氧化锌/聚苯乙烯纳米复合材料的制备与性能

发布时间：2021-11-09 14:51

　　为提高聚苯乙烯（PS）的热性能及耐溶剂性能,将溶胶-凝胶法合成的纳米氧化锌（ZnO）粒子与苯乙烯原位聚合,制备得到ZnO/PS纳米复合材料,并采用FT-IR、UV、TG等方法对产物进行了表征测试,还考察了纳米ZnO对复合材料的热性能、抗紫外性能和耐溶剂性能的影响。实验结果表明,加入纳米ZnO可提高复合材料的热稳定性、抗紫外性能以及耐溶剂性能。同时,ZnO/PS纳米复合材料的抗紫外性能以及耐溶剂性能均随ZnO纳米粒子的质量分数的增加而增强。 

【文章来源】：化工新型材料. 2017,45(06)北大核心CSCD

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

图３ＺｎＯ／ＰＳ纳米复合材料的红外光谱图

料。２．２ＴＧ分析图４为纯ＰＳ及ＺｎＯ纳米粒子的质量分数为２．５％的ＺｎＯ／ＰＳ纳米复合材料热重曲线。图中纯ＰＳ的热分解温度为３４０℃，而与纳米ＺｎＯ复合后，热分解温度升高到３６２℃。这是由于ＺｎＯ纳米粒子具有很高的表面能，可与ＰＳ分子产生较强的相互作用，在复合材料中起着交联点作用。另外，ＺｎＯ纳米粒子能够阻碍热降解产生的挥发性物质的传导，故而需要更高的温度才能使ＰＳ产生分解。这说明，添加纳米ＺｎＯ可提高ＰＳ的热稳定性。图４ＺｎＯ／ＰＳ纳米复合材料（ａ）与纯ＰＳ（ｂ）的热重曲线图２．３复合材料的抗紫外性能测试含有不同质量分数ＺｎＯ的ＺｎＯ／ＰＳ纳米复合材料及纯ＰＳ的紫外及可见光吸收，结果见图５。由图可以看出，纯ＰＳ紫外波段有明显吸收峰，这是由于其分子上带有苯环的缘故。而加入ＺｎＯ后，复合材料在整个紫外波段都产生明显的紫外吸收，特别是在３００～４００ｎｍ波段较纯ＰＳ有显著提高。在对聚合物影响最大的ＵＶＡ波段（３１５～４００ｎｍ）提高尤为显著。且加入的ＺｎＯ质量分数越大，提高越明显。出现这一现象的原因是由于纳米ＺｎＯ具有很强的紫外吸收性能，所以将其添加到ＰＳ中后，可提高ＰＳ抗紫外能力。图５不同ＺｎＯ质量分数的ＺｎＯ／ＰＳ纳米复合材料紫外－可见光谱图［（ａ）纯ＰＳ；（ｂ）０．５％ＺｎＯ；（ｃ）１％ＺｎＯ；（ｄ）１．５％ＺｎＯ；（ｅ）２．０％ＺｎＯ；（ｆ）２．５％ＺｎＯ）］２．４复合材料的耐溶剂性表１为含不同ＺｎＯ质量分数

到３６２℃。这是由于ＺｎＯ纳米粒子具有很高的表面能，可与ＰＳ分子产生较强的相互作用，在复合材料中起着交联点作用。另外，ＺｎＯ纳米粒子能够阻碍热降解产生的挥发性物质的传导，故而需要更高的温度才能使ＰＳ产生分解。这说明，添加纳米ＺｎＯ可提高ＰＳ的热稳定性。图４ＺｎＯ／ＰＳ纳米复合材料（ａ）与纯ＰＳ（ｂ）的热重曲线图２．３复合材料的抗紫外性能测试含有不同质量分数ＺｎＯ的ＺｎＯ／ＰＳ纳米复合材料及纯ＰＳ的紫外及可见光吸收，结果见图５。由图可以看出，纯ＰＳ紫外波段有明显吸收峰，这是由于其分子上带有苯环的缘故。而加入ＺｎＯ后，复合材料在整个紫外波段都产生明显的紫外吸收，特别是在３００～４００ｎｍ波段较纯ＰＳ有显著提高。在对聚合物影响最大的ＵＶＡ波段（３１５～４００ｎｍ）提高尤为显著。且加入的ＺｎＯ质量分数越大，提高越明显。出现这一现象的原因是由于纳米ＺｎＯ具有很强的紫外吸收性能，所以将其添加到ＰＳ中后，可提高ＰＳ抗紫外能力。图５不同ＺｎＯ质量分数的ＺｎＯ／ＰＳ纳米复合材料紫外－可见光谱图［（ａ）纯ＰＳ；（ｂ）０．５％ＺｎＯ；（ｃ）１％ＺｎＯ；（ｄ）１．５％ＺｎＯ；（ｅ）２．０％ＺｎＯ；（ｆ）２．５％ＺｎＯ）］２．４复合材料的耐溶剂性表１为含不同ＺｎＯ质量分数的ＺｎＯ／ＰＳ纳米复合材料溶解性能测试结果。由表可以看出，纯ＰＳ聚合物能迅速溶解在三氯甲烷中。但加入了ＺｎＯ纳米粒子后，ＺｎＯ／ＰＳ纳米复合材料的溶解性变差，且随着ＺｎＯ质量分数的增

【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化锌/聚苯乙烯超疏水复合涂层的制备及其性能[J]. 青勇权,郑燕升,胡传波,王勇,龚勇,何易,莫倩.  电镀与涂饰. 2013(08)



本文编号：3485567