納米ZrO-,2-制備及在聚碳酸酯改性中的應(yīng)用研究.pdf

1、本研究首先通過液相法結(jié)合熔鹽輔助煅燒制備了分散性較好的納米ZrO2顆粒，然后通過表面有機改性改變納米ZrO2的表面性質(zhì)，以提高顆粒與有機聚合物的相容性，最后研究了改性納米ZrO2應(yīng)用于聚碳酸酯(PC)中對復(fù)合材料性能的影響。 采用反相微乳液法和反相化學(xué)沉淀法，結(jié)合熔鹽輔助煅燒制備了分散性較好的納米ZrO2粉體，并對制備工藝條件進行了研究。在反相微乳液法制備過程中，穩(wěn)定的微乳反應(yīng)器是保證產(chǎn)物性能的關(guān)鍵；煅燒溫度和熔鹽輔助煅燒可以有

2、效調(diào)控產(chǎn)物的晶型、粒徑和分散性。反相沉淀法制備過程中，通過控制反應(yīng)物濃度，在反應(yīng)過程中加入表面活性劑，采用共沸蒸餾干燥及熔鹽輔助煅燒等多種手段聯(lián)用，能夠有效防止顆粒團聚，達(dá)到控制粒徑的目的。通過優(yōu)化制備工藝，采用兩種方法合成了分散性好、平均粒徑分別為14.5nm和19.5nm的立方晶相納米ZrO2粉體。 分別采用γ-MPTMS、PET、PMMA對納米ZrO2進行了表面有機改性，成功改變納米ZrO2表面性質(zhì)。通過FT-IR、TG-

3、DSC、XPS、TEM、接觸角測試等方法對改性產(chǎn)物進行表征。結(jié)果表明，改性后粉體表面均有新化學(xué)鍵生成，粉體表面由親水性變?yōu)槭杷?，粉體微觀分散性得到了明顯改善，這將有利于增強粉體與有機聚合物的相容性。 將所制備的改性納米ZrO2粉體與PC按照一定質(zhì)量比，通過高速共混、熔融擠出、注射成型等工序，制備納米ZrO2/PC復(fù)合材料。對復(fù)合材料的多種力學(xué)性能和耐熱性能進行了測試和分析，研究表明，適當(dāng)量改性納米ZrO2的填充能夠增強PC多種