油溶性纳米二氧化钛的制备及其自修复性能
发布时间：2021-03-26 12:40
以钛酸四丁酯（TBT）为引发剂,在60℃下引发δ-戊内酯（DVL）开环聚合生成四臂星型聚戊内酯（4-PVL）,然后在酸性条件下水解得到油溶性纳米Ti O2。SEM结果显示,产物纳米TiO2为大小均一的球形颗粒,其平均直径在20～30nm。采用红外光谱（FTIR）、X射线粉末衍射法（XRD）、热重分析（TG）等对合成样品进行表征。结果表明,纳米TiO2表面接枝了油溶性聚戊内酯,并能够在基础油中保持60 d没有发生明显的沉淀现象,展现出良好的分散稳定性。与未添加纳米TiO2的基础油相比,由于球形纳米TiO2的"滚珠"效应和填充修复作用,复合纳米基础油的摩擦系数从0.049下降至0.025,平均磨斑直径从1028μm降低至979μm,展现出良好的抗磨及自修复性能。
【文章来源】：精细化工. 2020,37(09)北大核心EICSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
纳米TiO2在水（a）、乙醇（b）中的粒径分布曲线
图3为产物TiO2与商品级纳米TiO2的XRD图。由图3a可以看出，产物TiO2的特征峰出现在25.23°(101)、37.77°(004)、47.97°(200)、54.35°(105)、62.40°(204)；并且在27.48°(110)、36.05°(101′)、41.33°(111)出现了金红石型典型吸收峰。通过标准图谱对比分析结果表明，产物纳米TiO2为锐钛矿型与金红石型混合相。与商品级纳米TiO2（图3b）相比，产物纳米TiO2具有较低的结晶度。可能的原因是TBT具有较高的反应活性，导致4-PVL中4条酯链长度并不一致，较长的支链具有更高的稳定性，造成4-PVL在水解过程中并不完全，较长的支链并未发生水解反应而继续残留在纳米TiO2表面，从而导致结晶度降低。
图4为产物TiO2与商品级TiO2的红外光谱图。可以看出，3382和1627 cm–1处为TiO2结合水伸缩振动峰；2942和2861 cm–1处为—CH3、—CH2伸缩振动峰；1738 cm–1处为C==O伸缩振动峰；1414 cm–1处为—CH面内弯曲伸缩振动峰；578 cm–1处为TiO2特征峰[24]。结果表明，纳米TiO2表面具有长链PVL，降低了纳米TiO2之间的吸附作用及表面能，有助于提升纳米TiO2在基础油中的分散稳定性。2.4 纳米TiO2的TG测试及分散稳定性分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属表面自纳米化及其复合改性技术研究进展[J]. 彭振军,徐惠,齐玉明,梁军. 表面技术. 2019(08)
[2]油酸改性纳米TiO2的制备及其驱油性能评价[J]. 冯晓羽,侯吉瑞,程婷婷,翟浩雅. 油田化学. 2019(02)
[3]硬脂酸/TiO2/CNF超疏水复合材料的制备与表征[J]. 杨峰,曹坤丽,徐颖异. 林产工业. 2019(01)
[4]甘氨酸改性TiO2材料的合成及其对染料的吸附性能[J]. 张林,冯江涛,王宁,徐浩,延卫. 环境化学. 2018(12)
[5]通过聚吡咯-聚苯胺共聚物修饰TiO2纳米管阵列来增强其可见光光催化性能（英文）[J]. 李剑,钟菲,邓芳,罗旭彪. 材料科学与工程学报. 2018(02)
[6]纳米二氧化钛亲油化改性及其摩擦学性能研究进展[J]. 林彬,陈国需,粟斌,徐万里. 材料导报. 2017(21)
[7]油酸修饰TiO2纳米棒的溶剂热合成及形貌调控研究[J]. 吕玉珍,孙倩,李超,单秉亮,齐波,李成榕. 无机材料学报. 2017(07)
[8]含氟丙烯酸酯聚合物修饰纳米二氧化钛粒子的制备[J]. 熊祖江,王旭,梁纪宇,尹岳涛. 中国皮革. 2017(02)
