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《太原理工大学》 2011年
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聚碳酸酯/聚苯乙烯共混物塑性材料的研究

刘波  
【摘要】:聚碳酸酯(PC)的物理机械性能优良,耐冲击性优异,拉伸强度、弯曲强度、压缩强度高;蠕变性小,尺寸稳定性好;具有良好的耐热性和耐低温性,适宜用作LED封装材料等领域。但是PC易应力开裂,耐候性、耐磨性较差。为了使其具有更广泛的应用,本实验以聚碳酸酯(PC)/聚苯乙烯(PS)为基体,并填加经表面包覆改性后的纳米TiO2*/SiO2粒子,以改善PC的韧性和耐磨性,得到一种新型的PC塑性材料。其综合了PC与PS的优点,弥补了彼此的不足,综合性能优益,且成型工艺更为便捷实用。 本文采用Na2SiO3水解生成的SiO2对纳米TiO2进行表面包覆改性,并用硅烷偶联剂KH550对上述制备的TiO2/SiO2纳米粒子进行表面有机化改性;利用熔融注射成型法制备了PC. PC/PS. TiO2/SiO2/PC/PS、KH550-NanoTiO2/SiO2/PC/PS纳米复合材料。通过红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)和光催化实验对制备的TiO2/SiO2纳米粒子和KH550-NanoTiO2/SiO2粒子进行了表征;并采用热重(TG)、紫外-可见光光度计(UV-vis)对纳米复合材料试样的热稳定性和光透过率进行了表征,利用电子万能(拉力)试验机测试了复合材料试样的拉伸性能。实验结果表明: (1)SiO2表面改性后的TiO2纳米粒子在FT-IR谱中出现了Ti-O-Si键的特征峰,说明SiO2是以化学键合的方式结合于TiO2表面; (2)SiO2表面改性后的TiO2纳米粒子的分散性有所改善,粒径有所增大。KH550表面有机改性后制备的KH550-NanoTiO2/SiO2粒子的分散性得到进一步改善; (3)SiO2表面改性后的TiO2纳米粒子的光催化活性提高,而KH550表面有机改性后制备的KH550-NanoTiO2/SiO2粒子较TiO2/SiO2纳米粒子的光催化有所降低; (4)纳米TiO2/SiO2在基体PC/PS中起到物理交联的作用,可提高材料的热稳定性。当含有1%TiO2/SiO2粒子时,TiO2/SiO2/PC/PS复合材料的起始分解温度最高,约为450℃,分解残留率约22%; (5)纳米TiO2/SiO2粒子含量为0.5%时TiO2/SiO2/PC/PS复合材料光透过率保持在89%; (6)纳米TiO2/SiO2粒子填加量为0.5%时复合材料的拉伸性能较优异,KH-550处理后可进一步提高复合材料的力学性能。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB332

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