聚丙烯/纳米TiO_2复合材料的性能研究

研究了PP/纳米TiO2 、PP/普通TiO2 复合材料的流变行为、力学性能和抗菌性能。结果表明 :在PP中加入TiO2 后 ,熔体的表观粘度增大 ,PP/纳米TiO2 复合材料尤其明显 ;熔体流变性对温度的敏感性降低 ,PP的加工温度范围变宽。纳米TiO2 对PP的增韧作用比普通TiO2 更好 ,在 0～ 4%的范围内 ,材料的冲击强度随用量的增加而增大 ;而对材料拉伸性能的影响甚微。PP/纳米、普通TiO2 复合材料都是有抗菌作用 ,PP/纳米TiO2 的抗菌作用相对较强。     

微波与偶联剂对PP/纳米TiO2复合材料相容性影响

采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对经钛酸酯偶联剂表面处理前后的TiO2纳米粉体进行表征,然后采用熔融共混法制备出聚丙烯(PP)/纳米TiO2复合材料,并研究微波辐照和钛酸酯偶联剂对PP/纳米TiO2复合材料相容性的影响。微波辐照后,PP/钛酸酯偶联剂改性过的纳米TiO2复合材料界面引入极性基团羰基,使纳米TiO2与PP的相容性得到了很好的改善;同时,微波辐照与钛酸酯偶联剂共同作用对PP/纳米TiO2复合材料有增强增韧的作用,主要是因为断裂方式和裂纹扩展方向发生了改变而导致。     

PP/纳米TiO2复合材料的晶体形貌和非等温结晶行为

用熔融共混法制备了聚丙烯（PP）/纳米TiO2复合材料,用透射电子显微镜、偏光显微镜、差示扫描量热仪和广角X射线衍射仪对其纳米粒子分散性、晶体形貌和非等温结晶行为进行了研究。结果表明,纳米TiO2以纳米级尺寸均匀分散于PP基体中;130 ℃冷却和室温冷却时,PP/纳米TiO2复合材料的晶粒比纯PP的细,并且随着纳米TiO2含量的增加,PP/纳米TiO2复合材料的晶粒尺寸先减小后增大,纳米TiO2含量为2 %（质量分数,下同）时晶粒最细;纳米TiO2对PP结晶具有加速作用;复合材料的结晶活化能高于纯PP的,并且纳米TiO2含量多且均匀时复合材料结晶活化能高;纳米TiO2含量较少时可诱导较多的β晶生成,当纳米TiO2含量为1 %时,复合材料中β晶含量达到25.2 %。     

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。     

载银纳米二氧化钛对聚丙烯结晶性能影响

熔融挤出制备载银纳米二氧化钛(TiO2/Ag+)/聚丙烯(PP)复合材料,采用差示扫描量热仪研究纳米(TiO2/Ag+)对PP结晶性能的影响。结果表明:少量纳米TiO2/Ag对PP有成核促进作用,提高了结晶速率,使结晶度增大;当纳米TiO2/Ag十质量份数超过1%时,PP结晶陛减弱,甚至起一定的抑制作用;纳米TiO2/Ag+能提高PP结晶温度,而对PP熔融温度影响不大。     

微波辐照对聚丙烯/纳米TiO2复合材料性能的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯（PP）/纳米TiO2复合材料,通过力学性能测试、红外光谱、偏光显微镜、扫面电子显微镜和透射电子显微镜等分析手段研究了微波辐照对PP/纳米TiO2复合材料性能的影响。结果表明,母粒经过微波辐照之后,PP/纳米TiO2复合材料的拉伸强度和屈服强度基本保持不变,断裂伸长率大幅度提高;结晶度提高近20 %,晶粒尺寸变大,但结晶速率并没有改变;红外分析表明,在PP/纳米TiO2复合材料中引入了极性基团,改善了两相的相容性,使复合材料的力学性能提高。     

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。     

刚性粒子协同增韧PP基复合材料的研究

研究了有机刚性粒子PA6和无机刚性粒子纳米TiO2对PP基复合材料的协同增韧作用.通过力学性能测试,SEM和DSC分析,对PP基复合材料的微观结构和性能进行了系统的研究.研究结果表明:质量分数为8%的PA6和1%纳米TiO2对PP基复合材料有较好的协同效应.SEM分析得出复合材料PP/PA6/POE-g-MAH/纳米TiO2在断裂过程中发生塑性变形,其韧性较好.DSC分析得出PA6和纳米TiO2对PP基体均有异相成核作用.     

