高岭土负载金红石型TiO2颗粒的制备及其对聚合物结晶和光老化的影响

摘要

本文以钛酸四丁酯为钛源,高岭土为载体,利用溶胶水热法制备高岭土负载金红石型TiO2复合颗粒,通过X射线衍射(XRD),傅立叶红外光谱(FTIR),紫外-可见光吸收(UV-vis),扫描电子显微镜(SEM),差热分析(TG-DSC)等手段考察酸的种类、温度、酸的浓度等水热因素对负载TiO2晶型的影响。同时将制备的金红石型TiO2复合颗粒添加进尼龙1010,考察其对尼龙1010结晶和抗光老化的影响。实验主要内容和结论如下:
　　(1)在200℃水热条件下,硝酸、盐酸浓度为0.6mol/L、0.8mol/L和1mol/L时,随着酸浓度的增大,金红石型TiO2比例逐渐增大,锐钛矿型TiO2的比例减少。且在相同酸浓度下,盐酸比硝酸更有利于金红石型TiO2的形成。
　　(2)经过对酸的种类、温度、酸的浓度等水热因素的考察,发现盐酸浓度为1mol/L,水热温度为120℃时,高岭土表面负载的TiO2几乎完全呈金红石型,紫外吸收效果最佳。
　　(3)经热分析发现,金红石型 TiO2/高岭土复合颗粒和高岭土分别填充尼龙1010,均使得尼龙结晶温度升高,结晶度增大;偏光显微镜观察的结果表明,随着两种颗粒加入比例不断提高,尼龙的晶粒逐渐细化。其中负载TiO2的尼龙晶粒细化更为明显。
　　(4)750h老化后,高岭土填充尼龙复合材料拉伸强度及断裂伸长率的保持率均低于纯尼龙,体积磨损率增幅大于纯尼龙;负载TiO2的高岭土复合颗粒填充尼龙后的复合材料拉伸强度及断裂伸长率保持率均高于纯尼龙,体积磨损率增幅小于纯尼龙。结合红外光谱分析可知,金红石型TiO2/高岭土复合颗粒可降低紫外光对尼龙基体的破坏。

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表清单

1 绪论

1.1高岭土的研究概述(Research of Kaolin)

1.2 聚合物基复合材料研究概述(Research of Polymer Matrix Composites )

1.3 研究思路与实验设计(Research Idea and Experimental Design)

2 高岭土负载TiO2复合颗粒制备及表征

2.1 引言（Introduction）

2.2 实验原料与设备(Experimental Materials and Equipment)

2.3 实验过程（The Process of Experiment）

2.4 复合颗粒测试及表征(Preparation and Characterization of TiO2/Kaolin Composite Particles )

2.5 结果与分析(Rresults and Discussion)

2.5 实验机理分析(Mechanism of Experiment)

2.6 本章小结(Chapter Summary)

3复合颗粒填充对尼龙1010结晶和抗光老化性能影响

3.1引言（Introduction）

3.2实验原料与设备(Experimental Materials and Equipment)

3.3 实验过程（The Process of Experiment）

3.5 复合颗粒填充对尼龙 1010 结晶度的影响(The Effect of Composite Particles on the Crystallinity of Nylon1010)

3.6 复合颗粒填充对尼龙 1010 抗光老化的影响（The Effect of Composite Particles on the UV-light Resistance Properties of Nylon1010）

3.7 本章小结(Chapter Summary)

4 结论总结

参考文献

作者简历

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