涂料能較好地粘到已經(jīng)涂上一層含有和涂料的不銹鋼上。納米等金屬氧化物由于質(zhì)量輕、厚度薄、顏色淺、吸波能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而成為吸波涂料研究的熱點(diǎn)之一。法國(guó)研制出一種寬頻微波吸收涂層這種吸收涂層由粘結(jié)劑和納米級(jí)微粉填充材料組

15、成。這種由多層薄膜疊合而成的結(jié)構(gòu)具有很好的磁導(dǎo)率在內(nèi)具有良好的吸波性能棚。目前許多國(guó)家正在積極聯(lián)合研究開(kāi)發(fā)納米涂料如葡萄牙和法國(guó)的科研人員安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論聯(lián)合利用活性磁電管噴涂技術(shù)成功制備納米涂層。而且發(fā)現(xiàn)在射線衍射試驗(yàn)中由和活性磁電管聯(lián)合得到的涂層其硬度隨著少量的加入而增強(qiáng)并且的原子百分?jǐn)?shù)在到時(shí)達(dá)到最大值。進(jìn)一步研究了與含量相關(guān)的硬度、殘余壓應(yīng)力和楊氏模量之間的關(guān)系而對(duì)于由活性磁電管得到的涂料樣品沉積速度和硬度之間不存在直接的關(guān)系。我國(guó)納米涂料研究狀況傳統(tǒng)涂料性能的改善浙江大學(xué)于年發(fā)明了一種高性能納米涂料的制各方法。它是利用濕化學(xué)方法制備納米粉體的技術(shù)在常規(guī)涂料制備的過(guò)程中加入納

16、米粉體的先驅(qū)物、反應(yīng)控制劑和稀釋劑等直接在顏料或填料的表面原位合成相應(yīng)的納米粉體通過(guò)這些納米粉體的定向親和性的匹配使它們附聚在顏料或填料的表面上并形成相應(yīng)的定向排列狀態(tài)。其步驟分為納米粉體先驅(qū)液的制備和納米涂料的制備兩步采用這一技術(shù)可以制備具有顯著納米改性效果的高性能納米涂料。功能性納米涂料北新集團(tuán)建材股份有限公司北京涂料分公司與一些研究院及高校合作成功地推出新型綠色環(huán)保涂料一龍牌納米漆系列納米抗菌涂料這種納米抗菌涂料把稀土激活無(wú)機(jī)抗菌劑與納米材料技術(shù)相結(jié)合將高科技研究成果應(yīng)用于傳統(tǒng)的涂料生產(chǎn)工藝中從而改善了涂料的性能。目前北新集團(tuán)北京涂料公司的納米抗菌涂料年產(chǎn)可達(dá)噸。云南紅塔集團(tuán)與天津大學(xué)密

17、切合作在研制出納米抗菌劑后開(kāi)發(fā)抗菌油墨現(xiàn)己用于煙草生產(chǎn)。中國(guó)科學(xué)院開(kāi)發(fā)出了一種納米復(fù)合耐高溫防火涂料的制備技術(shù)這種耐高溫防火涂料由納米炭化硅、納米硅酸鹽粘土、磷酸鹽及納米硅酸鋁、納米有機(jī)高分子包括粘合劑采用插層復(fù)合法制備。其他年南京浦津科技有限公司引進(jìn)德國(guó)最新技術(shù)成功開(kāi)發(fā)納米系列涂料、納米抗菌功能母料和納米電磁屏蔽材料并生產(chǎn)出通用型內(nèi)外墻環(huán)保乳膠漆、納米改性內(nèi)外墻功能性乳膠漆和特種涂料三大系列產(chǎn)品。浦津科技有限公司生產(chǎn)的這種通用型內(nèi)外墻環(huán)保乳膠漆具有應(yīng)用面廣、漆面光潔、細(xì)膩、附著力強(qiáng)、耐洗擦、無(wú)毒無(wú)味、價(jià)格低廉等特點(diǎn)納米改性內(nèi)外墻功能孚膠漆具有抗菌、防滲、疏水、氣味芳香等特點(diǎn)是高檔建筑的首選裝

