分子篩負(fù)載氧化鋅改性聚丙烯結(jié)構(gòu)與性能的研究.pdf

1、聚丙烯是一種與我們的日常生活密切相關(guān)的通用樹脂，由于其比重小，易加工，較高的力學(xué)性能等特點而在汽車、日用消費(fèi)品以及包裝等方面受到廣泛的應(yīng)用。但其缺口敏感性強(qiáng)，沖擊強(qiáng)度低，特別是在低溫下，其性脆。因此，降低其低溫脆性，提高其綜合力學(xué)性能以及制備具有特定功能的聚丙烯塑料成為一種研究趨勢。
　　 分子篩是一類結(jié)晶態(tài)的硅酸鹽或硅鋁酸鹽，由硅氧四面體或鋁氧四面體通過氧橋鍵相連而形成的分子尺寸大小(通常為0.3-2.0 nm)的孔道和空腔體

2、系。其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征及性質(zhì)在于具有長程有序的孔結(jié)構(gòu)和窄的孔徑分布以及高孔隙率、大比表面積等。分子篩作為一種無機(jī)材料，其主要應(yīng)用于催化劑載體、吸附劑等方面。但將分子篩包覆金屬氧化物后再作為無機(jī)填料改性聚合物的研究相比還較少。
　　 氧化鋅是一種應(yīng)用前景較為廣泛的無機(jī)材料。納米氧化鋅對紫外線吸收能力強(qiáng)，對UVA(320-400nm)和UVB(280-320nm)均有屏蔽作用。納米氧化鋅還具有一定的抗菌除臭作用，可用來生產(chǎn)除臭抗菌材料

3、。除此之外，納米氧化鋅無毒無味，穩(wěn)定性好，對皮膚無刺激，本身為白色，可以根據(jù)時間應(yīng)用加以著色，加工方便。由于這些特性主要應(yīng)用于電子和光學(xué)儀器、氣敏計、壓敏電阻和抗菌抗老化材料等方面。
　　 本文利用分子篩的吸附性能將氧化鋅填充于分子篩，根據(jù)不同的后處理得到三類改性分子篩樣品：①僅孔內(nèi)穩(wěn)定吸附氧化鋅的分子篩(ZnO-in)②孔內(nèi)外均穩(wěn)定吸附氧化鋅的分子篩(B-ZnO)③內(nèi)、外表面穩(wěn)定吸附氧化鋅和外表面不穩(wěn)定吸附的游離氧化鋅共存的分

4、子篩(T-ZnO)。用熒光光譜、X射線衍射(XRD)等對改性分子篩進(jìn)行表征。再采用熔融混煉法制備未改性分子篩/PP(S/PP)、改性分子篩/PP復(fù)合材料(ZnO-in/PP、B-ZnO/PP、T-ZnO/PP)復(fù)合材料母粒。將復(fù)合材料母粒于平板硫化機(jī)壓膜制備薄膜樣品。用傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(FTIR)、紫外光譜、DSC、熒光光譜、XRD、偏光顯微鏡(POM)、抗菌實驗來對粉末和復(fù)合材料進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明：
　　 1.氧化鋅已經(jīng)

5、成功吸附進(jìn)分子篩孔內(nèi)，分子篩外表面也會吸附氧化鋅，在制備不同類的樣品時后處理是關(guān)鍵，不同的后處理得到不同的樣品。
　　 2.分子篩及不同改性分子篩對PP起到異相成核的作用，分子篩含量增加，復(fù)合材料的結(jié)晶峰溫度均有提高，而且分子篩的加入可以誘導(dǎo)β晶型的生成，當(dāng)分子篩含量在3％左右時β晶含量最高。
　　 3.負(fù)載氧化鋅的分子篩/PP復(fù)合材料薄膜具有一定的抗金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的作用，而抗金黃色葡萄球菌效果更好。三種改性分

6、子篩粉末中，ZnO-in粉末樣品的抗菌效果最好，T-ZnO粉末抗菌效果最差；而三類改性分子篩/PP薄膜樣品中，T-ZnO/PP復(fù)合薄膜的抗菌效果最好，ZnO-in/PP薄膜抗菌效果最差。
　　 4.分子篩的加入對PP紫外老化和熱老化有影響，未改性分子篩S、ZnO-in能抑制PP短時間內(nèi)的紫外老化，不能抗長時間紫外老化，B-ZnO和T-ZnO能抗長時間的紫外老化，在照射時間達(dá)到90h后，PP、S/PP和ZnO-in/PP薄膜樣品變