納米二氧化鈦改性丙烯酸樹脂乳液及其應(yīng)用研究.pdf

1、納米TiO2由于無(wú)毒無(wú)臭、光催化活性好、紫外線吸收和紅外線反射能力強(qiáng)、具有抗菌殺菌、除臭效果等功能，從而在涂料、造紙、陶瓷、化妝品、工業(yè)催化劑、抗菌劑、環(huán)境保護(hù)、航空航天、醫(yī)藥等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。將納米TiO2應(yīng)用于傳統(tǒng)皮革涂飾劑的改性，預(yù)期亦可以使皮革涂飾劑獲得優(yōu)良的性能。但是納米TiO2優(yōu)異性能的發(fā)揮很大程度上取決于其粒徑的大小，由于納米TiO2比表面積大、表面活性高且配位嚴(yán)重不足，使其表面呈現(xiàn)出極強(qiáng)的表面活性，極易相互團(tuán)聚，形

2、成大的團(tuán)聚體，最終影響產(chǎn)品質(zhì)量。它作為一種無(wú)機(jī)填料，在有機(jī)介質(zhì)中的分散比較困難。因此必須對(duì)納米TiO2進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻娓男?，降低表面能，提高其與有機(jī)介質(zhì)的相容性。 本論文用鈦酸酯偶聯(lián)劑(NDZ-311)改性納米TiO2粉體，改性過(guò)程中取改性劑用量、改性劑濃度、改性時(shí)間、改性溫度以及溶液pH值作為影響因素，進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)。改性后的納米TiO2通過(guò)親油化度和分散穩(wěn)定性的測(cè)定，得出最佳改性工藝：每克納米TiO2使用鈦酸酯偶聯(lián)劑用量為60

3、％、改性劑濃度控制在0.1mol/L、溶液pH值為4、改性溫度50℃、改性時(shí)間為2h。對(duì)未改性和改性納米TiO2分別進(jìn)行IR、TEM、XRD、DTA等檢測(cè)分析。紅外譜圖中，在2960cm-1處和2931cm-1處出現(xiàn)了-CH3和-CH2中C-H鍵伸縮振動(dòng)產(chǎn)生的峰，表明納米TiO2表面與鈦酸酯偶聯(lián)劑發(fā)生了某種物理或化學(xué)結(jié)合；通過(guò)TEM照片可知，未改性納米TiO2在二甲苯溶液中團(tuán)聚得很厲害，而改性納米TiO2卻均勻分散，顆粒較改性前未發(fā)生變

4、化；X-射線衍射分析表明改性后的納米TiO2晶體結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化。DTA譜圖曲線中在220-280℃處出現(xiàn)了一明顯的放熱峰，對(duì)應(yīng)著鈦酸酯偶聯(lián)劑的分解反應(yīng)。 用改性過(guò)的納米TiO2粒子改性丙烯酸類單體制備納米復(fù)合涂飾劑，應(yīng)用結(jié)果表明：改性后丙烯酸樹脂乳液所成膜的物理機(jī)械性能和衛(wèi)生性能都得到了提高。其中抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率隨納米TiO2用量的增加先上升后下降。當(dāng)TiO2用量為3％時(shí)，抗張強(qiáng)度為5.41N/mm2、撕裂強(qiáng)度為2