18、飾材料特種涂料包括金屬漆、浮安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文雕涂料、防水涂料等品種可滿足高檔建筑物的特殊需要。涂料作為保護(hù)層具有防腐蝕效果好施工簡(jiǎn)單適應(yīng)性強(qiáng)能用于大型裝備和不規(guī)則設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)因而得到廣泛應(yīng)用。隨著工業(yè)的發(fā)展對(duì)涂料的要求也越來(lái)越高尤其是希望得到具有多種性能的多功能涂料。納米材料及納米粒子納米材料早在年著名物理學(xué)家查理?費(fèi)曼在美國(guó)物理年會(huì)的講演中首次預(yù)言如果人們可以在更小尺度上制備并控制材料的性質(zhì)將會(huì)打開(kāi)一個(gè)嶄新的世界。這一預(yù)言被科學(xué)界視為納米材料萌芽的標(biāo)志。世紀(jì)年代美國(guó)康奈爾大學(xué)和利用氣相凝集的手段制備納米顆粒開(kāi)始了人工合成納米材料年西德教授雨用惰性氣體凝集的方法制備出納米顆粒從理論及性能

19、上全面研究了相關(guān)材料的試樣提出了納米晶體材料的概念成為納米材料研究的創(chuàng)始者。納米粒子的團(tuán)聚物料經(jīng)超細(xì)化后呈現(xiàn)出與原物料許多不同的性質(zhì)最典型的特征是比表面積增大表面能升高表面活性增加顆粒之間吸引力增大。由于雜質(zhì)和表面靜電的緣故粒子和粒子在相互碰撞的過(guò)程中也易相互吸引而聚集。研究認(rèn)為引起納米粒子團(tuán)聚的原因大致可歸納如下四個(gè)方面。材料在細(xì)化過(guò)程中由于沖擊、摩擦及粒徑的減小新生的納米粒子表面積累了大量的正電荷或負(fù)電荷而且電荷極易集中在粒子的拐角及凸起處。這些帶電粒子極不穩(wěn)定為了趨于穩(wěn)定它們相互吸引尖角處相互接觸連接時(shí)粒子產(chǎn)生團(tuán)聚此過(guò)程的主要作用力是靜電庫(kù)侖力。新生的納米粒子表面具有相當(dāng)高的表面能粒子處

20、于極不穩(wěn)定的狀態(tài)。為了降低表面能趨于穩(wěn)定狀態(tài)納米粒子往往通過(guò)相互聚集靠攏而達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)因而引起粒子團(tuán)聚。納米粒子之間距離極短粒子之間的范德華引力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大子粒子自身的重力也會(huì)引起團(tuán)聚。安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文納米粒子之間表面的氫鍵及其它化學(xué)鍵作用也會(huì)導(dǎo)致粒子之間相互粘附聚集。按照?qǐng)F(tuán)聚形成的原因可將納米粒子的團(tuán)聚分為兩種軟團(tuán)聚和硬團(tuán)聚。軟團(tuán)聚主要是由于顆粒間的靜電作用力和范德華力所致。顆粒表面原子所占比例隨粒徑減小而迅速增加表面自由能增大表面活性增強(qiáng)而引起團(tuán)聚可以通過(guò)化學(xué)作用或機(jī)械作用消除。關(guān)于粉體中硬團(tuán)聚的形成有多種原因概括起來(lái)主要是納米粒子上羥基基團(tuán)的氫鍵是硬團(tuán)聚形成的根源水通過(guò)毛細(xì)管作用成為硬

21、團(tuán)聚形成的重要因素毛細(xì)管的附加壓力使孔徑收縮導(dǎo)致羥基基團(tuán)進(jìn)一步聯(lián)結(jié)從而加劇了硬團(tuán)聚。納米粒子的表面改性納米粒子表面改性機(jī)理納米粒子的表面改性就是讓納米粒子表面與表面改性劑發(fā)生作用改善納米粒子表面的可潤(rùn)濕性增強(qiáng)納米粒子在介質(zhì)中的界面相容性使納米粒子容易在有機(jī)化合物或水介質(zhì)中分散。不論表面改性劑是何種化合物其分子結(jié)構(gòu)必須具有易對(duì)納米粒子的表面產(chǎn)生作用的特征基團(tuán)這種特征基團(tuán)可以通過(guò)表面改性劑的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而獲得。根據(jù)納米粒子與改性劑表面發(fā)生作用的方式改性的機(jī)理可分為包覆改性、偶聯(lián)改性等。納米鐵氧體粉體是表面能較高的親水性的無(wú)機(jī)粉體由于具有很高的表面活性納米顆粒之間容易團(tuán)聚從而失去納米效應(yīng)。納米粉體的

