原位聚合法制备PVB/纳米Ti02复合材料及其性能与表征

利用韶声波分散法将纳米_氧化认(TiO2)均匀分散到聚乙烯醇(PVA)水溶液中,通过原位法制备了一系列不同TiO2含量的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)纳米TiO2复合材料。采用FT-IR, UV-VIS, DSC和TG,AFM等平段对所制得的原位复合材料的结构、微观形貌和性能讲行了研究。结果表明,在合成PVB讨程中引入纳米Ti( )>粒子,能更均匀地分散在PVB笨质中,PVB对TiU粒子具有很奸的位理效果,形成了以纳米TiO2粒子为核心的网络结构。该原位复合材料的力学性能尤其是韧性得到了明显捍高,在TiO2相对PVB含量较低时其断裂伸长率就达到纯PVB的6倍左右,同时该复合材料具有良奸的紫外屏蔽性能及耐热性能,而且材料溶解后的诱明度良奸。     

银纳米颗粒及其负载TiO2的制备与应用研究

采用液相化学还原法和溶胶-凝胶法,制备得到形貌各异的银颗粒及其负载的TiO2复合材料。透射电镜（TEM）结果显示,可以制备得到表面光滑,形状均匀一致的球形、三角形和四方形银纳米颗粒;X射线衍射（XRD）结果表明,银纳米颗粒晶体结构属于立方品系;利用傅立叶变换红外光谱仪（FT—IR）研究了聚乙烯吡咯啉酮（PVP）在生成不同形貌银纳米颗粒的化学反应中的作用机理;Ag／TiO2复合材料的X射线衍射能谱（XPS）结果表明,负载的银主要以零价态形式存在于TiO2的表面;研究了不同形貌银纳米颗粒的抗菌性能以及Ag／TiO2复合材料的光催化脱色亚甲基蓝的活性,结果表明,所制备的银纳米颗粒杀菌率均在99％以上;银负载到TiO2后,Ag／TiO2复合材料的光催化活性得到明显提高。其中,球形银负载的Ag／TiO2复合光催化剂活性最好。     

纳米SiO2增强TPS/PVA复合材料的研究

以甲酰胺／己内酰胺为复配增塑剂，添加纳米二氧化硅（SiO2）熔融制备了热塑性淀粉／聚乙烯醇／纳米二氧化硅（TPS／PVA／SiO2）复合材料，研究了复合材料的力学性能、流变性能和耐水性能。结果表明：添加1phr的表面改性SiO2，TPS／PVA的拉伸强度和断裂伸长率以及耐水性能均有所提高，但过量的纳米SiO2对材料的力学性能有损害；经KH560表面改性的纳米SiO2的团聚明显减少，因而对TPS／PVA性能的改善更明显；TPS／PVA／SiO2复合材料具有优良的加工性能，熔体表现出假塑性流体的特征。     

丁腈橡胶/聚氯乙烯/有机蒙脱土纳米复合材料的结构与性能

采用胶乳共沉法和直接共混法制备了丁腈橡胶／聚氯乙稀／有机蒙脱土（NBR／PVC／OMMT）纳米复合材料。通过X射线衍射（XRD）法和透射电子显微镜（TEM）法对NBR／PVC／OMMT纳米复合材料的结构进行了袁征,并研究了复合材料的力学性能、耐油性能和耐老化性能。结果表明,2种方法所获得的复合材料是插层型纳米复合材料;胶乳共沉法制备的纳米复合材料中OMMT的分散更为均匀,其力学性能、耐油性能和耐老化性能优于直接共混法制备的复合材料。     

HIPS／TiO2／TAS纳米复合材料的制备及性能

通过对纳米TiO2表面预处理及选择特定的大分子分散H(TAS)和母料法制备工艺制备了HIPS／TiO2/TAS纳米复合材料,测试结果表明,制备的HIPS／TiO2/TAS纳米复合材料较原HIPS具有更好的综合力力学性能,且较原HIPS的硬度、耐热性能、阻燃性能亦同时得到提高。     

聚酰亚胺／TiO2复合材料热性能研究

用热重法研究了纳米TiO2含量不同的聚酰亚胺（H）／TiO2复合材料热分解动力学，采用Freeman-Carroll法和最大速率法处理并计算了热分解动力学参数：活化能E、反应级数n、频率因子；并考察了其250℃和400℃热失重。结果表明：纳米TiO2质量分数为20％时，复合材料的耐热性能最好。     

