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硅溶胶的表面改性及应甩研究进展

首先简要概述了硅溶胶的结构、性质及应用,同时指出了传统的硅溶胶结构及性能上存在的不足而导致对其应用所造成的限制。重点阐述了国内外改性硅溶胶的方法和改性机理。最后展望了改性硅溶胶的应用前景。

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21 0 2年

第 3 3卷

第 3期

硅溶胶的表面改性及应甩研究进展 李洁陈喜,明焦彬,连张中,彩 (武汉理工大学理学院,武汉 4 0 7 ) 30 0 摘要:首先简要概述了 硅溶胶的结构、性质及应用,同时指出了传统的硅溶胶结构及性能上存在的不足而导致 对其应用所造成的限制。重点阐述了国内外改性硅溶胶的方法和改性机理。最后展望了改性硅溶胶的应用前景。

关键词:硅溶胶;表面改性;方法与机理;进展

Pr g e si St d fSu f c o fc to n o r s n u y o r a e M diia in a d Applc to f S lc o i a i n o ii a S l LIJi CHEN a - i ZHANG o g r i g, A0 a— i e, Li n x, Zh n— n JI u C ibn ( h o fS in e W u a iest fTeh oo y W u a 3 0 0 Chn ) c s o l ce c, h n Unv ri o c n lg, h n 4 0 7, ia o y

A b t a t A re v r iw ud b rs n e n sr cu e p o e t n p l ain o ic o. M e n i,h sr c: b ifo eve wo l ep e e td o tu t r, r p ry a d a p i t fsl a s 1 c o i a whl t e e s o to n sa d l i d a piain ft ec n e to a ic o r lo p itd o t E p cal h o ic td h rc mig n i t p l t so h o v n in lsl a s lweeas on e u. s e il t em df ae m e c o i y i meh d n c a im fsl as l th m ea da r a r c sdo . F n l t ea p iae u u eo o i e i t o sa d me h n s o ic o o b o dweef u e n ial h p l t f tr f df d sl i a n o y, c d m i— ia s lwa r s e t d c o s p o p c e .

Ke r s: sl a s l s ra emo iiain y wo d ic

o; u fc d f t; mo ic t na d ma h ns; rve i c o df ai n e a im i o e iw

硅溶胶是指纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散体系。有许多优良性质如大比表面、吸附高

性、高分散度 (几纳米到几十纳米)高耐火绝热性等。由于硅溶胶中的 SO含有大量的水及羟基,、 i。故硅溶胶也可以表述为 S0 n z i。 H 0。硅溶胶众多优良的性能已使其得到广泛的应用,尤其自工业化生产以来,已经在熔模精密铸造、造纸、筑涂料及电子工业等领域获得广泛的应用 _]建 1。{ 然而随着科学和应用技术的快速发展,单一的硅溶胶已不再满足高科技应用的需求。水溶性硅溶胶在涂料使用中并不能充分发挥其潜力,主要存在两个缺点:较低的抗水性能和稳定性问题。首先硅溶胶有一个

完全羟基化的表面,当纳入涂料中时,通常会减少该涂料的抗水性。而解决此问题的方法通常是在该体系中 加入增强剂[。其次是涂料组分要求苛刻的长期稳定性问题, 4]尤其是当硅溶胶纳人聚合物乳胶中的稳定性 问题。近年来有机 _元机杂化材料的迅猛发展及其广泛的应用领域已引起国内外化学和物理界强烈的兴

趣[, 5而硅溶胶中二氧化硅粒子因具有高强度、 _引高刚性、能吸收紫外线、无毒等优良性质,逐渐成为材料科学研究领域的热点。但因具有亲水性、比表面积大及比表面能高等性质,使得二氧化硅粒子与聚合物相容性和 分散性都较差。 . 为解决以上问题,必要对硅溶胶进行表面改性,硅溶胶中的二氧化硅粒子能在聚合物中均匀分散,有使

提高材料的稳定性。对于硅溶胶中纳米 SO的改性不同于粉体的无机粒子, i其改性是在溶胶中进行,并且在整个改性过程一般需要始终保证粒子的单分散性和稳定性。对此,国内外学者进行了广泛的研究。

1硅溶胶的表面改性 1 1金属离子改性 .硅溶胶广泛用于造纸领域,其是硅溶胶中具有高比表面积的二氧化硅粒子可作为助留剂,尤与传统的助 收稿日期:0 20—6 2 1-40. 作者简介:洁 (9 6)硕士生. - i c@wh teu c 李 18一, E mal l:x u. d .a 1

硅溶胶的表面改性及应甩研究进展

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