22、表面改性是通過(guò)物理或化學(xué)的方法將其它物質(zhì)引入顆粒表面包敷的小顆粒不但消除了顆粒表面的帶電效應(yīng)防止團(tuán)聚同時(shí)還形成了一個(gè)勢(shì)壘使它們?cè)诤铣伞Y(jié)過(guò)程中指無(wú)機(jī)包敷粒子不易長(zhǎng)大改變?cè)砻婀逃刑匦?。由于納米粒子表面具有羥基等活性基團(tuán)因而很容易與表面活性劑發(fā)生物理的或化學(xué)的作用納米粉體的表面改性方法主要有以下幾種。偶聯(lián)劑改性偶聯(lián)劑是具有兩性結(jié)構(gòu)的物質(zhì)其分子的一部分基團(tuán)可以與粉體表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或者物理吸附另一部分可與聚合物表面發(fā)生某些化學(xué)反應(yīng)或物理纏結(jié)從而將兩種性質(zhì)差異很大的材料牢固的結(jié)合起來(lái)使納米粉體和高聚物分子之間產(chǎn)生特殊功能的“分子橋”。王其祥等人采用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)納米粉進(jìn)行改性結(jié)果表明改安徽理工大學(xué)碩

23、士學(xué)位論文緒論性后的納米粉表面形成了一層致密的有機(jī)層極大的提高了納米粉的抗氧化性。表面活性劑改性表面活性劑有陽(yáng)離子型、陰離子型與非離子型。如高級(jí)脂肪醇、酸及其酯類、酰胺類和金屬鹽類等其分子的一端為長(zhǎng)鏈烷基與聚合物分子鏈有一定的相容性另一端為羧基、醚基或金屬鹽等極性基團(tuán)可通過(guò)靜電作用、色散力作用、氫鍵作用、兀電子的極化作用、疏水基的相互作用與無(wú)機(jī)填料表面發(fā)生化學(xué)作用或物理吸附從而有效覆蓋填料表面。此外表面活性劑本身有一定的潤(rùn)滑作用可以降低熔體粘度而改善填充復(fù)合體系的流動(dòng)性。不飽和有機(jī)酸改性不飽和有機(jī)酸帶有一個(gè)或多個(gè)不飽和雙鍵及一個(gè)或多個(gè)羧基與納米粉體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以離子鍵的形式構(gòu)成單分子薄膜包覆在

24、納米粉體的表面。而且有機(jī)酸中含有不飽和雙鍵在和基體樹(shù)脂復(fù)合時(shí)在引發(fā)劑的作用或熱的作用可能打開(kāi)雙鍵和基體樹(shù)脂發(fā)生接枝交聯(lián)等一系列化學(xué)反應(yīng)使納米粉體與高聚物基體較好地結(jié)合在一起提高了復(fù)合材料的物理機(jī)械性能。聚合物包覆改性在聚合物網(wǎng)絡(luò)中引入羧酸鹽如鋅、鎘等、磺酸鹽如鋅、鎘、銅及其多元復(fù)合金屬離子等等經(jīng)還原處理得到高分子包覆的金屬納米粒子平均粒徑僅幾個(gè)納米受聚合物網(wǎng)絡(luò)的立體保護(hù)作用提高了納米粒子的穩(wěn)定性實(shí)現(xiàn)了納米粒子特殊性質(zhì)的微觀調(diào)控聚合物優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)及易加工性為納米粒子的成型加工提供了良好的載體?！疤岬皆诘拇嬖谙裸~離子還原成納米銅粒子發(fā)現(xiàn)可以使納米銅粒子穩(wěn)定這種改性的納米銅粒子在作為催化劑應(yīng)用時(shí)可

25、以通過(guò)控制的水解度來(lái)控制這種催化劑的活性。表面接枝改性此方法通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將高分子的鏈接到無(wú)機(jī)納米粒子的表面因此可充分發(fā)揮無(wú)機(jī)納米粒子及高分子材料各自的優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化制備出具有新功能的納米微粒。納米粒子表面接枝改性法主要有兩種類型高能量法引發(fā)表面接枝改性無(wú)機(jī)納米粒子表面有許多原子團(tuán)如利用電暈放電、紫外線、等離子體放射線等對(duì)粒子表面進(jìn)行處理可使這些具有引發(fā)活性的活性基自由基、陽(yáng)離子或陰離子引發(fā)單體在其表面聚合從而改善納米粒子的表面性質(zhì)。如安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文”等人通過(guò)輻射納米粒子表面、產(chǎn)生自由基引發(fā)單體甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯反應(yīng)產(chǎn)生接枝聚合物改性后的粒子具有較高的穩(wěn)定性。在納米金屬粒子表面形

