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纳米二氧化钛在塑料中的应用 [复制链接]



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发表于 2021-10-29 14:34:15 |显示全部楼层

包括钛白粉在内的许多无机填料填充塑料,对制品的成本、力学性能等有很大的改善而被大量使用,纳米粒子的超微尺寸和表面活性效应能够对聚合物材料内部的缺陷进行极好的修饰,并可最大限度地减少内部残留的活性基团,从而能够大幅度提高聚合物材料的强度、韧性、耐老化性及耐热等性能。


2. 在PP中的应用

用粒径为10nm(VK-TG01)的TiO2填充(PS/二乙烯苯)共聚物,发现可明显提高基础树脂的耐热性能,且介电常数随TiO2含量的增加而提高,同时介质损耗因数也有所增大,但介电常数基本上不随频率的变化而变化,这种材料基本上达到了微波通讯材料的要求。用纳米级TiO2 (VKT25, VK-TA18)填充高抗冲聚苯乙烯( HIPS)回收料发现, 在TiO2含量仅为1 %时,可同时提高材料的缺口冲击强度、拉伸强度和耐热温度,使HIPS回收料重新利用,具有很好的经济效益。对纳米TiO2 表面进行预处理,采用大分子分散剂通过母料法制备了高性能的HIPS/TiO2纳米复合材料。实验结果表明,在TiO2(VKT25, VK-TA18)含量为2%时,材料的缺口冲击强度、拉伸强度、弹性模量达最大值,且材料的硬度、耐热温度、阻燃性能随TiO2含量的增加而提高。


4.在抗菌塑料和保鲜薄膜中的应用

用未经表面处理和经表面处理的纳米Ti02(VKT25, VK-TA18)对不饱和聚酯(UP)树脂进行了填充改性,研究了纳米TiO2用量对不饱和聚酯树脂的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、断裂伸长率的影响。结果表明:经表面处理的纳米TiO2(VKT25, VK-TA18)用量为4 %时,材料的增韧增强效果最好,而且其玻璃化温度比纯不饱和聚酯树脂大,经处理的填充复合材料的玻璃化温度更高。以纳米TiO2(VKT25, VK-TA18)为填料制备了环氧树脂/TiO2纳米复合材料,对纳米TiO2 对复合材料性能的影响进行了研究。结果表明,纳米TiO2经偶联剂表面处理后,可对环氧树脂实现增强增韧,当填充量为3 %时,材料的拉伸弹性模量提高了37 % ,拉伸强度提高了44%,冲击强度提高了898%,其他性能也有明显改善。


催化性能的应用

双马来酰亚胺(BMD)是制备高性能复合材料的一种重要基础树脂,在航空航天领域有着广泛的应用,但大多数双马来酰亚胺单体的熔点偏高,固化温度偏高,且因固化树脂交联密度大而使材料呈脆性,原来是采用与橡胶、热塑性树脂共混或进行M ichael加成共聚等方法加以改性,但这些方法的共同缺点是树脂的耐热性下降。在研究发现纳米TiO2对BMI单体聚合具有催化作用的基础上,研究了纳米TiO2(VKT25, VK-TA18)对引入芳香二胺、N-取代苯基马来酰亚胺等组分的改性、双马树脂固化反应性和固化树脂热稳定性的影响,,结果表明,纳米TiO2 的引入可使固化温度下降45~105℃,固化物的耐热温度指数提高19~27℃。


6.其他

纳米TiO2(VKT25, VK-TA18)还可应用于导电塑料;利用其对有机物的光催化降解的性能,可以设计光降解塑料,以减少“白色污染”等。



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