PET/TiO2复合材料非等温结晶行为的研究

采用表面接枝和聚合改性的方法,分别以γ-缩水甘油醚氧丙基三甲基硅烷(GPS)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)对纳米二氧化钛(TiO_2)进行表面修饰,通过熔融共混制得聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/GPS- TiO_2和PET/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)-TiO_2纳米复合材料,用差示扫描量热法研究了其复合材料的非等温结晶行为,利用不同动力学模型对其结晶过程进行处理。结果表明：未处理的纳米TiO_2提高了PET的熔融温度和结晶温度;而经表面接枝的GPS-TiO_2和PMMA-TiO_2对PET的熔融温度和结晶温度的影响并不显著;不同表面特性的纳米TiO_2降低了PET的结晶度,但经表面接枝后的纳米TiO_2其影响程度减弱;用Jezi- omy法和莫志深法处理PET/TiO_2纳米复合材料的非等温结晶过程比较理想,PET,PET/PMMA-TiO_2,PET/ TiO_2,PET/GPS-TiO_2复合材料的结晶速率依次减小。     

纳米TiO2对PET结晶行为、流变和力学性能的影响

通过二阶熔融共混法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)／纳米二氧化钛(TiO2)复合材料，并使用TEM对纳米TiO2在基体中的分散状态进行了观察。研究了纳米TiO2对PET的结晶行为、流变与力学性能的影响。发现纳米TiO2粒子在PET基体树脂中起到了成核剂的作用，明显提高了基体树脂结晶温度、结晶速率，并使材料的DSC曲线形状发生显著变化，出现熔融双峰。纳米TiO2的加入明显降低了PET的熔体粘度。并且发现在较低和较高剪切速率区，PET／纳米TiO2体系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。纳米TiO2对PET有明显的增强增韧作用，加入3％可使材料的拉伸和断裂强度提高25％；加入1％可使材料缺口冲击强度提高10％。     

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％。     

PET/纳米TiO2复合材料松弛行为的研究

以PET/纳米TiO2复合材料为对象,采用TMA、DMTA等手段,从分子运动的角度对该复合体系的松弛行为进行了研究.结果表明,纳米粒子在聚合物基体中与分子链通过物理或化学作用限制分子链的运动与松弛.体现在复合体系的温度-形变谱图中,随纳米TiO2含量的增加,玻璃化转变提前,橡胶平台降低,黏流温度升高.在温度黏弹谱中,与纯PET相比PET/纳米TiO2复合体系的嶙a变提前,储能模量增加,低温下损耗模量也有所增加.     

PET/纳米TiO2复合材料的结晶性能

采用光学解偏振、DSC等研究了原位聚合法制备的PET／纳米TiO2复合材料的结晶行为。结果表明：添加了锐钛型纳米TiO2之后，PET的最大晶体生长速率出现的温度有所降低，纳米TiO2对PET的结晶起到了异相成核的作用；加入锐钛型纳米TiO2时，如果添加量较少，PET纳米TiO2复合材料的结晶度升高、成核作用较明显；随着TiO2用量的增加，结晶度呈下降趋势，而加入2％的金红石型纳米TiO2对PET结晶具有良好的促进作用。     

CE／TiO2复合材料的固化及摩擦磨损性能

采用纳米二氧化钛(TiO2)粒子改性氰酸酯树脂(CE),研究了复合材料的固化性能及摩擦磨损性能,分析微观形貌与性能变化之间的关联,总结出复合材料性能得以改善的微观机理。结果表明,少量TiO2粒子(质量分数≤4%)引入,可改善CE的固化性能及摩擦性能。纳米TiO2粒子经偶联剂处理并表面乳液接枝后,其质量分数为4%时,复合材料的摩擦系数降低约43.5%,磨损降低68.1%,耐磨性得到提高。     

纳米TiO2表面聚对苯二甲酸乙二醇酯预聚物的改性及表征

利用缩聚聚合,在纳米TiO2颗粒表面接枝聚对苯二甲酸乙二醇酯的预聚物(prePET).通过红外(FT-IR),热失重(TGA)和X射线电子能谱(XPS)分析表明prePET成功接枝在纳米TiO2的表面.透射电子显微镜(TEM)观察表明prePET-TiO2纳米复合粒子粒径大约在30 nm,分散性好.原子力显微镜(AFM)观察表明prePET-TiO2纳米复合粒子在1,1,2,2-四氯乙烷中均匀分散,无团聚.同时发现反应真空度影响了TiO2表面的接枝率,真空度小,接枝率大.扫描电子显微镜(SEM)观察表明prePET-TiO2纳米复合粒子能够在聚碳酸酯(PC)基体中具有良好的分散性,复合粒子填充量的上升增强了prePET-TiO2/PC复合材料的拉伸强度.     