26、成可參與聚合的基團(tuán)采用帶有雙鍵的有機(jī)酸處理納米粉體將雙鍵基團(tuán)引入到納米粉體的表面然后在其它單體的存在下引發(fā)劑引發(fā)聚合納米粒子表面的雙鍵也可參與聚合從而在納米粒子表面形成一層接枝聚合物或者在金屬納米粒子表面引入反應(yīng)性基團(tuán)如氨基、氰基等通過(guò)含有高活性基團(tuán)的活性高分子與之反應(yīng)達(dá)到改性的目的。納米粒子的分散技術(shù)超聲波分散法超聲波是由一系列疏密相間的縱波構(gòu)成的并通過(guò)液體介質(zhì)向四周傳播。當(dāng)超聲波在液態(tài)媒質(zhì)中傳播時(shí)會(huì)在極短的時(shí)間和極小空間內(nèi)產(chǎn)生瞬間的局部高溫約、高壓約?及高達(dá)的溫度變化率并伴隨強(qiáng)烈的沖擊波和時(shí)速達(dá)的射流及放電發(fā)光作用這就是所謂的“空化效應(yīng)”。超聲波分散法是降低納米粒子團(tuán)聚的有效方法利用超聲空

27、化時(shí)產(chǎn)生的局部高溫、高壓或強(qiáng)沖擊波和微射流等可較大幅度地弱化納米粒子間的納米作用能提高反應(yīng)產(chǎn)率加速了界面間的傳質(zhì)和傳熱過(guò)程有效地防止納米粒子團(tuán)聚而使之充分分散。但應(yīng)避免使用過(guò)熱超聲分散因?yàn)殡S著熱能和機(jī)械能的增加顆粒碰撞的幾率也增加可能會(huì)使納米粒子再度團(tuán)聚。因此應(yīng)該選擇適度的超聲分散來(lái)分散納米顆粒。機(jī)械力分散法機(jī)械力作用下的分散通常被認(rèn)為是簡(jiǎn)單的物理分散主要是借助外界剪切力或撞擊力等機(jī)械方法使納米粒子在介質(zhì)中充分分散的一種方法。機(jī)械力分散的具體形式有研磨分散、膠體磨分散、球磨分散、砂磨分散、高速攪拌等。鐵氧體研究概況鐵氧體的晶體結(jié)構(gòu)鐵氧體是一種具有鐵磁性的金屬氧化物目前鐵氧體的種類繁多性能各異安

28、徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論但從晶體結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)主要有三種類型尖晶石型、磁鉛石型和石榴石型。本論文研究的是尖晶石型鐵氧體所以有必要詳細(xì)介紹其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。凡是晶體結(jié)構(gòu)和天然礦石一鎂鋁尖晶石的結(jié)構(gòu)相似的鐵氧體稱為尖晶石型鐵氧體。尖晶石的晶體結(jié)構(gòu)屬于立方晶系其分子式用表示。尖晶石型晶體結(jié)構(gòu)的一個(gè)晶胞共有個(gè)離子其中有個(gè)金屬離子個(gè)氧離子【。圖是鎂鋁尖晶石晶體的一個(gè)晶胞。直徑大的氧離子占據(jù)晶體的大部分空間直徑比較小的金屬離子礦姍鑲嵌在氧離子之間的空隙里而且有一定的規(guī)律。其中礦與其最近鄰的氧離子構(gòu)成了一個(gè)正四面體處在這四面體的中心位置而處于面體的中心位置如圖。這些間隙不能全部被陽(yáng)離子所占據(jù)僅有個(gè)四面體位、個(gè)八面體位

29、能被氧離子所占據(jù)分別標(biāo)志為位和位由此可知氧離子之間的間隙有兩種分別為四面體中心的位置和八面體中心的位置個(gè)金屬離子占位個(gè)金屬離子砧占位。尖晶石型鐵氧體的化學(xué)分子式可以表示。正是由于間隙的存在為金屬離子的摻雜和取代創(chuàng)造了條件從而使尖晶石型鐵氧體種類繁多性能更加優(yōu)異。鎂鋁尖晶石中的礦可被其它金屬離子如等取代也可以被其它三價(jià)金屬離子所代替成為尖晶石型鐵氧體。位置或位置的金屬離子間都要通過(guò)。發(fā)生間接交換作用”。和位置上離子的磁矩是反鐵磁耦合在鐵氧體中往往是兩個(gè)位置上的磁矩不等因而出現(xiàn)了亞鐵磁性瞰。研究表明尖晶石族礦物的元素性質(zhì)和能量最低原則是形成不同結(jié)構(gòu)類型尖晶石的主要控制機(jī)制。尖晶石鐵氧體的單晶胞示意