PP/TiO_2复合材料老化前后动态流变性能研究

通过动态转矩流变仪分别测试了纳米TiO2用量、测试温度、老化时间等对聚丙烯(PP)/纳米TiO2复合材料动态流变学行为的影响。频率扫描结果显示,随着扫描频率(ω)的增加,PP/TiO2复合材料的储能模量(G′)、损耗模量(G")变大,复数黏度(η*)降低,损耗因子(tanδ)先增大后降低。随着TiO2用量的增加,G′,G",η*先降低后增加。应变扫描结果显示,PP/TiO2复合材料存在线性黏弹区域,TiO2的加入使得PP/TiO2复合材料线性黏弹区域变宽。动态温度扫描结果显示,随着温度的升高,PP/TiO2复合材料的G′,G",η*都降低,tanδ增大。老化前后的PP,PP/TiO2复合材料动态流变行为对比结果显示,PP老化后,其G′,G",η*都低于未老化的PP;而PP/TiO2复合材料的G′,G",η*变大;这说明TiO2的加入使复合材料发生了交联老化。     

PP/无机纳米粒子/POE-g-MAH三元复合材料的研究

采用熔融共混法分别制备了PP/纳米SiO2/POE-g-MAH和PP/纳米TiO2/POE-g-MAH两种复合材料;通过力学性能测试和SEM照片研究了其力学性能及微观形态结构。结果表明:纳米SiO2和纳米TiO2对PP/POE-g-MAH复合材料具有增强增韧作用,在POE-g-MAH的用量为5%、纳米粒子的用量为2%时,PP/无机纳米粒子/POE-g-MAH复合材料的综合力学性能达到最佳;SEM分析表明,该复合材料在断裂过程中发生塑性变形,因而韧性较佳;由DSC分析可知,纳米SiO2、TiO2均对PP基体有异相成核作用,此作用随POE-g-MAH的加入得到进一步促进。     

复合电沉积制备TiO_2/泡沫镍光催化材料及其催化活性

采用复合电沉积方法制备了TiO2/泡沫镍光催化材料,通过扫描电子显微镜（SEM）和能量色散谱（EDS）分别对纳米复合镀层进行了形貌和成分表征,同时研究了在镀液中添加不同表面活性剂对光催化材料镀层的影响。讨论了TiO2/泡沫镍光催化材料对大肠杆菌和小球藻的光催化活性。结果表明：在本实验的电沉积工艺条件下,泡沫镍基底上获得了微粒分布均匀、Ti的质量分数为5.97%的纳米TiO2-Ni复合沉积层。添加了阴离子表面活性剂的光催化材料表面TiO2颗粒具有良好的分散性。TiO2/泡沫镍光催化材料处理含大肠杆菌水样,反应30 min灭活率达到60.1%,反应2 h灭活率达到99.9%;处理水中的小球藻溶液,初始3 h内,小球藻溶液中所含叶绿素a从初始的98.2 mg/m3降至38.2 mg/m3。     

Al2TiO5添加量对MgO-Al2TiO5复合陶瓷烧结及抗热震性的影响

以纳米MgO粉为原料,选用以纳米Al2O3粉和纳米TiO2粉经1500℃保温3 h烧结制备的Al2TiO5为添加剂,采用固相烧结法经1500℃保温3 h制备了Al2TiO5质量分数分别为0、5%、10%和20%的MgO-Al2TiO5复合陶瓷,并采用XRD、SEM和EDS等研究了Al2TiO5添加量对MgO-Al2TiO5复合陶瓷烧结性能及抗热震性能的影响。结果表明:添加Al2TiO5有利于促进复合陶瓷的烧结,其体积密度和线收缩率随Al2TiO5添加量的增加而增大,当Al2TiO5添加量为20%(w)时,其体积密度和线收缩率分别为3.68 g·cm-3和22.07%;当Al2TiO5添加量为10%(w)时,其抗热震性能最佳。Al2TiO5位于方镁石晶粒交界处,抑制方镁石晶粒生长,阻碍裂纹扩展,使MgO-Al2TiO5复合陶瓷的抗热震性能得到改善。     

