改性納米二氧化鈦TiO2在復(fù)合材料中的應(yīng)用

西安齊岳生物科技有限公司是一家聚合物添加劑、生產(chǎn)和營(yíng)銷的化工企業(yè)，公司現(xiàn)以（有機(jī)功能硅烷）和有機(jī)金屬酯類偶聯(lián)劑（鈦酸酯、鋁酸酯和鋯酸酯）為兩大和業(yè)務(wù)，以涂料助劑（附著力劑、潤(rùn)濕分散劑）和硅烷交聯(lián)材料（塑料發(fā)泡載體、干硅烷、復(fù)合硅烷、濕混吸附法一步法硅烷交聯(lián)料生產(chǎn)）為兩大衍生產(chǎn)品的業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)。

利用(KH-570)對(duì)表面包覆氧化硅的金紅石相納米TiO2進(jìn)行了有機(jī)表面改性.采用紅外光譜(IR)、X射線光電子能譜(XPS)、熱分析(TG-DTA).透射電鏡(TEM)和潤(rùn)濕性實(shí)驗(yàn)等分析手段對(duì)表面改性前后的納米TiO2進(jìn)行了表征.紅外光譜和X射線光電子能譜表明，KH-570 以化學(xué)鍵合的方式結(jié)合在納米TiO2的表面,并形成了有機(jī)包覆層.經(jīng)測(cè)量，納米TiO2表面包覆的KH-570的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為7.42%~8.59%.潤(rùn)濕性實(shí)驗(yàn)顯示，經(jīng)KH-570表面改性的納米TiO2具有疏水性.力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)表明，經(jīng)KH-570表面改性的納米TiO2能同時(shí)復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性.

實(shí)驗(yàn)過程

金紅石相納米TiO2按文獻(xiàn)[15]中的方法合成.將合成的納米TiO2濾餅配成50g:L 的懸浮液，用1mol:L-1的硅酸鈉水溶液把懸浮液的pH值調(diào)節(jié)到9.5,先用乳化機(jī)分散30min再聲分散30min,然后升溫85°C.在攪拌的同時(shí)，向納米TiO2懸浮液中并流滴加1mol:L-1的硅酸鈉水溶液和1mol:L-l 的稀硫酸,維持反應(yīng)溫度85°C, pH=9.0~10.0,滴加加1mol:L-1的硅酸鈉水溶液和1mol:L-l 的稀硫酸,維持反應(yīng)溫度85°C, pH=9.0~10.0,滴加金紅石相納米TiO2按文獻(xiàn)[15]中的方法合成.將合成的納米TiO2濾餅配成50g:L 的懸浮液，用1mol:L-1的硅酸鈉水溶液把懸浮液的pH值調(diào)節(jié)到9.5,先用乳化機(jī)分散30min再聲分散30min,然后升溫85°C.在攪拌的同時(shí)，向納米TiO2懸浮液中并流滴加1mol:L-1的硅酸鈉水溶液和1mol:L-l 的稀硫酸,維持反應(yīng)溫度85°C, pH=9.0~10.0,滴加速度1.0~1.2mLmin-I,硅酸鈉的用量為m(SiO2):m(TiO2)=3:10, 硅酸鈉水溶液滴完后，熟化30min,用1molL-1的稀硫酸調(diào)節(jié)pH=7.0,繼續(xù)攪拌30min.過濾，用去離子水洗滌除去可溶性鹽，然后用正丁醇對(duì)所得濾餅進(jìn)行共沸蒸餾，脫除其中的水分，后，將納米TiO2置于馬弗爐中，在700°C下煅燒2h,即得到經(jīng)氧化硅表面包覆的納米TiO2粉體(SiO2/TiO2).

將經(jīng)氧化硅表面包覆的納米TiO2粉體配制成50g:L1的懸浮液，用w=5%的醋酸溶液調(diào)節(jié)pH=4.0,先用乳化機(jī)分散30min再聲分散30min,移入500mL的三口燒瓶中，加入m(KH-570);m(SiO2/TiO2)=1:5的，放在恒溫水槽中維持反應(yīng)溫度80°C, 在攪拌的條件下反應(yīng)4h,然后過濾、洗滌，分離的固體用無水乙醇抽提6h,在100°C下干燥12h,粉碎后即得經(jīng)KH-570改性的樣品.

將改性前后的納米TiO2粉體分別與PP進(jìn)行混合，加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合、造粒，制得納米TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)w=10.0%的PP母料，然后把w=10.0%的PP母料與純的PP- 起進(jìn)行次熔融混合、造粒,制得納米TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)w=1.0%~4.0%的納米復(fù)合材料，后經(jīng)過成型，制取標(biāo)準(zhǔn)的試樣條經(jīng)72h的松弛后,拉伸強(qiáng)度按GB/T1040-92測(cè)試，拉伸速度為50mmmin-l.沖擊強(qiáng)度按GB/T1043-93測(cè)試.

分析方法：

1.紅外光譜分析

1、XPS分析

2、TEM分析

結(jié)論

1. KH-570 與納米TiO2表面的SiO2包覆層以化學(xué)鍵的方式結(jié)合，并形成了有機(jī)包覆層. KH-570 在納米TiO2表面的包覆量w=7.42%~8.59%.

2.KH-570的表面改性了納米TiO2表面的疏水性，經(jīng)KH-570表面改性的納米TiO2填充到聚丙烯中，能同時(shí)復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性.