30、圖四面體八面體圖尖晶石鐵氧體的晶體結(jié)構(gòu)安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文鐵氧體吸波材料鐵氧體系列吸波材料的研究鐵氧體吸波材料被研究較多而且比較成熟在高頻下有較高的磁導(dǎo)率且電阻率也較大電磁波易于進(jìn)入材料中并快速衰減被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)吸波材料領(lǐng)域唧。鐵氧體吸波材料具有較好的頻率特性相對(duì)磁導(dǎo)率較大相對(duì)介電常數(shù)較小適合制作匹配層在低頻拓寬頻帶方面也具有良好的應(yīng)用前景。尖晶石型鐵氧體材料是目前廣泛應(yīng)用的磁性吸波材料包括等系列其中尤以鐵氧體的寬帶吸波性能最佳。近年來(lái)美、俄、英、日等國(guó)正在研制開(kāi)發(fā)新組成的鐵氧體粉末它具有頻帶寬、重量輕、厚度薄及吸附能力強(qiáng)等特點(diǎn)具體方法有三種一是把鐵氧體制成超細(xì)粉末改變其電、磁、光等物理

31、性能從而提高鐵氧體的吸波性能二是制造含有大量游離電子的鐵氧體或在鐵氧體內(nèi)加入少量放射性物質(zhì)在雷達(dá)波作用下游離電子作急劇循環(huán)運(yùn)動(dòng)大量消耗電磁能使鐵氧體吸波性能大大提高三是研究新型“鐵球”吸波涂層在空心的玻璃微球表面涂上鐵氧體粉或把鐵氧體制成空心微球這樣制成的鐵球吸波涂層不僅吸波還能偏轉(zhuǎn)和散射雷達(dá)波因而吸波性能優(yōu)于鐵氧體印】。目前日本在研制鐵氧體吸波材料方面處于世界領(lǐng)先地位。另外作為復(fù)合材料的一種成分與磁性金屬粉末及導(dǎo)電高聚合物混合以拓寬吸收頻帶提高吸收特性也是現(xiàn)在主要的研究方向之。鐵氧體材料的吸波原理刪鐵氧體的吸波性能來(lái)源于其既具有亞鐵磁性又有介電性能能同時(shí)產(chǎn)生磁損耗和介電損耗吸波性能優(yōu)異在隱身

32、技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。吸波材料的工作機(jī)理是能部分吸收投射到它表面的電磁波將電磁波能量轉(zhuǎn)化為熱能并散失掉類似于電流通過(guò)電阻時(shí)引起的能量損耗。在低頻段磁損耗主要來(lái)源于磁滯效應(yīng)損耗、渦流效應(yīng)損耗、磁后效應(yīng)損耗而在高頻段磁損耗主要由自然共振、疇壁共振和電損耗引起的。一渦流損耗鐵氧體的渦流損耗是由交變磁場(chǎng)的電磁感應(yīng)所引起的渦流造成的。由于此渦流在材料內(nèi)部閉合不能向外輸出只能被材料吸收而發(fā)熱這種由渦流引起的功率損耗稱為渦流損耗。渦流損耗的一般表達(dá)式為安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文式中一常數(shù)一磁感應(yīng)強(qiáng)度頻率樣品的厚度一電阻率由上式可知渦流損耗與樣品的厚度或半徑和頻率的平方成正比而與電阻率成反比。由此可見(jiàn)提高渦

33、流損耗的關(guān)鍵是增大樣品的厚度或半徑和降低材料的電阻率。鐵氧體的電阻率隨溫度的升高按指數(shù)規(guī)律下降而渦流損耗與電阻率成反比所以渦流損耗隨溫度的升高而增大。由于鐵氧體含有電子在和礦之間轉(zhuǎn)移容易形成導(dǎo)電電阻率一般較低約為?當(dāng)頻率上升時(shí)將具有相當(dāng)大的渦流損耗。磁滯損耗在磁場(chǎng)強(qiáng)度不是很低、頻率也不太高的交變磁場(chǎng)下鐵氧體仍有不可逆的磁化過(guò)程磁感應(yīng)強(qiáng)度落后于磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化這種現(xiàn)象稱為磁滯現(xiàn)象。磁性材料在交變磁場(chǎng)作用下由于磁滯現(xiàn)象導(dǎo)致的磁芯發(fā)熱而造成的功率的損耗稱為磁滯損耗。磁滯損耗是由于亞鐵磁性材料具有磁滯回線所引起的。在交變磁場(chǎng)中每磁化一周的磁滯損耗值等于磁滯回線的面積。一般情況下和之間的是復(fù)雜的非線性的函

