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PETSiO2TiO2纳米复合材料的合成及其光降解性能研究.pdf
2014年3月 重庆文理学院学报 Mar.,20t4
of Arts V01.33No.2
Journal of andSciences
第33卷第2期 ChongqingUniversity
光降解性能研究
任琴,张亚琴,刘 香
(重庆文理学院材料与化工学院,重庆永川402160)
[摘要]采用溶胶一凝胶法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/二氧化硅(SiO:)/二氧化
钛(TiO,)纳米复合材料,利用红外光谱(IR)、乌氏黏度计表征了该复合材料的分子结构和特
性黏度,并测定其在紫外光下的光降解性能.实验表明,PET/SiO:/TiO:体系中存在Si一0一Ti
键,并与PET基体作用形成PET/SiO:/TiO:纳米复合材料;该复合材料的特性黏度随体系中
光降解性能.
[关键词]PET;溶胶一凝胶法;复合材料;光降解性能
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种典型反应是在溶液中和较低温度下,将无机前驱体与
的热塑性材料,因具有优良的光学性能和机械性 有机单体、低聚物或是聚合物进行直接混合,无
能,已被广泛用作纤维、薄膜、塑料瓶、包装材料 机粒子可纳米级均匀地分布在基体中,活性官能
和工程塑料的原料.然而,在紫外线照射下或被 团之间的反应能使无机粒子和基体之间产生新
暴露于自然环境中,PET易发生光降解反应,严 的化学键,进而防止相分离.大量研究表明,通过
重影响PET制品的外观与性能,在一定程度上 溶胶一凝胶法制备的纳米复合材料,具有某些以
限制了PET树脂的应用.纳米无机粒子因其超 传统方法制备所难以得到的特殊性质¨J.例如,
微尺寸和表面活性效应,可对聚合物材料内部的 郭聪旧1等利用原位凝胶一溶胶法成功制备了
缺陷进行极好修饰,并可最大限度地减少内部残 PET/TiO:纳米复合材料。结果表明,该体系中
留的活性基团,从而大幅度提高聚合物基体的 TiO:的平均粒径约70nm,基本呈单分散态,并
强度、韧性、耐光氧化性、耐老化性以及阻燃性等 且纳米TiO,无机粒子的引入不影响PET树脂基
性能¨‘4J.因此,把纳米无机粒子添加到高分子 体的热降解性能和相对分子质量分布;王孝龙
材料中以提高其综合性能,已成为复合材料发展 等一。采用溶胶一凝胶法制备了PET/SiO:纳米复
的一种趋势. 合材料,用锥形量热仪测试并分析该复合材料的
溶胶一凝胶法是制备无机和有机纳米复合 阻燃性能.结果表明,PET/SiO:纳米复合材料的
材料的重要方法之一∞。7J.与传统方法相比,该 热释放速率及总释热量与纯PET相比均明显降
[收稿日期]2013一lO一30
[基金项目]重庆文理学院引进人才项目(R2012CH08);重庆文理学院大学生创新性实验计划项目(201211)
[作者简介]任琴(1992一),女,重庆万州人,主要从事纳米复合材料性能方面的研究.
[通讯作者】刘香(1985一),女,四川宜宾人,硕士,主要从事聚合物结构与性能方面的研究.
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万方数据
低.此外,Ji等¨1将TEOS添加到TPA与过量EG凝胶状的粗产品.用乙醇洗涤,减压过滤,得到的
反应生成BHET中,使其发生溶胶一凝胶反应,进产物在50℃的真空干燥箱中干燥至恒重.表1
而制备PET/SiO:杂化材料.结果表明,纳米SiO:中列出了不同PET/SiO:/TiO:复合材料原料配
均匀地分散在PET基体中,可大幅度地提高该杂 方在复合材料中的原料配比.
化材料的热降解活化能,改善其阻燃性
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