西安齊岳生物供應(yīng)硅烷類產(chǎn)品目錄

氨基硅烷系列產(chǎn)品：

γ-氨丙基三乙氧基硅烷 cas:919-30-2

γ-氨丙基*氧基硅烷 cas:13822-56-5

γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷 cas:3179-76-8

氨丙基硅烷水解物 cas:58160-99-9

γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷 cas:3663-44-3

N-苯基-γ-氨丙基*氧基硅烷 cas:3068-76-6

N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷 cas:3069-29-2

N-N二乙基氨丙基*氧基硅烷 cas:41051-80-3

N-N二甲基氨丙基*氧基硅烷 cas:2530-86-1

N-β-(氨乙基)-氨丙基*氧基硅烷 cas:1760-24-3

N-β-(氨乙基)-氨丙基三乙氧基硅烷 cas:5089-72-5

γ-二乙烯三氨基丙基甲基二甲氧基硅烷 N.A

γ-二乙烯三胺基丙基*氧基硅烷 cas:35141-30-1

雙-（γ-*氧基硅丙基）胺 cas:82985-35-1

雙-（γ-三乙氧基硅丙基）胺 cas:13497-18-2

N-苯氨基甲基三乙氧基硅烷 cas:3473-76-5

γ-二乙胺基甲基三乙氧基硅烷 cas:15180-47-9

烷基硅烷系列產(chǎn)品：

甲基三乙氧基硅烷 cas:2031-67-6

甲基*氧基硅烷 cas:1185-55-3

二甲基二甲氧基硅烷 cas:1112-39-6

丙基*氧基硅烷 cas:1067-25-0

辛基*氧基硅烷 cas:3069-40-7

辛基三乙氧基硅烷 cas:2943-75-1

異辛基*氧基硅烷 cas:34396-03-7

異辛基三乙氧基硅烷 cas:35435-21-3

正十二烷基*氧基硅烷 cas:3069-21-4

正十二烷基三乙氧基硅烷 cas:18536-91-9

十六烷基*氧基硅烷 cas:16415-12-6

十六烷基三乙氧基硅烷 cas:16415-13-7

十八烷基*氧基硅烷 cas:3069-42-9

十八烷基三乙氧基硅烷 cas:7399-00-0

十八烷基甲基二甲氧基硅烷 cas:70851-50-2

十八烷基甲基二乙氧基硅烷 cas:67859-75-0

甲基*氧基硅烷 cas:1185-55-3

甲基三乙氧基硅烷 cas:2031-67-6

正辛基*氧基硅烷 cas:3069-40-7

正辛基三乙氧基硅烷 cas:2943-75-1

正癸基*氧基硅烷 cas:5575- -48-4.

十二烷基*氧基硅烷 cas:3069-21-4

正丙基*氧基硅烷 cas:1067-25-0

正己基*氧基硅烷 cas:3069-19-0

正己基三乙氧基硅烷 cas:18166-37-5

十二烷基三乙氧基硅烷 cas:18536-91-9

十六烷基*氧基硅烷 cas:16415-12-6

十八烷基*氧基硅烷 cas:3069-42-9

二甲基二甲氧基硅烷 cas:1112 -39-6

二甲基二乙氧基硅烷 cas:78-62-6

環(huán)氧基硅烷系列產(chǎn)品

γ-縮水甘油醚氧丙基*氧基硅烷 cas:2530-83-8

γ-縮水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷 cas:2602-34-8

2-（3、4環(huán)氧環(huán)己基）-乙基三乙氧基硅烷 cas:10217-34-2

γ-縮水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷 cas:2897-60-1

"3-(2.3環(huán)氧丙氫)丙基*氧基硅烷

" cas:2530-83-8

3-(2,3環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷 cas:2602-34-8

3-(2,3環(huán)氧丙氧)丙基甲基=乙氧基硅烷 cas:2897-60-1

2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己烷基)乙基*氧基硅烷 3388/4/3

2-(3,.4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷 cas:10217-34-2

3-(2.3-環(huán)氧丙氧)丙基甲基二 二甲氧基硅烷 cas:55799-47-5

苯基硅烷系列產(chǎn)品

二苯基二甲氧基硅烷 cas:6843-66-9

苯基*氧基硅烷 cas:2996-92-1

苯基三乙氧基硅烷 cas:780-69-8

苯基甲基二甲氧基硅烷 cas:3027-21-2

苯基*氧基硅烷 cas:2996-92-1

苯基三乙氧基硅烷 cas:780-69-8

苯基二甲氧基硅烷 cas:6843-66-9

甲基苯基二甲氧基硅烷 cas:3024-21-2

含硫硅烷系列產(chǎn)品

雙-（3-（三乙氧基硅）-丙基）-四硫化物 cas:40372-72-3

雙-（3-（三乙氧基硅）-丙基）-四硫化物與炭黑（50%）混合物

雙-[3-(三乙氧基硅)丙基]-二硫化物 cas:56706-10-6

雙-[3-(三乙氧基硅)丙基]-二硫化物與炭黑（50%）混合物

γ-巰丙基*氧基硅烷 cas:4420-74-0

γ-巰丙基三乙氧基硅烷 cas:14814-09-6

3-流丙基*氧基硅完kh590 cas:4420-74-0

3-流丙基三乙氨基硅繪kh580 cas:14814-09-6

3-流丙基甲基二甲氧基硅烷 cas:31001-77-1

含氟硅烷系列產(chǎn)品

三氟丙基甲基環(huán)三硅烷 cas:2374-14-3

三氟丙基甲基二甲氧基硅烷 cas:358-67-8

氫丙基甲基二甲氧基硅烷 cas:13501-76-3

3-氯丙基甲基二乙氧基硅烷 cas:5089-70-3

3-氯丙基三乙氧基硅烷 cas:2530-87-2

廠家：西安齊岳生物科技有限公司

溫馨提示：西安齊岳生物供應(yīng)產(chǎn)品用于科研，不能用于人體（（2020.05.26axc）