34、數(shù)關(guān)系。但在弱磁場(chǎng)下即瑞利區(qū)磁滯回線為拋物線磁滯損耗與材料的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比與起始磁導(dǎo)率的平方成反比。由此可見(jiàn)降低磁滯損耗的關(guān)鍵在于縮小磁滯回線的面積。減小磁滯回線的面積即要求和要小。三磁后損耗當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生突變時(shí)相應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化落后于磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化這就是鐵氧體的磁后效應(yīng)現(xiàn)象。鐵氧體中的粒子都有一定的分布規(guī)律。在外磁場(chǎng)的作用下一方面是磁化狀態(tài)發(fā)生了改變另一方面也導(dǎo)致粒子分布狀態(tài)改變而這一改變不是立即完成的通常是通過(guò)粒子的擴(kuò)散來(lái)實(shí)現(xiàn)粒子的重新分布。在粒子的新的平衡穩(wěn)定分布未實(shí)現(xiàn)前這些粒子又極力的阻礙磁化狀態(tài)的改變而表現(xiàn)出磁粘滯性的阻尼作用。而粒子的擴(kuò)散往往是在磁場(chǎng)變化后必須經(jīng)過(guò)一段時(shí)間

35、才能達(dá)到重新分布的平衡所以出現(xiàn)了磁后效應(yīng)。四自然共振自然共振是指在鐵氧體在不外加恒磁場(chǎng)的情況下當(dāng)電磁場(chǎng)角頻率和磁晶各安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論向異性等效場(chǎng)所決定的晶體本征角頻率相等時(shí)晶體能大量吸收電磁波能量的現(xiàn)象。五疇壁共振當(dāng)磁性材料受到交變磁場(chǎng)的作用時(shí)疇壁將因受到力的作用而在其平衡位置附近振動(dòng)。當(dāng)外加交變磁場(chǎng)的頻率等于疇壁振動(dòng)的固有頻率時(shí)所發(fā)生的共振現(xiàn)象就稱為疇壁共振磁疇共振引起的一定電磁損耗。六電損耗電損耗型吸波材料主要通過(guò)介質(zhì)的電子極化離子極化或界面極化來(lái)吸收或衰減電磁波。尖晶石型鐵氧體的應(yīng)用及展望【鐵氧體材料大量存在于自然界并由于其優(yōu)良的性能而被廣泛應(yīng)用于各種特殊磁性材料。等人研制出

36、了應(yīng)用于高密度磁光記錄材料的鐵氧體納米膜等人通過(guò)溶膠一凝膠法制備了鐵氧體它比鐵氧體的高頻性能更優(yōu)越比鐵氧體的致密化溫度要低有好的磁性能和電性能和應(yīng)用于多層型集成電路塊電感線從室溫到居里溫度以上對(duì)鐵氧體的熱電性能進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)鐵氧體在熱電性方面有有優(yōu)異的性能尖晶石鐵氧體還被制備成磁流體應(yīng)用于特殊用途和特殊領(lǐng)域。目前隨著人們對(duì)尖晶石鐵氧體研究的不斷深入不但在理論上取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展而且實(shí)際應(yīng)用范圍也日趨廣泛。第二次世界大戰(zhàn)以后由于稀土分離技術(shù)的進(jìn)步和低溫技術(shù)的發(fā)展人們對(duì)稀土元素的低溫磁性進(jìn)行了廣泛的研究。人們發(fā)現(xiàn)稀土金屬在低溫下大多具有很強(qiáng)的磁性只是由于它們的居里溫度普遍低于室溫因而不能成為有用的磁性

37、材料。由于尖晶石型鐵氧體在室溫下具有磁性同時(shí)居里溫度比較高我國(guó)有豐富的稀土資源因而可以將稀土元素添加在納米尖晶石型鐵氧體中利用微量添加元素特別是稀土元素來(lái)改善超微鐵氧體粉末性能同時(shí)從制備方法和摻雜元素兩方面加以考慮以保證制備的尖晶石鐵氧體納米材料由于粒徑的減小而出現(xiàn)的一些與體材料不同的新性質(zhì)從而使尖晶石鐵氧體材料在更廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用。本論文研究意義及內(nèi)容安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文選題的背景及意義固化具有低揮發(fā)性有機(jī)物排放量固化速度快節(jié)省能源固化膜綜合性能好適合高速自動(dòng)化生產(chǎn)線和對(duì)熱敏感基材的涂布等優(yōu)點(diǎn)。被稱為世紀(jì)的節(jié)能、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、效率技術(shù)。紫外光固化涂料自本世紀(jì)年代末商品化以來(lái)在全世界特別是

