納米氧化鋁具有高硬度、高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性好、耐磨蝕等一系列特性 , 被用作橡膠、樹(shù)脂等有機(jī)材料的改性填料，但納米氧化鋁粉體易于團(tuán)聚，與塑料、橡膠等的相容性差 , 難以均勻分散在有機(jī)基體中 , 直接或過(guò)多的填充往往容易導(dǎo)致材料的力學(xué)性能下降以及易脆化等缺點(diǎn)。采用表面改性以改善和提高納米粉體的分散性 , 目前已成為納米材料制造技術(shù)中的一大熱點(diǎn)。
偶聯(lián)劑是目前應(yīng)用廣泛的表面改性劑 , 其中硅烷偶聯(lián)劑具有代表性 , 它對(duì)于表面具有羥基的無(wú)機(jī)粒子**，本文研究了硅烷偶聯(lián)劑對(duì)納米氧化鋁的表面改性作用。
一、實(shí)驗(yàn)部分
1. 試劑：納米氧化鋁 , 粒徑 100 nm; 硅烷偶聯(lián)劑 γ2 ( 甲基丙烯酰氧基 ) 丙基三甲氧基硅烷 (KH570) ; 無(wú)水乙醇、甲苯均為分析純?cè)噭?/span>
2. 偶聯(lián)劑包覆率的測(cè)定：將改性納米氧化鋁于箱式電爐中 700 ℃灼燒 3 h, 測(cè)得灼燒前后質(zhì)量變化 , 由此計(jì)算偶聯(lián)劑包覆率。察改性納米氧化鋁在液體石蠟中的分散情況。將改性納米氧化鋁分散到乙二醇中 , 用超聲波振蕩5 min, 靜置 60 和 120 min, 觀察改性納米氧化鋁在乙二醇中的沉降情況。
3. 偶聯(lián)修飾方法
分別在 100 mL 乙醇溶劑中加入 2 1 0 、 2 1 8 、 3 1 5 mL 偶聯(lián)劑稀釋溶液 ( V ( 偶聯(lián)劑 ) ∶ V ( 乙醇) =(1∶ 20) ,滴加酸水溶液至 pH 值為 3 4, 室溫下水解 1 h; 將 2 g 納米 Al 2 O 3 加入到水解偶聯(lián)劑溶液中 , 水浴加熱至一定溫度 , 反應(yīng)一定時(shí)間后過(guò)濾 , 用甲苯洗滌 , 于 60 ℃真空干燥 24 h 。
4.偶聯(lián)劑修飾對(duì)納米氧化鋁性能的影響
改性納米氧化鋁的性能 納米氧化鋁經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑表面修飾改性后 , 其分散性和穩(wěn)定性均得到了改善和提高 ( 見(jiàn)表1)
。
納米粉體由于比表面積大、表面能量高而易于團(tuán)聚 , 不易在非極性介質(zhì)液體石蠟中分散 , 因此未經(jīng)圖 2 改性氧化鋁的 SEM 照片Fig. 2 SEM micrograph of the modified Al 2 O 3處理的納米氧化鋁在液體石蠟中的分散性能不好 ,靜置時(shí)容易集聚 ; 改性后偶聯(lián)劑在納米氧化鋁表面形成一層有機(jī)物膜 , 與液體石蠟有較好的相容性 , 故而其分散性能得到改善。而在乙二醇中 , 納米氧化鋁表面的羥基與乙二醇的醇羥基形成氫鍵而團(tuán)聚 ,其穩(wěn)定性不好 , 容易沉降。改性后偶聯(lián)劑的羥基與納米氧化鋁表面的羥基結(jié)合 , 有機(jī)物膜包裹在氧化
鋁外面 , 形成較大的空間位阻 , 阻止了納米氧化鋁團(tuán)聚 , 從而改善了穩(wěn)定性 , 減少了沉降的發(fā)生。
圖1 改性氧化鋁的 SEM 照片
改性納米氧化鋁的 SEM 分析 圖 2 為改性氧化鋁的掃描電子顯微鏡 (SEM) 照片。從圖中可以看出 , 改性后納米氧化鋁在有機(jī)溶劑中的分散狀況較好 , 顆粒基本呈現(xiàn)單分散 , 很少有團(tuán)聚。
氧化銅納米棒/氧化石墨烯(CuO-NRs/GO)新型復(fù)合材料
聚吡咯/氧化銅納米管(PPy/CuO-NTs)新型復(fù)合材料
氧化石墨烯/氧化銅納米棒(GO/CuO-NRs)復(fù)合材料
納米氧化銅/氧化亞銅/環(huán)糊精/碳纖維復(fù)合材料(CuO/Cu20/CDs/CFs)
Cu2O/TNTs異質(zhì)結(jié)納米復(fù)合材料
氧化石墨烯/氧化亞銅納米球(GO/Cu2O-NSs)復(fù)合材料
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯/納米氧化鑭(PET/nano-La2O3)復(fù)合材料
介孔氧化鈰層的磁性核殼Fe3O4@SiO2@CeO2納米復(fù)合材料
溫馨提示：西安齊岳生物科技有限公司供應(yīng)的產(chǎn)品僅用于科研，不能用于其他用途，axc
齊岳微信公眾號(hào)
官方微信
庫(kù)存查詢