纳米TiO2／ABS耐候型复合材料的研究

利用纳米TiO2优异的紫外线屏蔽性能,通过熔融共混法制备了纳米TiO2／ABS复合材料,并进行了人工加速老化实验。分析了纳米TiO2的表面修饰效果,对纳米TiO2／ABS复合材料的冲击性能、色差、光泽以及分子量在老化期间的变化规律进行了研究。结果表明,采用纳米TiO2复合改性后能够使ABS制品较大程度地提高了力学、抗色变和保光性能,使ABS的光降解反应速度及程度得到有效抑制,最终延长ABS制品的户外使用寿命。     

纳米TiO2的表面处理及聚丙烯／TiO2复合体系的研究

通过多种方法对纳米TiO2粒子进行了表面处理，深入探讨了纳米粒子的分散机理。制备了PP／TiO2复合材料，对此复合材料进行了力学性能测试和结构表征，讨论了分散度和复合材料性能的关系。结果表明：通过熔融共混法可以将经适当表面处理的纳米TiO2粒子均匀地分散在聚丙烯中，纳米TiO2粒子在4％用量时可以使聚丙烯的缺口冲击强度提高1倍，同时其拉伸强度也有很大提高。     

纳米材料在杂化聚氨酯中的效应简

近年UV固化水性聚氨酯（WPU）或聚氨酯丙烯酸酯（WPUA）纳米复合材料的特性受到众多研究者的关注,并进行了多项研究。采用的纳米材料包括SiO2、Al2O3、TiO2、ZnO、POSS、碳纳米管、碳纳米纤维等。重点综述了WPU和WPUA低聚物（预聚物）的制备、纳米材料的改性处理、WPU／纳米颗粒和WPUA／纳米颗粒杂化复合材料的制备以及所得制品的表征、性能等。     

钼酚醛树脂/TiO2纳米复合材料的研究

采用原位聚合法，用经表面处理的纳米TiO2对钼酚醛树脂进行填充改性，制备了钼酚醛树脂／TiO2纳米复合材料，研究了纳米TiO2用量对复合材料耐热性和力学性能的影响。结果表明，TiO2用量为1％时，纳米复合材料的玻璃化湿度和冲击强度达到最大值；TiO2用量为3％时，纳米复合材料的拉伸弹性模量和拉伸强度达到最大值。     

聚苯乙烯/纳米TiO2/SEBS三元复合材料的制备及性能研究

采用熔融共混法制备了聚苯乙烯/纳米二氧化钛/氢化苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯共聚物（PS/纳米TiO2/SEBS）三元复合材料。研究了SEBS和纳米TiO2用量对复合材料力学性能、扭矩以及热性能的影响。利用扫描电子显微镜对复合材料冲击断面的微观形貌进行了研究。结果表明,PS/纳米TiO2/SEBS复合材料的冲击强度随SEBS含量的增加逐渐增大,拉伸强度随SEBS含量的增加逐渐减小。当PS与纳米TiO2的质量比为97/3、SEBS的用量为8份(质量份,下同)时,复合材料的综合力学性能最佳,其冲击强度为5.626 kJ/m2,拉伸强度为25.623 MPa;加入纳米TiO2和SEBS都使复合材料的热性能得到了提高;复合材料的最大扭矩与PS相比下降了17 N·m,平衡扭矩均为7 N·m;SEBS以颗粒状镶嵌到基质中,断口形貌为典型的韧性断裂。     

纳米二氧化钛／水性聚氨酯复合材料的研究

采用溶液共混法制备了纳米二氧化钛／水性聚氨酯复合材料,研究了纳米二氧化钛对复合材料的力学性能和热稳定性的影响,并对影响机理做出了解释。测试了复合材料的抗菌性能,结果表明复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌作用随着二氧化钛的含量的增加而增强。     

LLDPE/LDPE/TiO2复合膜的分散及光学性能

讨论了纳米TiO2在线型低密度聚乙烯（LLDPE），低密度聚乙烯（LDPE）复合体系中的分散和体系流变行为，研究了复合薄膜的光学性能。结果表明，以高流动性LDPE为基体的纳米TiO2母料，加入LLDPE，LDPE体系中后。复合体系的表观粘度有所提高。但拉伸粘度显著下降。纳米TiO2母料在LLDPE／LDPE复合体系中具有良好的分散性，复合薄膜中的纳米TiO2为一次粒子。纳米TiO2起到了异相成核剂的作用。球晶的粒子得到细化。在本研究的纳米填充范围内（质量分数不大于1.0％），复合薄膜的透光度基本不变。雾度发生了较大幅度上升，复合薄膜在紫外光区域的吸收显著增强。     

