论文部分内容阅读
本文研究了纳米TiO2原位聚合对聚氯乙烯的改性,主要从机械性能,温卡软化温度等方面进行了考察,考虑到纳米TiO2与PVC的相互作用力,对纳米TiO2使用硅烷偶联剂进行了包覆,并考察了所用溶剂对包覆效果的影响,及对PVC性能的影响。主要工作如下:
1、对纳米TiO2在溶剂体系中使用偶联剂进行表面包覆,研究了分散方式,溶剂体系,偶联剂用量,反应时间等因素对纳米TiO2表面包覆效果的影响。发现使用超声-机械搅拌配合分散可以取得较好的效果,不同溶剂体系中包覆后的纳米TiO2具有不同的亲水角,粒度分布,而且表面接枝的偶联剂量也不同。在甲苯中70℃条件下,偶联剂用量为10%,反应1h可以实现表面包覆,改性后纳米TiO2表面接枝的硅烷偶联剂质量约为纳米TiO2的3%~6%。
2、通过原位聚合将纳米TiO2添加到PVC中,通过电镜照片可以发现TiO2分散良好,通过红外光谱和热重分析验证了偶联剂包覆后的的纳米TiO2可以与PVC之间形成化学连接,纳米TiO2的表面接枝的PVC质量约为36%。
3、研究了CaCO3与纳米TiO2共同对PVC共同作用的情况,二者具有协同效应,CaCO3的加入可以使含有纳米TiO2的PVC的拉伸强度,断裂伸长率,维卡软化温度均有所提升,维卡软化温度在纳米TiO2含量为0.1%时最高,从84.5℃提升到88.5℃。
4、将不同溶剂中包覆的纳米TiO2通过原位聚合加入到PVC中进行研究,几种纳米TiO2的分散情况不同,甲苯中改性的纳米TiO2在提高维卡软化温度上效果最为明显,CaCO3加入后还会进一步提升PVC的维卡软化温度,甲苯中包覆的纳米TiO2含量为0.1%,CaCO3为10份时可以使PVC的维卡软化温度有84.5℃提升到91℃。
5、用甲苯中包覆的纳米TiO2进行改性PVC的研究,发现甲苯中包覆的纳米TiO2可能使PVC中形成了新的有序结构。