美国与越南科研团队开发硅烷改性纳米涂层,提升力学与抗菌性能
2026-04-23 10:31
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维度网讯,一项由美国与越南科研团队合作的研究显示,通过硅烷改性二氧化硅-银杂化纳米粒子,能够有效增强丙烯酸聚氨酯涂层的力学和抗菌特性。研究中,团队首先在水溶液中利用硼氢化钠还原商业纳米二氧化硅粒子表面的银离子前驱体,制备出二氧化硅-银杂化纳米粒子。随后,采用(3-缩水甘油氧丙基)三甲氧基硅烷作为偶联剂,对这些粒子进行有机改性。改性后的纳米粒子被添加到丙烯酸聚氨酯涂层基体中,添加量范围为0.5%至4%。

实验数据证实,X射线衍射、能量色散X射线光谱和紫外-可见光谱分析验证了二氧化硅-银杂化纳米粒子的结构组成。傅里叶变换红外光谱、热重分析和接触角测量确认了硅烷改性的成功实施。力学性能测试表明,添加两种类型的二氧化硅-银纳米粒子均能提升涂层的力学性能,其中以2%的添加浓度效果最为突出。改性二氧化硅-银纳米粒子在2%含量下,使涂层的耐磨性从241.5 L.mil-1增加至258.4 L.mil-1,冲击强度从190 kg.cm提升到195 kg.cm,相对硬度从0.59提高到0.67。抗菌测试结果显示,培养24小时后,未改性涂层表面的E. coli活细胞数为145 CFU/mL,而改性涂层表面未检测到活细胞,显示出优异的抗菌效果。这项硅烷改性技术为涂层材料的性能优化提供了新途径,有望应用于需要高耐用性和卫生标准的领域。

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