復(fù)合有機(jī)硅——SiO2雜化材料的制備與性能研究.pdf

1、本論文利用溶膠-凝膠(sol-gel)法制備了復(fù)合有機(jī)硅-SiO2雜化材料，通過FT-IR、XRD、XPS等方法對(duì)所設(shè)計(jì)的雜化材料中所含的四元環(huán)形Si-O-Si結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。以雜化材料的抗壓強(qiáng)度和耐溫性能為指標(biāo)，通過對(duì)有機(jī)硅氧烷、無(wú)機(jī)氧化物、表面活性劑、硅烷偶聯(lián)劑、石英砂等原料的篩選，優(yōu)化得到雜化材料的優(yōu)化推薦配方。同時(shí)在推薦配方的基礎(chǔ)上，優(yōu)化出雜化材料的制備和成型工藝。另外，通過FT-IR對(duì)有機(jī)硅的水解過程和Si-O-Si結(jié)構(gòu)的形成

2、過程進(jìn)行跟蹤和表征，并研究了雜化材料的抗壓強(qiáng)度與Si-O-Si鍵吸收峰峰值和峰面積的關(guān)系，得到的主要結(jié)論如下：
　　1、優(yōu)化得到有機(jī)硅-SiO2雜化材料的推薦優(yōu)化配方為正硅酸乙酯：甲基三乙氧基硅烷：硅酸鈉：復(fù)合硅烷偶聯(lián)劑：十六烷基三甲基溴化銨：石英砂=7:2:0.4:0.1:0.01:14(均為質(zhì)量比)，且復(fù)合硅烷偶聯(lián)劑中KH-550與KH-792的物質(zhì)的量比為1:3。
　　2、雜化材料的優(yōu)化制備工藝和成型條件為pH和礦化度

3、分別為7.42和10.109 g·L-1，且分步水解成型法制得的雜化材料的性能優(yōu)于一步水解成型法。在優(yōu)化配方和工藝條件下實(shí)現(xiàn)了雜化材料在低溫、高礦化度鹵水條件下的成型，且材料具有較高的抗壓強(qiáng)度，達(dá)到6.41 MPa。同時(shí)，該材料具有較高的穩(wěn)定性(熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性)。
　　3、酸性、高礦化度環(huán)境有利于有機(jī)硅的水解，而堿性、中等礦化度有利于Si-O-Si結(jié)構(gòu)的形成。通過FT-IR對(duì)材料抗壓強(qiáng)度與Si-O-Si結(jié)構(gòu)在1200～100