聚碳酸酯纳米复合材料的制备与性能研究

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1、太骧理王犬学硕士研究生学俊论文聚碳酸酯纳米复合材料的制备与性能研究摘要聚碳酸酯(PC)的应用已向多功能、专用化、系列化方向发展。因此，对聚碳酸酯的改性不再仅仅满足于共混共聚改性，需要拓展更广的改性途径。随着纳米复合技术的发展，应用纳米复合技术将为发展聚碳酸酯新型改性手段提供了新途径和新思路。本论文采用溶胶．凝胶法，制备了Si02／PC纳米复合材料，并对纳米粒子在基体中的分散状况及其热稳定性和透光性能做了表征分析。结果表明，Si02形成粒径为20-'--60nm的颗粒，均匀分散在PC连续相中，没有明显的团聚。其中I％Si02／PC纳米复合

2、材料的热分解温度提高了60"C，明显提高了聚碳酸酯的热稳定性，且在800nm处仍保持较高的74％透过率：而5％Si02／PC纳米复合材料的热分解残留率最高。分别采用正硅酸乙酯(TEOS)、Na2Si03水解生成的Si02对纳米ZnO进行表孟包覆，制各了ZnO／Si02(w／w)=1／1的ZnO／Si02纳米复合粒子，并用硅烷偶联剂KH-550对其进行表面改性处理。采用红外光谱(承)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和光催化实验对该两种方法的包覆效果进行了表征分析。结果表明，TEOS水解包覆纳米ZnO的包覆效果

3、更佳：包覆后的ZnO／Si02纳米复合粒子大小约为50．70nm，内含单个或多个ZnO粒子，包覆层在20nm左右；光催化实验结果表明，包覆后的Z

4、lO粉体的光催化活性明显下降。采用熔融注射成型法，制备了PC，ZnO／PC，ZnO／SiOE／PC纳米复合太原理工大学硕士研究生学位论文材料，分析了纳米ZnO，ZnO／Si02纳米复合粒子对聚碳酸酯的力学性能，光学性能及抗紫外光老化性能的影响。结果表明，纳米ZnO／Si02复合粒子在PC基体中的分散性良好，无明显的团聚。纳米ZnO对PC有一定的光催化降解，而TEOS水解包覆改性得到的纳米ZnO

5、／Si02可显著提高PC的耐紫外光老化性能。紫外辐射老化600h后，未改性的PC，1％ZnO／PC纳米复合材料，I％ZnO／SiOE／PC纳米复合材料的色差值和黄化值分别为4．56和lO．71，3．18和20．86，1．09和6．56；它们的缺口冲击强度分别从辐照前一的9．52kJim2下降为8．35kJ／m21--9．58kJ／m2下降为7．94kJ／mz，一9．58kJ／m2下降为8．53kJ／m2。ZnO／Si02纳米复合粒子对PC的拉伸强度几乎没有影响。I％ZnO／SiOE／PC纳米复合材料在800nm处的透光率达到了52％，较

6、I％ZnO／PC纳米复合材料的31％透光率，有明显提高。关键词：聚碳酸酯，纳米ZnO／Si02复合粒子，抗紫外光老化，力学性能，光学性能．Ⅱ太鞭理王大学硕士研究生学彼论文STUDYONPREPARATl0NANDPRoPERTIESOFPOLYCARBONATENANOCON霉OSITESABSTRACTTheapplicationofpolycarbonatehavedevelopedtowardmultifunction，customizationandserialization．Therefore，theextendingofmo

7、dificationmethodsofpolycarbonateisrequiredbesidesblendingandcopolymerization．Withthedevelopmentofnanocompositetechnology,itwillprovidnewrouteandideafordevelopingnewmethodsofpolycarbonatemodification。Inthispaper,Si02／PCnanocompositeswerepreparedbysol—gelmethod，andthedispe

8、rsivi移ofnanoparticlesinmatrix，thermalstabili哆andtransparencypropertywereanalysed．TheserusultsshowedthatSi02nanopaticles，particlesizeabout20—60hm，werehomogeneouslydispersedinPCmatrixwithoutobviousagglomeration．Thethermaldecomposabletemperatureof1％Si02／PCnanocompositeincre

9、ased60"C，thatisthethermalstabilitiyofPCWasimproved，anditsvisiblelighttransmittanceat800nmstillkeepupto7