论文部分内容阅读
纳米TiO2是一种新型多功能精细无机材料,具有熔点低、比表面积大、光吸收性能好等优越特性,从而广泛应用于功能陶瓷、油墨、高性能涂料、太阳能电池等诸多领域。有机/无机纳米杂化材料的组装以及相关的纳米技术在制备新型纳米复合材料中越来越受到研究者的关注。有机/无机纳米杂化材料是无机相和有机相互穿的网络结构,无机组分可改进有机组分的性能或使其功能化。由于纳米无机物与聚合物之间具有协同作用,使得高聚物基无机纳米杂化材料具有普通材料所没有的优良特性。本文采用水热合成法,制备了棒状纳米TiO2以及掺杂稀土离子的纳米TiO2,对其表面进行修饰并研究了其分散性。在本体聚合中添加TiO2以及掺杂LaCl3、EuCl3的TiO2来制备TiO2/PMMA复合材料。重点考察了二氧化钛纳米粒子表面的有机改性,二氧化钛纳米粒子的填充量及外加电场对聚合物复合材料结构以及性能的影响。主要的研究结果如下:（1）通过水热合成法成功制备出形貌均一热稳定性较好的金红石型TiO2纳米棒和掺杂稀土La和Eu的TiO2纳米颗粒。掺杂稀土离子可以增大TiO2纳米粒径,形状也由棒状向球形逐渐过渡,比表面积变小,稀土对TiO2的掺杂降低了失重率,而晶型没有变化。（2）水热法制备TiO2纳米颗粒的同时,采用聚甲基丙烯酸、油酸等不同有机物质进行表面修饰,以解决纳米TiO2的团聚问题。结果发现油酸对TiO2纳米颗粒的分散起到了很好的效果,PMA包裹对TiO2纳米颗粒没有明显的分散效果。（3）将纳米TiO2在本体聚合的过程中添加到聚甲基丙烯酸甲酯中。发现纳米TiO2对聚甲基丙烯酸甲酯有很好的增韧作用。添加纳米TiO2粒子会导致材料接触角变大,透光率降低。在电场的作用下PMMA及TiO2/PMMA复合材料的力学和光学性能都明显提高。