TiO2分散对HIPS/纳米TiO2复合材料性能影响

用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）及电子能谱（EDS）表征了高抗冲聚苯乙烯（HIPS）基体中纳米TiO2粒子的分散，研究了HIPS／纳米TiO2复合材料中纳米粒子的分散对复合材料力学性能的影响。结果表明，EDS可较好地表征纳米TiO2的分散行为；在纳米HIPS／TiO2复合体系中，当纳米TiO2质量分数为1．0％时，纳米粒子在复合材料中呈较均匀分散，对HIPS基体起着提高强度和韧性的作用；随着纳米TiO2含量的提高，纳米粒子发生明显团聚，对HIPS的增强增韧作用减弱；TEM，SEM及EDS结合使用，可较好地表征纳米粒子在复合材料的分散行为。     

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。     

新型纳米光触媒剂二氧化钛改性聚丙烯的研究

采用一种新型的纳米光触媒剂二氧化钛(TiO2)来改性聚丙烯(PP)，将无机纳米粒子通过熔融共混方法与PP复合制备了纳米TiO2／PP复合材料，利用透射电子显微镜(TEM)观察纳米粒子在聚丙烯基体中的分散效果，研究了纳米TiO2／PP复合材料的力学性能和抗菌性能。实验结果表明，填充量较少时纳米TiO2在PP基体中能够实现良好的分散。力学性能测试结果表明，填加质量分数为1％的纳米TiO2可以明显提高PP材料的抗冲击性能；纳米粒子质量分数在0～1％范围内对复合材料的拉伸强度几乎没有影响；而随着纳米光触媒剂TiO2的加入，PP具有良好的杀菌作用，并且随着TiO2含量的增加，复合材料的抗菌性能呈明显提高趋势。     

HIPS/纳米TiO2复合材料综合性能的研究

研究了HIPS／纳米TiO2复合材料的加工流动性、力学性能、吸光行为及抗菌性能。结果表明，当纳米TiO2含量为0.5％～2.0％时，HIPS／纳米TiO2复合材料的加工流动性优于纯HIPS；复合材料的冲击强度略有提高，拉伸强度、断裂伸长率及弯曲强度均有一定程度的降低；当纳米TiO2含量为1．0％左右时，复合材料制品的表面具有良好的紫外光吸收能力，较好的抗菌、分解内毒素作用及一定的表面自清洁功能。     

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。     

HIPS/纳米蒙脱土复合材料的研究

添加不同种类，不同数量的纳米蒙脱土，混炼制得HIPS／纳米蒙脱土复合材料，以改善高抗冲聚苯乙烯（HIPS）的性能，测试了其力学性能，热稳定性性。结果表明，添加3％烘干的蒙脱土Cloisite 30A的HIPS／纳米蒙脱土复合材料具有较好的综合力学性能，可作为工程塑料使用；HIPS／纳米蒙脱土复合材料的热稳定性与阻燃性有所改善，添加5％烘干的蒙脱土Cloisite 15A的HIPS／纳米蒙脱土复合材料具有较好的阻燃性。     

纳米TiO2在抗菌解内毒素塑料中的应用

探讨了纳米TiO2/HIPS复合材料的抗菌、分解内毒素、除异味、力学性能、老化性能和卫生指标。与普通抗菌剂比,纳米TiO2独具分解内毒素及除异味功效,且安全性高,属实际无毒;在光催化下,复合材料的抗菌、分解内毒素及除异味率可达90%以上;纳米含量1%时,对复合材料力学性能基本无影响,但可提高耐老化性,展示了良好的应用前景。     

纳米TiO2/PP复合材料的研究

研究了纳米TiO2／PP复合材料的力学性能和耐老化性能，实验结果表明，添加1％－2％的纳米TiO2可以明显改善PP材料的抗冲击性能；纳米质量分数在1％－4％范围内对复合材料的拉伸强度几乎没有影响；而添加少量的纳米TiO2可以大大提高PP材料的耐紫外光老化性能，说明纳米TiO2对紫外光有极强的吸收能力。TiO2/PP复合材料具有良好的耐候性，可以提高其户外制品的使用寿命。     

PVB／纳米TiO2复合材料的制备和表征

制备了不同聚乙烯醇浓度的聚乙烯醇缩丁醛（PVB），利用偶联剂和超声波分散法对纳米二氧化钛（TiO2）进行了表面处理，用共混法制备了PVB／纳米TiO2复合材料。采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜等表征了复合材料的红外吸收性能、光学性能、结构和微观形貌，测试了复合材料的力学性能。结果表明：由于纳米TiO2粒子的加入，复合材料的韧性得到明显提高，其断裂伸长率为纯PVB的6-8倍左右，同时使PVB／纳米TiO2复合材料具有良好的紫外线屏蔽性能。     

聚丙烯/纳米TiO2复合材料的紫外老化研究

对聚丙烯(PP)／纳米TiO2复合材料的紫外老化进行了研究。力学性能、熔体粘度、熔融温度、红外光谱和扫描电镜对比试验的结果表明：PP／纳米TiO2复合材料的耐紫外老化性能比纯PP的大大提高,纳米TiO2是一种性能优异的PP抗老化剂。     