38、西方國(guó)家迅速發(fā)展起來(lái)。由于一般的涂料都含有大量的有機(jī)物所以在長(zhǎng)時(shí)間的光線特別是紫外光的照射下有機(jī)物就會(huì)發(fā)生分解、降解等老化現(xiàn)象涂料特別是戶外涂料就會(huì)失去光澤易有變色、剝落等破壞現(xiàn)象。為克服這類弊病許多高檔次的涂料中有抗老化的納米粒子它們吸收或散射不同波長(zhǎng)的紫外光可以明顯地提高涂料的耐老化性能。隨著電子工業(yè)的迅速發(fā)展以及各種商用、家用電子產(chǎn)品的日益普及人們?cè)谙硎苓@些產(chǎn)品帶來(lái)的方便的同時(shí)一種感覺(jué)不到的污染正危害著人們的健康這就是電磁波污染。電器的應(yīng)用極為廣泛在改善人類生活的同時(shí)其產(chǎn)生的電磁波對(duì)人類健康損害也隨之產(chǎn)生研究表明電磁輻射對(duì)人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)血液及心血管系統(tǒng)生殖系統(tǒng)及免疫系統(tǒng)均有不同程度的

39、危害并引起異常流產(chǎn)、視覺(jué)障礙、阻礙細(xì)胞分裂等。此外電磁波會(huì)散發(fā)出一種擾亂人體狀態(tài)的正離子嘲。本文主要選用納米鐵氧體作為填料。鐵氧體有顏色可以作為顏料使用納米粒徑小能吸收或散射不同波長(zhǎng)的紫外光提高涂料的耐老化性且本身是半導(dǎo)體又具有磁性可起到對(duì)電磁波有一定的吸收作用。從目前的市場(chǎng)動(dòng)向及需求來(lái)看本課題的研究將可以應(yīng)用到很多領(lǐng)域所以具有重要的民用及軍事研究意義并具有很廣闊的市場(chǎng)前景。本課題的研究?jī)?nèi)容本課題主要研究紫外光固化納米涂料的合成用多種改性劑對(duì)納米鐵氧體表面進(jìn)行改性提高其親油性和分散性考察改性效果選取最佳改性劑并確定最佳改性條件然后制備納米鐵氧體固化涂料考察納米鐵氧體含量對(duì)固化涂料性能的影響。本

40、課題主要任務(wù)有兩個(gè)?一是要對(duì)無(wú)機(jī)納米材料進(jìn)行表面改性處理改善納米鐵氧體粒子在有機(jī)涂料中的分散性。這里是利用偶聯(lián)劑、有機(jī)酸等對(duì)納米級(jí)鐵氧體進(jìn)行表面修飾提高安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文納米鐵氧體在固化涂料中的相容性。二是將改性后的納米鐵氧體填充到固化涂料中制備出納米復(fù)合涂料并對(duì)其進(jìn)行一系列的表征考察納米鐵氧體含量對(duì)固化涂料的粘度和涂膜的機(jī)械性能電學(xué)性能吸波性能等其它各項(xiàng)性能的影響。安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文納米鐵氧體粉體的表面改性引言納米鐵氧體粉體的表面改陛納米粒子因特殊的表面結(jié)構(gòu)很容易團(tuán)聚形成團(tuán)聚體粒子間存在著有別于常規(guī)粒子間的作用能稱為納米作用能。定性地講這種納米作用能就是納米粒子的表面缺少鄰近配位

41、的原子具有很高的活性而使納米粒子彼此團(tuán)聚的內(nèi)在屬性其物理意義應(yīng)是單位比表面積納米粒子具有的吸附力它是納米粒子幾個(gè)方面吸附的總和納米粒子間氫鍵、靜電作用產(chǎn)生的吸附、納米粒子問(wèn)的量子隧道效應(yīng)、電荷轉(zhuǎn)移和界面原子的局部耦合產(chǎn)生的吸附。納米粒子巨大的比表面積產(chǎn)生的吸附作用能是納米粒子易團(tuán)聚的內(nèi)在因素。目前對(duì)納米材料的有機(jī)物包覆改性主要采用有機(jī)小分子包覆改性及聚合物的包覆改性的方法。所用的有機(jī)小分子一般為表面活性劑、偶聯(lián)劑、不飽和有機(jī)酸。本論文對(duì)納米鋅鎳鐵氧體改性的目的是增加其在涂料中的相容性和分散性因此希望改性劑既要能與無(wú)機(jī)粉粒表面形成牢固的鍵又要與涂料具有良好的相容性。實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)藥品和儀器實(shí)驗(yàn)所用

