不同改性剂制备疏水SiO2气凝胶的对比
来源期刊：机械工程材料2011年第6期
论文作者：卢斌 陈琴 曾杰
文章页码：53 - 156
关键词：SiO2气凝胶;溶胶-凝胶;疏水改性;衍生法;超临界干燥;
摘 要：以正硅酸乙酯（TEOS）及异丙醇（IPA）为原料,以六甲基二硅胺烷（HMDZ）、三甲基氯硅烷（TMCS）为改性剂,采用溶胶-凝胶法、衍生法及超临界干燥工艺,制备了疏水SiO2气凝胶;采用SEM、IR、XRD及TG等对其进行了表征。结果表明:两种表面改性剂改性前后获得的SiO2疏水气凝胶均含有非晶态SiO2相,均由Si-O-Si所组成的纳米多孔连续三维网络骨架结构构成,骨架平均直径为3nm;改性后的SiO2气凝胶在450℃前几乎没有质量损失,450～600℃内,TMCS和HMDZ改性的SiO2气凝胶质量损失分别约为17%和9.21%;TMCS改性后的SiO2气凝胶密度由改性前的0.192g·cm-3减至0.149g·cm-3,比孔体积由改性前的4.70 cm3·g-1增至6.19cm3·g-1,接触角达到了157°,吸水率仅为1.5%;HMDZ改性后的密度为0.181g·cm-3,比孔体积为5.01cm3·g-1,接触角为120°,吸水率达2.5%,疏水改性效果比TMCS差。
卢斌1，陈琴2，曾杰2
1. 中南大学材料科学与工程学院2. 三一重工股份有限公司
摘 要：以正硅酸乙酯（TEOS）及异丙醇（IPA）为原料,以六甲基二硅胺烷（HMDZ）、三甲基氯硅烷（TMCS）为改性剂,采用溶胶-凝胶法、衍生法及超临界干燥工艺,制备了疏水SiO2气凝胶;采用SEM、IR、XRD及TG等对其进行了表征。结果表明:两种表面改性剂改性前后获得的SiO2疏水气凝胶均含有非晶态SiO2相,均由Si-O-Si所组成的纳米多孔连续三维网络骨架结构构成,骨架平均直径为3nm;改性后的SiO2气凝胶在450℃前几乎没有质量损失,450～600℃内,TMCS和HMDZ改性的SiO2气凝胶质量损失分别约为17%和9.21%;TMCS改性后的SiO2气凝胶密度由改性前的0.192g·cm-3减至0.149g·cm-3,比孔体积由改性前的4.70 cm3·g-1增至6.19cm3·g-1,接触角达到了157°,吸水率仅为1.5%;HMDZ改性后的密度为0.181g·cm-3,比孔体积为5.01cm3·g-1,接触角为120°,吸水率达2.5%,疏水改性效果比TMCS差。
关键词：SiO2气凝胶;溶胶-凝胶;疏水改性;衍生法;超临界干燥;
