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。     

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。     

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。     

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。     

ABS改性及其耐候性能研究

把TiO2、ZnO纳米粒子和有机抗氧剂加入到ABS中,制备其改性材料,进行紫外光老化和热氧老化试验,测定了老化前后ABS改性材料的力学性能。结果表明,ABS/TiO2(25nm)比ABS/TiO2(60nm)复合体系的抗紫外老化性能好;ZnO/TiO2/ABS复合体系有较好的抗紫外老化性能,但韧性有所下降;无机纳米粒子和有机抗氧剂配合使用时,ABS的抗热氧老化性能提高,说明两者有协同作用。     

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。     

PP/TiO2纳米复合材料耐老化性能的研究

用纳米TiO2与聚丙烯(PP)共混制得PP／TiO2纳米复合材料，研究了PP／TiO2纳米复合材料的耐老化性能，分析了红外图谱和微观结构。结果表明，PP／TiO2纳米复合材料的耐老化性能较PP有较大程度提高，其微观结构和力学性能也有所改善，且纳米TiO2用量越大，改善效果越明显。     

无机纳米粒子对ABS抗紫外线老化性能的影响

通过在(丙烯腈／苯乙烯／丁二烯)共聚物(ABS)树脂中使用纳米ZnO、抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂等,获得抗老化性能优良的ABS共混物。研究结果表明,ZnO、TiO2／SiO2复合体系和抗氧剂168复合使用对改善ABS的抗紫外线老化性能有显著的协同效果。     

纳米TiO_2表面接枝PAN及其对PP抗紫外老化性能的影响

采用细微乳液聚合法制备了基于共价键结合的纳米TiO2表面接枝聚丙烯腈(PAN)(纳米TiO2-g-PAN)复合抗紫外老化剂,将其与聚丙烯(PP)共混制备了PP/纳米TiO2-g-PAN复合材料。研究了纳米TiO2-g-PAN在PP中的分散情况及PP/纳米TiO2-g-PAN复合材料的抗紫外老化性能。傅立叶变换红外光谱、热失重、扫描电子显微镜和力学性能测试分析表明,PAN成功接枝到纳米TiO2表面,提高了纳米TiO2与PP的相容性及PP/纳米TiO2-gPAN复合材料的热稳定性能、力学性能和抗紫外老化性能。当纳米TiO2-g-PAN与PP配比为0.05时,PP/TiO2-gPAN复合材料的拉伸强度、冲击强度、拉伸强度保持率和冲击强度保持率分别为38.66 MPa,691.75 kJ/m2,63.49%和58.42%,综合力学性能最佳。     

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。     

ABS材料人工加速老化与户外自然老化的相关性

通过红外光谱、色差和力学性能等研究了丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)在人工加速老化试验(UVA,UVB和氙灯)及户外自然老化试验过程中老化行为的相关性。红外分析结果表明,不同ABS材料在人工加速老化和自然老化过程中遵循相同的光氧老化动力学,但不同光源对ABS材料的加速老化作用有明显差别;色差分析结果表明,人工加速老化试验对色差变化的加速倍率由大到小顺序为:UVBUVA氙灯。通过分析ABS材料的色差及力学性能在人工加速老化与户外自然老化过程中变化的相关性,拟合了人工加速老化与户外自然老化的时间换算方程。     

聚氨酯防腐涂层实验室光加速老化对比研究

基于聚氨酯防腐涂层/碳钢体系,进行人工氙灯加速老化试验及荧光紫外(UVA、UVB)光加速老化试验,通过颜色变化及失光率变化说明老化前后宏观性能的改变,用扫描电子显微镜(SEM)及衰减全反射-傅里叶红外光谱(FT-IR)分析老化前后微观形貌结构特征的变化。结果表明:在3种实验室光加速老化试验中,样品的色差均呈现上升趋势,而失光率的变化趋势差异显著;通过微观形貌结构分析样品的变化可知,氙灯加速老化试验中,聚氨酯前期以水解降解方式为主,老化后期发生光氧化降解;而荧光紫外加速试验以光氧化降解为主,UVA老化的光氧化降解主要发生在试验后期,UVB老化的光氧化降解主要发生在试验前期。     

ABS的耐候老化研究

主要对丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)的不同耐候性能进行了研究,通过人工加速老化试验,对比老化前后色差变化,考察光稳定剂对ABS耐候性能的影响。结果表明,添加光稳定剂能够有效地改性ABS耐候性能;受阻胺光稳定剂与紫外线吸收剂复配使用对ABS有很好的耐候效果;适当地提高受阻胺光稳定剂含量有利于提高ABS的耐候性能。     

成型温度对PP和ABS试样表面颜色和光泽度的影响

以K31皮纹为例,研究了成型温度对聚丙烯(PP)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)试样表面颜色和光泽度的影响。结果表明,随着模具温度和熔体温度的升高,无论是PP还是ABS,其试样颜色的L值均呈增加趋势而光泽度均呈降低趋势,且ABS试样的光泽度降低程度比PP试样高。注塑温度和模具温度升高,材料的流动性提高,冷却时间延长,试样复制模具皮纹的能力提高,使得PP和ABS试样表面皮纹深度均有所增加,从而使试样的光泽度降低、同时L值升高。与PP结晶型材料不同,ABS作为非结晶型材料,其流动性受温度影响更为显著,随着成型温度的升高,使得ABS试样的光泽度降低的程度更大。     

竹纤维/MUF复合材料的老化性能研究

以质量损失率、机械强度、羰基指数及乙烯基指数的变化作为综合指标,采用紫外光加速老化试验研究纳米SiO2和纳米TiO2对竹纤维(BF)/三聚氰胺-甲醛-尿素(MUF)复合材料紫外光老化性能的影响。结果表明,随着紫外光老化时间的延长,竹纤维/MUF复合材料的质量损失率、羰基指数和乙烯基指数增加,弯曲强度和冲击强度下降;纳米SiO2和纳米TiO2对竹纤维/MUF复合材料的紫外老化有一定的延缓作用。     

高速动车组风挡橡胶漆耐老化性能比较研究

选择了不同厂家的风挡橡胶涂料体系,制备涂层样板,从而进行人工加速紫外老化试验。通过测试各种涂层体系样板的外观、光泽度值、色差、明暗度、失光率等参数,研究了各种参数随老化时间的变化规律,评价了各种涂料体系的耐老化性能,进而为研究各种涂料体系的耐老化性能奠定了基础。     

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。     

纳米氧化钛改性聚苯乙烯耐紫外光老化性能的研究

本文采用硅烷偶联剂对纳米TiO2进行表面改性,制备了不同含量纳米TiO2改性的聚苯乙烯材料,并对纳米TiO2/聚苯乙烯板材进行氙灯紫外加速老化处理。实验结果表明:纳米二氧化钛/聚苯乙烯复合板材在经过紫外老化处理后,其耐热性能、硬度、拉伸性能及冲击强度下降幅度不大。因此,适当配比的纳米二氧化钛能够减少紫外线对聚苯乙烯材料的降解作用,延缓材料的老化。