[9]水杨酸和精氨酸改性二氧化钛颗粒的制备及其在油-水界面的光催化反应[J]. 李磊,张巧玲,范红蕾,刘有智,魏冰,冯玉杰. 无机材料学报. 2016(04)
[10]等离子体辅助球磨制备表面修饰纳米TiO2的摩擦学性能分析[J]. 闫锦,戴乐阳,孟荣刚,郭学平. 摩擦学学报. 2016(01)
本文编号：3101601
【文章来源】：精细化工. 2020,37(09)北大核心EICSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
纳米TiO2在水（a）、乙醇（b）中的粒径分布曲线
图3为产物TiO2与商品级纳米TiO2的XRD图。由图3a可以看出，产物TiO2的特征峰出现在25.23°(101)、37.77°(004)、47.97°(200)、54.35°(105)、62.40°(204)；并且在27.48°(110)、36.05°(101′)、41.33°(111)出现了金红石型典型吸收峰。通过标准图谱对比分析结果表明，产物纳米TiO2为锐钛矿型与金红石型混合相。与商品级纳米TiO2（图3b）相比，产物纳米TiO2具有较低的结晶度。可能的原因是TBT具有较高的反应活性，导致4-PVL中4条酯链长度并不一致，较长的支链具有更高的稳定性，造成4-PVL在水解过程中并不完全，较长的支链并未发生水解反应而继续残留在纳米TiO2表面，从而导致结晶度降低。
图4为产物TiO2与商品级TiO2的红外光谱图。可以看出，3382和1627 cm–1处为TiO2结合水伸缩振动峰；2942和2861 cm–1处为—CH3、—CH2伸缩振动峰；1738 cm–1处为C==O伸缩振动峰；1414 cm–1处为—CH面内弯曲伸缩振动峰；578 cm–1处为TiO2特征峰[24]。结果表明，纳米TiO2表面具有长链PVL，降低了纳米TiO2之间的吸附作用及表面能，有助于提升纳米TiO2在基础油中的分散稳定性。2.4 纳米TiO2的TG测试及分散稳定性分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属表面自纳米化及其复合改性技术研究进展[J]. 彭振军,徐惠,齐玉明,梁军. 表面技术. 2019(08)
[2]油酸改性纳米TiO2的制备及其驱油性能评价[J]. 冯晓羽,侯吉瑞,程婷婷,翟浩雅. 油田化学. 2019(02)
[3]硬脂酸/TiO2/CNF超疏水复合材料的制备与表征[J]. 杨峰,曹坤丽,徐颖异. 林产工业. 2019(01)
[4]甘氨酸改性TiO2材料的合成及其对染料的吸附性能[J]. 张林,冯江涛,王宁,徐浩,延卫. 环境化学. 2018(12)
[5]通过聚吡咯-聚苯胺共聚物修饰TiO2纳米管阵列来增强其可见光光催化性能（英文）[J]. 李剑,钟菲,邓芳,罗旭彪. 材料科学与工程学报. 2018(02)
[6]纳米二氧化钛亲油化改性及其摩擦学性能研究进展[J]. 林彬,陈国需,粟斌,徐万里. 材料导报. 2017(21)
[7]油酸修饰TiO2纳米棒的溶剂热合成及形貌调控研究[J]. 吕玉珍,孙倩,李超,单秉亮,齐波,李成榕. 无机材料学报. 2017(07)
[8]含氟丙烯酸酯聚合物修饰纳米二氧化钛粒子的制备[J]. 熊祖江,王旭,梁纪宇,尹岳涛. 中国皮革. 2017(02)
[9]水杨酸和精氨酸改性二氧化钛颗粒的制备及其在油-水界面的光催化反应[J]. 李磊,张巧玲,范红蕾,刘有智,魏冰,冯玉杰. 无机材料学报. 2016(04)
[10]等离子体辅助球磨制备表面修饰纳米TiO2的摩擦学性能分析[J]. 闫锦,戴乐阳,孟荣刚,郭学平. 摩擦学学报. 2016(01)
本文编号：3101601
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