纳米二氧化钛填充橡胶复合材料的分散结构与性能

用粒径为20～40nm的纳米二氧化钛(B—TiO2)填充天然橡胶(NR)和丁腈橡胶(NBR)制备了橡胶复合材料,研究了B—TiO2在橡胶基体中的分散结构、复合材料的力学性能以及抗菌性能,并与德国Degussa公司的催化剂纳米TiO2(D—TiO2)进行了对比。结果表明,B—TiO2在NR和NBR中表现出良好的分散,绝大多数B—TiO2在橡胶中聚集体尺寸小于100nm,特别是在NR中B—TiO2分散颗粒大小与其原生颗粒大小相近,明显优于D—TiO2在NR中的分散;在B—TiO2用量小的情况下,橡胶复合材料的力学性能基本不受B—TiO2的影响。D—TiO2对橡胶复合材料的老化性能也没有影响。橡胶基体中填充B—TiO2后,其抗菌性能明显提高,当用量超过2份(质量)时,其抗菌性能已经达到较高的水平;D—TiO2／NR抗菌效果与B—TiO2／NR的抗菌效果相当,热氧老化不影响橡胶复合材料中TiO2发挥其抗菌特性。     

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。     

超支化聚合物接枝纳米TiO_2/环氧树脂复合材料的制备与表征

利用偶联剂KH-550和超支化聚(胺-酯)(HBP)对纳米TiO2进行改性,并制备了纳米TiO2/环氧树脂(EP)复合材料。对复合材料的结构、力学性能、加工性能以及热性能进行了研究。研究结果表明,HBP接枝改性纳米TiO2(TiO2-g-HBP)的引入可明显提高复合材料的力学性能、热性能及加工性能;当w(TiO2-g-HBP)=1%时,复合材料的力学性能最好,其冲击强度和弯曲强度比纯EP分别提高了135.51%和22.98%;扫描电镜(SEM)结果显示,TiO2-g-HBP/EP复合材料由脆性断裂转变为韧性断裂。     

不同紫外光对无机纳米材料改性聚丙烯老化行为的影响

将无机纳米材料与聚丙烯（PP）熔融共混制备耐候性PP复合材料。采用透射电子显微镜、凝胶渗透色谱、红外光谱以及力学性能测试等手段研究了纳米二氧化钛（nano-TiO2）、纳米二氧化硅（nano-SiO2）、纳米氧化锌（nano-ZnO）等无机材料对PP抗紫外老化性的影响。结果表明,无机纳米材料的含量为0.3 ％时,分散性最好,可促使PP力学性能提高;PP/nano-TiO2的抗紫外线老化性能最好,与纯PP相比,老化144 h后断裂伸长率保持率在波长为340 nm和313 nm紫外光源中分别提高了31.5 %和11.8 %。     

PP/TiO2纳米复合材料的研制及其抗老化机理分析

制备了聚丙烯(PP)／TiO2纳米复合材料,用氙灯耐气候试验机对该复合材料进行人工加速老化试验。采用紫外一可见光光谱法分析了纳米TiO2等粉体材料的紫外吸收性能;分析了PP／TiO2纳米复合材料的红外光谱并探讨了抗老化机理;对比研究了纯PP和PP／TiO2纳米复合材料老化期间力学性能的变化规律。结果表明,纳米TiO2能赋予PP优异的耐候性能,延长制品的户外使用寿命。     

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℃。     

PA6/TiO2-GO复合材料的制备及其性能研究

近年来,环境污染问题越来越严重,光催化技术在处理污水和净化空气等方面发挥着重要的作用。本文通过差示扫描量热仪、电子万能拉伸试验机、可见分光光度计等仪器,主要研究不同纳米TiO2用量对PA6/TiO2-GO复合材料的热学性能、力学性能、光催化性能等的影响。通过研究发现：随纳米TiO2含量的增加,PA6/TiO2-GO复合材料的熔点逐渐降低,结晶度先增大后减小(复合材料的结晶度均大于纯PA6的结晶度);断裂强度逐渐减小,断裂伸长率逐渐增大;纳米TiO2对亚甲基蓝溶液的光催化降解能力越来越强。在相同纳米TiO2含量下,加入GO后能有效提高TiO2的光催化降解能力,光催化降解能力能提高10%左右。     

Rheology and dispersion behavior of high‐impact polystyrene/ethylene–vinyl acetate copolymer/TiO2 nanocomposites

TiO₂ nanoparticles were introduced into high‐impact polystyrene (HIPS) in the form of a master batch in which TiO₂ was predispersed in composites of HIPS and ethylene–vinyl acetate copolymer (EVA) by melt compounding. The resulting materials were analyzed with a Rosand Precision rheometer, transmission electron microscopy, atomic force microscopy, and ultraviolet–visible light spectrophotometry. The results showed that the introduction of TiO₂ nanoparticles into HIPS influenced the apparent viscosity of the composites to a rather small extent. The addition of EVA could regulate the rheological behavior of the HIPS/TiO₂ master batch greatly. EVA helped the dispersions of the agglomerates of TiO₂ nanoparticles in the flow; this was featured by the distinct yielding in the flow after the introduction of EVA, as well as the large change in the non‐Newtonian indices. The dispersions of the HIPS/TiO₂ master batch in the HIPS matrix were improved greatly by the addition of EVA. TiO₂ nanoparticles were dispersed randomly in HIPS/EVA/TiO₂ nanocomposites. The dispersion improvement of the HIPS/EVA/TiO₂ master batch was also proved by atomic force microscopy and ultraviolet–visible spectroscopy investigations. The mechanical properties of HIPS/EVA/TiO₂ nanocomposites with low TiO₂ contents were slightly higher than those of pure HIPS. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 100: 4434–4438, 2006