PET/纳米TiO2抗紫外纤维的制备及性能研究

将金红石型TiO2添加至聚合反应体系中进行原位聚合,得到PET／纳米TiO2复合材料,通过透射 电镜(TEM)、扫描探针显微镜(SPM)研究了纳米TiO2在PET基体中的分散情况。将复合材料纺制成纤维, 并进行了力学性能、抗紫外性能等测试。结果表明,金红石型TiO2在基体中分散较均匀,TiO2质量分数为 1％时,基本呈纳米尺寸分散;PET／纳米TiO2纤维中含1％TiO2时,断裂强度较纯PET纤维下降6％左右,断 裂伸长率、结晶度也有所下降。织物对UVA,UVB波段的紫外线具有优异的屏蔽效果,抗紫外因子(UPF 值)可达50以上。     

丙烯酸丁酯原位乳液接枝纳米TiO2的研究

为了提高纳米二氧化钛（TiO2）粒予在聚合物基复合材料中的分散性,需要对粒子的表面进行改性。实验采用无皂乳液聚合法,使丙烯酸丁酯单体（BA）在偶联剂KH-570烷基化预处理的纳米TiO2粒子的表面进行接枝聚合,研究了偶联剂用量对烷基化预处理程度的影响,以及聚合条件对TiO2表面接枝效果的影响,并对其聚合机理进行了探讨。结果表明,PBA以化学键成功地接到纳米TiO2的表面,并且可以通过改变接枝聚合条件来调节粒子上所接聚丙烯酸丁酯的结构,为进一步优化纳米粒子填充聚合物复合材料的结构和性能之间的关系建立基础。     

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。     

表面接枝制备PMMA/纳米TiO_2复合粒子的研究

采用表面接枝反应的方法,在纳米TiO2上接枝偶联剂KH-570引入化学键结合的不饱和双键,通过乳液聚合制备了化学接枝的PMMA/纳米TiO2复合粒子。研究了聚合条件对接枝率的变化和微观形态的影响。FT-IR和TGA分析结果表明,TiO2表面偶联剂接枝率为8.86%,聚合物接枝率达62.7%;TEM观察表明,偶联剂处理使纳米TiO2的亲油性提高且粒径没有增加,聚合物接枝后的复合粒子分散性提高。     

纳米二氧化钛的制备及其在涂料中的应用

以钛酸丁酯复合醇溶胶作为前驱体,采用溶胶–凝胶法制备TiO2微粒,并将其在不同温度下焙烧,获得了纳米TiO2。在紫外光的照射下,将纳米TiO2添加到成膜物质中,配以添加剂、消泡剂等,合成了纳米复合涂料。黏度、甲醛含量、抗菌性能、耐热性以及重金属含量的测试结果表明,纳米复合涂料的各项性能均高于原涂料,尤以由600°C下焙烧所得纳米TiO2制备的涂料为佳,其黏度为14.6 Pa·s,甲醛降解率为73%,抗菌圈半径比原涂料增大了88%;在300°C下烘烤5h,涂层出现少量龟裂,但未剥落。     

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。     

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。     

PVDF/DBP/DOP/TiO_2体系流变性能研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,邻苯二甲酸二丁酯(DBP)/邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为复合稀释剂,纳米TiO2为添加剂,采用转矩流变仪,研究了PVDF/DBP/DOP/TiO2共混体系的流变性能。结果表明:PVDF/DBP/DOP/TiO2共混体系的表观黏度随剪切速率的升高而降低,属于切力变稀流体;随着温度的提高,其非牛顿性变弱,结构化程度降低;其中纳米TiO2可起填充作用,使共混物黏度提高,流动性变差;DBP/DOP主要起软化增塑PVDF的作用,减弱共混物内高分子链间的相互牵制,使共混体系黏度下降,非牛顿性减弱,流动性增强。     

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。     

改性纳米TiO2固相光催化降解LDPE薄膜的研究

采用苯乙烯接枝改性纳米二氧化钛（TiO2-g-PS）颗粒作为催化剂,制备了一种新型可光催化降解的TiO2-g-PS /LDPE纳米复合薄膜,并在空气中紫外光照下进行了薄膜的固相光催化降解。利用热失重、傅立叶红外光谱和扫描电子显微镜等对光照前后纯LDPE、TiO2/LDPE和TiO2-g-PS /LDPE复合薄膜进行分析表征。结果表明,改性颗粒的催化活性较高,能有效地降解聚乙烯薄膜,复合薄膜经紫外光照336 h后,光降解失重率达到36.2 %。     

两步法制备聚氨酯/纳米TiO_2共聚物及表征

采用聚氨酯与表面接枝聚丙烯酰氯的纳米TiO_2反应,实现了聚氨酯对TiO_2纳米材料的表面共价接枝。通过透射电子显微镜探测,纳米TiO_2在基体中分散良好,并对该共聚物进行了力学和热学性能的研究。DSC,FTIR的测试结果表明,通过接枝,共聚物具有更好的性能。     

海藻酸钙/纳米TiO_2共混纤维的制备与表征

将含固体质量分数为5%的海藻酸钠纺丝原液与纳米二氧化钛(TiO2)水分散液均匀混合,制得海藻酸钠/纳米TiO2混合纺丝原液,采用湿法纺丝,通过氯化钙凝固浴,经拉伸、水洗,制备了海藻酸钙/纳米TiO2共混纤维,研究了纳米TiO2含量对共混纤维结构及性能的影响。结果表明:纳米TiO2的加入,提高了共混纤维的力学性能;加入质量分数为0.5%的纳米TiO2,海藻酸钙大分子链上的红外特征吸收峰峰形明显变宽,共混纤维的力学性能最佳,断裂强度为2.93 cN/dtex,断裂伸长率为7.34%,优于海藻酸钙纤维;添加纳米TiO2质量分数为3%时,纳米TiO2在共混纤维中仍能较好的分散,且纤维表面光滑。加入纳米TiO2后,共混纤维的热稳定性提高。