磁性纳米光敏剂对人癌细胞体外杀伤效应

以硫酸亚铁、三氯化铁、正硅酸乙酯和四氯化钛为原料,通过沉淀、Stöber和溶胶凝胶法,制备得到一种复合结构的磁性纳米光敏剂TiO2/Fe3O4-SiO2,通过XRD、TEM、UV-Vis DRS和磁性测试等对其结构、性质进行了表征和分析,利用四甲基偶氮唑蓝比色法（MTT法）考察了该纳米复合光敏剂对A549人肺癌细胞的体外杀伤效应和不同TiO2负载量的TiO2/Fe3O4-SiO2对A549人肺癌细胞增殖的抑制率的影响。表征分析结果表明,该纳米复合光敏剂具有核壳结构和磁性,具有可见光吸收能力,能充分响应波长在400 nm以上的可见光。体外杀伤效应评价结果表明,当光照时间为150 min时,该纳米复合光敏剂和单纯的TiO2对A549人肺癌细胞增殖的抑制率分别为摩尔分数51%和36%,该纳米复合光敏剂具有增强的光动力活性。TiO2的适宜负载量在质量分数30%。     

原位聚合法制备纳米TiO2/有机硅改性丙烯酸酯复合乳液

用硅烷偶联剂对纳米二氧化钛(TiO2)粒子表面进行预处理，使其表面由亲水性变为疏水性，并在其表面接枝上可反应的有机官能团。通过改性纳米TiO2表面上的原位聚合反应，制备了纳米TiO2／硅丙复合乳液。透射电子显微镜观察结果显示，乳液中存在两种结构的乳胶粒子：一种是以聚丙烯酸酯为核、有机硅聚合物为壳的核壳结构硅丙乳胶粒子；另一种是以纳米TiO2为核、有机聚合物为壳的纳米TiO2／聚合物复合结构乳胶粒子。乳胶粒子的结构形态可由乳化剂的用量控制。该复合乳液具有较好的杀菌效果，在较短时间内对细菌的杀灭率可达90％以上。     

环氧树脂/二氧化钛纳米复合材料的制备及性能

以纳米ＴｉＯ２ 为填料制备了环氧树脂／ 二氧化钛（ＥＰ／ＴｉＯ２） 纳米复合材料,研究了纳米ＴｉＯ２ 对复合材料性能的影响,结果表明,纳米ＴｉＯ２ 经表面处理后,可对环氧树脂实现增强、增韧,当填充质量分数为３ ％ 时,材料的拉伸弹性模量较ＥＰ提高３７０ ％ ,拉伸强度提高４４ ％ ,冲击强度提高８７８ ％ ,其他性能也有明显提高。     

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TiO_2改性内墙乳胶漆的甲醛降解机理及制备

主要介绍了纳米TiO2改性内墙乳胶漆的抗甲醛机理和制备,重点介绍了纳米TiO2的光降解原理,以及采用锐钛型纳米TiO2复合改性纯内墙乳胶漆的实验设备、原材料选择、基本配方和工艺路线。大量测试结果表明,经纳米TiO2改性的内墙乳胶漆,24h后甲醛的降解率均可达到40%以上;纳米TiO2质量分数分别为1%和2%的乳胶漆在48h后的降解率均超过50%。     

微乳液法制备纳米TiO2/活性炭复合体的研究

纳米TiO2是一种高效的光催化剂,而光催化剂的制备和固化是光催化技术应用的关键。采用油酸/正丁醇/NaOH溶液制备了纳米TiO2/活性炭复合材料。用微乳体系制备出纳米二氧化钛前驱体,然后由表面活性剂稳定和保护的纳米粒子在氢键吸附等作用力下包覆于活性炭载体的表面。用热重-差热分析、扫描电镜、红外光谱法对其结构进行分析。结果表明:所制得TiO2粒径为20 nm左右,呈球形分布于活性炭表面。用分光光度法测得TiO2的包覆率为28.2%。     

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％。     

纳米粒子类型对聚丙烯酸酯乳液压敏胶性能的影响

采用原位乳液聚合法将纳米SiO2、气相法SiO2、纳米TiO2、纳米CaCO3等无机纳米粒子引入到聚丙烯酸酯压敏胶乳液中,考察了纳米粒子类型对乳液聚合稳定性及复合乳液压敏性能的影响.结果表明,纳米SiO2和纳米TiO2的引入对乳液聚合的稳定性无实质上的影响,且能提高聚丙烯酸酯乳液压敏胶的综合性能,放置3个月后纳米SiO2复合乳液仍然有较好的稳定性和压敏性能;而气相法SiO2、纳米CaCO3在聚合时则有较高的凝胶率,且无论剥离力大小,均存在不同程度的脱胶或胶转移现象.