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《中国海洋大学》 2005年
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无机纳米粒子/聚合物复合材料的研究

彭红瑞  
【摘要】:由于无机纳米粒子很小、比表面积很大,与塑料复合,会产生很强的界面相互作用。使无机粒子的刚性、热稳定性、尺寸稳定性和塑料的韧性、介电性、加工性等有机地结合起来,得到性能优异的复合材料,实现塑料的功能化、通用塑料的工程化,无机纳米粒子/塑料复合材料已经成为材料学的一个研究热点。研究了纳米TiO_2、纳米TiO_2/HIPS、纳米TiO_2/PP、纳米Mg/PP、纳米CaCO_3/PP、纳米CaCO_3/PVC复合材料的制备、结构及力学性能,研究了纳米TiO_2/HIPS复合材料的抗菌、分解内毒素、抗老化以及屏蔽紫外线等功能。研究了TiO_2纳米管的制备及结构。 X射线衍射分析表明,用钛酸四丁酯水解后在500-550℃煅烧1h可制备出单一锐钛矿晶型的纳米TiO_2。 纳米TiO_2的表面经过偶联剂处理后,用挤出机制备出纳米TiO_2含量在25wt.%的纳米TiO_2/HIPS母料,再将母料与HIPS混合后,用注塑机制备纳米TiO_2/HIPS复合材料,当TiO_2含量为1 wt.%时,纳米TiO_2/HIPS复合材料的综合力学性能最好。扫描电镜、透射电镜以及电子能谱的分析表明,纳米TiO_2在纳米TiO_2/HIPS复合材料中的含量为1wt.%时,纳米TiO_2粒子均匀分散在HIPS基体中。 纳米TiO_2以及纳米TiO_2/HIPS、纳米TiO_2/PP复合材料具有明显的抗菌功能,对常见菌种的抗菌率在80%以上。纳米TiO_2/HIPS复合材料具有明显的分解内毒素功能,分解率在90%以上。纳米TiO_2/HIPS复合材料具有抗老化和屏蔽紫外线等功能。光老化150h后,。纳米TiO_2/HIPS复合材料的综合力学性能优于纯HIPS。 纳米Mg表面用偶联剂处理后,添加到PP中,均可提高复合材料的力学性能。扫描电镜分析表明,由于纳米Mg的存在,冲击断口由纯PP的脆性断口转变成纳米Mg/PP复合材料的韧性断口。针状的纳米CaCO_3添加到PP及PVC中,均可提高复合材料的力学性能。 X射线衍射、透射电镜以及扫描电镜分析表明,用锐钛矿型纳米TiO_2,用水热法与NaOH反应后,再在500℃煅烧1h,可制备出直径在5-15nm,长度在数百到几个微米的锐钛矿晶型的束状TiO_2纳米管。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TB383

【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
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