TiO纳米粉体等离子体聚合包覆及分散性研究

摘要

目前,各种结构类与功能类纳米粉体材料的研制已从实验室走向规模化生产.其应用研究日益成为国内外材料科学界与产业界共同关注的执占.该文通过等离子体聚合方法,分别对吡咯类、硅氧烷类单体在不同的等离子体放电参数下进行了聚合,在TiO<,2>纳米粉体表面形成等离子体聚合沉积包膜,然后比较等离子体处理前后TiO<,2>纳米粉体的分散性能.首先用单探针诊断方法研究了等离子体工艺参数与电子温度及膜沉积速度的关系,发现等离子体的气体压强、放电功率、载气均对电子温度有一定影响.电子温度随气体压强的增加而下降,随放电功率增加而增大.通入Ar气后,在连续波放电情况下,电子温度有提高.等离子体聚合膜的沉积速度越靠近放电电极越大;膜的沉积速度随功率变大而变大,但在70W时有极值;通入Ar气后,沉积速度变小;不同单体膜的沉积速度不同;脉仲放电对膜的沉积速度大于连续放电对膜的沉积速度;沉积速度随脉冲比增大而变小.其次进行纳米粉体的等离子体聚合包覆及其分散性能的研究.由激光粒径分析、离心沉降粒径分布分析,纳米粉体经等离子体处理后粒子的分散性能提高.紫外一可见光吸收光谱分析表明TiO<,2>纳米粉体在乙二醇溶液中的分散性提高,并且在乙二醇溶液中分散稳定性也有所提高.最后分析了等离子体聚合包覆的TiO<,2>纳米粉体的表面性能.由红外光谱分析、飞行时间一二次离子质谱分析,纳米粉体被包覆了具有单体聚合物特征的薄膜.并通过透射电镜对包覆TiO<,2>纳米粉体的物理形态进行了表征.同时通过热失重与差热分析研究了包覆等离子体聚合膜后TiO<,2>纳米粉体的热性能.