中空玻璃微珠/纳米TiO_2/PE复合材料的隔热性能与结构的关系

采用中空玻璃微珠(GB)、纳米TiO2单独或复合填充聚乙烯(PE),研究了GB、纳米TiO2含量对复合材料光反射性能和隔热性能的影响。结果表明:GB、纳米TiO2的加入明显提高了PE的反射性能和隔热性能;当GB/PE、TiO2/PE复合材料的比例分别为2/7、1/7时,两种复合材料综合隔热性能达到最佳值,与纯PE相比,辐照5 min后阻隔密室的升温幅度分别下降了16.8℃和16℃,GB与纳米TiO2具有协同隔热作用,GB/PE、TiO2/PE、TiO2/GB/PE 3种复合材料中,GB/TiO2/PE(2/1/7)体系的隔热性能最好,辐照5 min后阻隔密室的升温幅度只有6.8℃比,纯PE下降了22.4℃。     

Study of the composition effect of glass ceramic and silver on poly(vinyl butyral) thermal degradation with thermogravimetric analysis

The thermal degradation of poly(vinyl butyral) (PVB)/glass ceramic, PVB/Ag, and PVB/glass ceramic/Ag composites was investigated with thermogravimetric analysis in nitrogen and air. Thermogravimetric data revealed that the compositions of both inorganic materials in air could greatly influence the thermal degradation of PVB. The degradation reactions of PVB/ceramic and PVB/Ag composites began earlier and accelerated rapidly at lower temperatures. The overall degradation period was obviously shortened for the thermal degradation of PVB/Ag in air, whereas a longer time was required for the PVB/ceramic composite than for PVB. Moreover, dual effects of ceramic and Ag on the thermal degradation of PVB were observed for PVB/ceramic/Ag composites. In addition, the catalytic effects of ceramic and Ag on the degradation reaction of PVB in air were verified with a kinetic analysis. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 93: 2142–2149, 2004     

PP/纳米TiO_2复合材料的结晶行为研究

采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)表征了改性前后纳米TiO2粉体的表面特征。通过熔融共混法制备了PP/纳米TiO2复合材料。通过力学性能测试、DSC热分析和POM照片观测,对PP/纳米TiO2复合材料的力学性能和结晶行为进行了研究。结果表明:纳米TiO2对PP既增强又增韧;纳米TiO2在PP结晶过程中具有异相成核剂的作用,能够提高PP结晶度和加速PP结晶,可明显细化PP晶粒。     

应用于3D打印技术的ABS/纳米二氧化钛复合材料制备及力学性能研究

以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)为基体及自制的纳米二氧化钛(nano-TiO2)为改性剂,利用加热混制法制备ABS/nano-TiO2复合材料,混炼时以不同质量分数的nano-TiO2进行混炼。针对复合材料的动态力学性能(储能模量和损耗模量)和静态力学性能(拉伸强度、杨氏模量和硬度),对混制挤压成型的线材及3D打印的试样进行对比分析。通过扫描电子显微镜(SEM)分析可知,二氧化钛粉末为纳米级,能量色散X射线光谱(EDS)分析表明,元素含量和种类与设计一致。结果显示,通过添加nano-TiO2,可以提高ABS的拉伸强度、硬度、储能模量及损耗模量;且随着温度增加,ABS/nano-TiO2复合材料的储能模量降低,而损耗模量增加。研究结果可知,添加nano-TiO2可以提升ABS/nano-TiO2复合材料的力学性能,且经3D打印成型试样的各项性能保持稳定。     

PET/纳米TiO2复合材料流变性和力学性能的研究

通过二步熔融共混法制备了PET／纳米TiO2复合材料。使用毛细管流变仪、万能材料拉力机、冲击试验仪等研究了复合材料的流变性与力学性能，并借助扫描电子显微镜对其冲击断面形貌进行了观察。发现加入纳米TiO2粒子明显降低了PET的熔体粘度，并且其流动曲线形状发生了明显改变。在较低和较高剪切速率区，PET／纳米TiO2体系的粘度随剪切速率的变化趋于平缓；而在中等剪切速率区，其流动行为表现出假塑性流体特性。较低填充量下，纳米TiO2对基体有一定的增韧增强作用，填充3％时材料的屈服和断裂强度提高了约25％；填充1％时材料的缺口冲击强度提高了约15％。     

HIPS/纳米TiO2的分散及光老化性能研究

研究了纳米TiO2粒子在高抗冲聚苯乙烯(HIPS)／纳米TiO2复合材料中的分散及纳米TiO2对复合材料光老化性能的影响，探讨了复合材料的光老化机理。结果表明，通过两步法熔融共混，可得到纳米粒子均匀分散的复合材料；纳米TiO2质量分数为1.O％时，复合材料的综合力学性能最好，纳米TiO2对HIPS具有一定的增韧效果；经氙灯加速光老化后，HIPS／纳米TiO2复合材料的力学性能明显优于纯HIPS样品。纳米TiO2可显著提高复合材料的抗光老化能力。