首先利用氨基封端聚二甲基硅氧烷（APDMS）對蒙脫土（MMT）進(jìn)行有機(jī)改性,再用改性蒙脫土（APDMSMMT）結(jié)合氣相白炭黑作為填料,修飾室溫硫化硅橡膠（RTV-1）構(gòu)建微-納米結(jié)構(gòu),形成超疏水表面。通過紅外光譜（FTIR）和X射線衍射（XRD）對改性蒙脫土進(jìn)行了表征,利用掃描電鏡（SEM）和水觸角儀（WCA）研究了涂層（APDMS-MMT/SiO₂/RTV-1）微觀結(jié)構(gòu)及其疏水效果。結(jié)果表明,APDMS改性的蒙脫土層間距由1.24nm增加到1.81nm,使蒙脫土能更好地分散在RTV-1中;2種填料在RTV-1表面構(gòu)建了微-納米復(fù)合結(jié)構(gòu),測得涂層的接觸角（CA）為156°,滾動角（SA）為6°。 

【文章來源】：化工新型材料. 2017,45(07)北大核心

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

APDMS(a)和MMT(b)以及APDMS-MMT(c)的FI-TR譜圖

MT-APDMS/RTV-1的2θ=2.27°。使用表面活性劑對MMT進(jìn)行層間化學(xué)環(huán)境的調(diào)控，(001)晶面衍射峰均向小角度移動［11］。根據(jù)Bragg方程λ=2dsinθ(其中λ為入射X-射線波長，λ=0.154nm，d為片層之間的平均距離，θ為半衍射角)計算可知(見表1)，MMT的d001為1.24nm，MMT-APDMS的d001變?yōu)?.81nm，而MMT-APDMS/RTV-1的d001增大到3.89nm。可見，APDMS和RTV-1可以擴(kuò)大MMT的片層間距，由于改性的MMT末端帶有氨基，易和硅橡膠中的羥基反應(yīng)，在超聲攪拌的情況下，能夠插入MMT中，改性的MMT則更容易分散在硅橡膠中。圖2MMT(a)和MMT-APDMS(b)以及MMT-APDMS/RTV-1(c)的XRD譜圖表1MMT、MMT-APDMS和MMT-APDMS/RTV-1層間距序號MMT2θ/(°)d001/nmaMMT7.151.24bMMT-APDMS4.871.81cMMT-APDMS/RTV-12.273.892.4表面微觀形貌分析圖3為不同涂層表面形貌的SEM圖。其中圖3(a)為AP-·88·

T/SiO2/RTV-1的涂層表面SEM圖，結(jié)合圖3(a)和圖3(b)圖可以看出APDMS-MMT和SiO2顆粒均勻分散在涂層中，氣相白炭黑的團(tuán)聚減少，使其表面凸起結(jié)構(gòu)明顯且粗糙度增大;通過局部放大圖片可知，這種粗糙度是由微米和納米相互結(jié)合形成的“復(fù)合結(jié)構(gòu)”，有效地降低了固體和液體之間緊密的接觸，使涂層表面具有了超疏水性能。圖3APDMS-MMT/RTV-1(a)和SiO2/RTV-1(b)以及APDMS-MMT/SiO2/RTV-1(c)的SEM圖2.5不同組分的涂層對接觸角的影響以RTV-1作為基底，制備了6種不同組分的涂層，并測試了各個涂層的接觸角，結(jié)果見圖4。由圖4可知，涂層是由MMT、氣相白炭黑(SiO2)、MMT-APDMS作為填料加入到硅橡膠(RTV-1)中構(gòu)成的。分析圖4(a)和圖4(d)可知，MMT/RTV-1形成涂層的接觸角為121°，而MMT-APDMS/RTV-1，即氨基封端的聚二甲基硅烷改性的MMT和硅橡膠復(fù)合而成的涂層的接觸角為131°，說明由AP-DMS改性的MMT的涂層，能較明顯的提高接觸角的度數(shù)，增加了疏水性。由圖4(b)SiO2/RTV-1、(e)MMT/SiO2/RTV-1可知，其接觸角的大小分別為134°、142°;表明引入未改性的MMT，能夠產(chǎn)生微-納米結(jié)構(gòu)的涂層，以使接觸角的度數(shù)有較小的增加，但是由于MMT未改性，突起的微納米容易被水浸濕而坍塌，于是接觸角增加不明顯。由圖4(c)APDMS/RTV-1可知，改性劑接觸角為78°，本身不具備疏水效果。由圖4(f)MMT-APDMS/SiO2/RTV-1可知，加入APDMS改性的蒙脫土，微納米結(jié)構(gòu)牢固不易被水破壞，接觸角為156°，其滾動角(SA)為6°。圖4不同組分復(fù)合涂層的接觸角［(a)MMT/RTV-1;(b)SiO2/RTV-1;(c)APDMS/RTV-1;(d)MMT-APDMS/RTV-1;(e)MMT/SiO2/RTV-1;(f)MMT-APDMS/SiO2/RTV-1］3結(jié)論(1)改性后的MMT具備了有機(jī)聚合物APDMS的特征吸收?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]硅烷偶聯(lián)劑改性蒙脫土的制備及性能研究[J]. 呂斌,段徐賓,高黨鴿,馬建中.  陜西科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(03)
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碩士論文
[1]原位水相聚合法制備聚合物/蒙脫土納米復(fù)合材料及表征[D]. 劉海龍.安徽工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號：3005382