42、的藥品和儀器如表、所示。表實(shí)驗(yàn)所用藥品安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文納米鐵氧體粉體的表面改性注下文的鐵氧體均指表實(shí)驗(yàn)所用儀器改性劑的選擇用硬脂酸和油酸、油酸、十二烷基硫酸鈉對(duì)納米鐵氧體進(jìn)行表面改性。實(shí)驗(yàn)采用超聲改性方法在不同類型改性劑、改性劑的不同用量下對(duì)納米鐵氧體進(jìn)行表面改性。硬脂酸學(xué)名十八酸蝴熔點(diǎn)為密度為分子量為在水中的溶解度為。結(jié)構(gòu)如圖。一?一¨安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文納米鐵氧體粉體的表面改性圖硬脂酸的結(jié)構(gòu)式油酸學(xué)名為烯十八酸熔點(diǎn)沸點(diǎn)在空氣中易被氧化而變黃。其結(jié)構(gòu)如圖。叫士也士圖油酸的結(jié)構(gòu)式妒硅烷偶聯(lián)劑是在分子中同時(shí)具有兩種不同的反應(yīng)性基團(tuán)的有機(jī)硅化合物其化學(xué)結(jié)構(gòu)一般可用通式佃來(lái)表示

43、。為可水解的基團(tuán)通常是烷氧基鹵素及酚氧基等能夠與無(wú)機(jī)材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或吸附在材料表面從而提高與無(wú)機(jī)材料的親和性。代表含有能夠與聚合物進(jìn)行反應(yīng)的有機(jī)官能團(tuán)如氨基、環(huán)氧基、乙烯基等。因此通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑能使兩種不同性質(zhì)的材料很好地“偶聯(lián)”起來(lái)”。硅烷偶聯(lián)劑同無(wú)機(jī)材料的結(jié)合是從無(wú)機(jī)材料表面的羥基作用開(kāi)始的。尤其是納米粒子表面存在不飽和殘鍵及不同鍵合狀態(tài)的羥基其分子狀態(tài)是三維結(jié)構(gòu)而且偶聯(lián)劑中烷氧基水解速度比較緩慢水解產(chǎn)物呈中性比較穩(wěn)定因此可在以水為介質(zhì)的情況下處理無(wú)機(jī)材料。硅烷偶聯(lián)劑水解后與粒子表面羥基形成氫鍵通過(guò)加熱脫水反應(yīng)產(chǎn)生部分共價(jià)鍵最終使粒子表面被硅烷偶聯(lián)劑所覆蓋。本文所選用的硅烷偶聯(lián)劑是甲基丙

44、烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷白色透明液體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。噌?圖的分子結(jié)構(gòu)十二烷基硫酸鈉是陰離子硫酸酯類表面活性劑的典型代表由于它良好的乳化性起泡性水溶性以及在較寬的值水溶液中的穩(wěn)定性和易于合成價(jià)格低廉等特點(diǎn)一直被廣泛的應(yīng)用于化妝品洗滌劑紡織造紙采油等工業(yè)以及正負(fù)離子表面活性劑復(fù)配體系的性質(zhì)膠團(tuán)催化分子有序組合體等基礎(chǔ)研究方面。其結(jié)構(gòu)如圖。安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文納米鐵氧體粉體的表面改性表面改性方法¨一。一一圖的分子結(jié)構(gòu)分別采用油酸和硬脂酸質(zhì)量比油酸十二烷基硫酸鈉以及對(duì)納米鐵氧體進(jìn)行改性?；旌衔镉贸暡ㄌ幚碓诓煌愋透男詣?、改性劑不同用量下對(duì)納米鐵氧體進(jìn)行表面改性。具體實(shí)施方案如表所示表實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案改性劑類型改性劑用量油酸和硬脂酸質(zhì)量比油酸十二烷基硫酸鈉注下文出現(xiàn)的油酸和硬脂酸質(zhì)量比均為一油酸和硬脂酸改性的納米鐵氧體粉體一油酸改性的納米鐵氧體粉體改性的納米鐵氧體粉體一十二烷基硫酸鈉改性的納米鐵氧體粉體一沒(méi)有改性的鐵氧體粉體首先考察不同改性劑的改性效果在相同改性劑用量下利用熱分析透過(guò)率等手段評(píng)價(jià)改性劑對(duì)納米鐵氧體的改性效果通過(guò)實(shí)驗(yàn)先選擇改性劑的