纳米二氧化钛的表面改性研究.pdf

纳米二氧化钛的表面改性研究J郝喜海#,!,李慧敏#,李菲#,史翠平#,孙淼#(#)湖南工业大学包装新材料与技术重点实验室,湖南株洲*#!""$;!)湖南工业大学包装与材料工程学院)摘要:采用不同的表面活性剂三乙醇胺$十二烷基硫酸钠(DYD)&聚乙烯吡咯烷酮(L&L)对纳米二氧化钛进行表面改性处理%对不同表面活性剂处理的纳米二氧化钛采用沉降法来表征纳米粉体在水中的分散性,目的是日后用来制备更均匀的复合薄膜%研究结果表明:三乙醇胺与其他两种表面活性剂混合使用较单种表面活性剂处理后的纳米二氧化钛其分散效果会更好%分散纳米二氧化钛效果最佳的表面活性剂为三乙醇胺与十二烷基硫酸钠的混合物(质量比为!i#) ,表面活性剂总用量为-"h(质量分数) ,采用搅拌和超声时间都为#,24=,纳米二氧化钛的初始沉降时间为!),>,完全沉降时间大于#!">%关键词:表面活性剂;纳米二氧化钛;表面改性中图分类号:GH#-*)##文献标识码:I文章编号:#"".1*//"(!"#!)"#1""-"1"-&9;.?2-3;4>,0(82.*>*0,9*2-2>-,-213*B(.9*9,-*,T3’V4>34#,!,R4TS424=#,R4‘O4#,D>******@4=;#,DS=A43’#(#***@I3JG/PD9/=D9JDE’3AN/5R/<.0<T/=39./68/0:-3520D6D<J,Y>0/0".=JDE-3520D6D<J,U2>O2D>*#!""$,,/;!***@H52DD6DEN/5R/<.0</0:T/=39./68*0<.<,Y>0/0".=JDE-3520D6D<J)***@D394,09:DSQZ3<O’Z=3=’1N4KOP?4?3=43(G4B!)83N2’P4Z4OP84?>P4ZZOQO=?NSQZ3<?3=?N,NS<>3N?Q4O?>3=’(324=O,N’P4S2P’PO<:(NS(Z3?O(DYD) ,3=P@’(:^4=:(@:QQ’(4P’=O(L&L))G>******@OQN4’=’Z=3=’1N4KOPG4B!?QO3?OP5:P4ZZOQO=?NSQZ3<?3=?N4=83?OQ8OQO<>3Q3<?OQ4KOP3=P3=3(:KOP5:NOP42O=?3?4’=2O?>’P,N’?>3?4?<3=5OSNOP?’***@******@3QO2’QOS=4Z’Q2<’2@’N4?O2O25Q3=O4=ZS?SQO)WONS(?NN>’8OP?>3?,=3=’1N4KOPG4B!83N?QO3?OP84?>?>QOONSQZ3<?3=?N>3P5O??******@OQN4’=?>3=?>3??QO3?OP5:N4=;(ONSQZ3<?3=?)B@?******@OQN4’=OZZO<?<’S(P5O’5?34=OP8>O=?>O24]Q3?4’’Z?Q4O?>3=’(324=O3=PDYD83N!i#(23NNQ3?4’) ,?’?3(P’N3;O’ZNSQZ3<?3=?N83N-"h(23NNZQ3<?4’=) ,N?4QQ4=;3=PS(?Q3N’=4<?42O8OQO5’?>#,24=,4=4?43(NO??(4=;?42O’Z=3=’1N4KOPG4B!83N!),>,3=P?>O<’2@(O?O(:NO??(4=;?42O83N35’^O#!">)E(?+:NSQZ3<?3=?;=3=’1N4KOPG4B!;NSQZ3<O2’P4Z4<3?4’=纳米G4B!粒径小,表面能高,呈现强极性,处于热力学非稳定状态,极易团聚,粒子间很容易粘结在一起,很难均匀分散,大大影响了纳米材料优势的发挥[#]%在水性介质中,高表面能和比表面积的纳米材料能强烈吸附水等介质,反应生成W&BT基结构,增加了纳米材料间的相互作用力和材料的表面活性;同时,W&BT间易发生聚合反应或生成新的连接物,导致了纳米材料及浆体更易产生团聚,从而影响其分散性[!]%改善纳米颗粒在介质中的润湿性和分散性,以利于贮存$运输和使用;降低光化学活性提高涂膜抗粉化的能力和耐候性;增加相容性,提高其在复合材料中的结合力和粘结强度,提高复合材料的力学性能和物理功能%笔者对纳米G4B!J基金项目:湖南省科技厅基金项目(!"#"ce!"!/)"表面进行预处理,将其表面由亲水性改性为亲油性,使其与有机基体之间能够较好地相容,均匀地分散在有基体中%主要采用表面活性剂三乙醇胺$十二烷基硫酸钠(DYD)&聚乙烯吡咯烷酮(L&L)对纳米二氧化钛进行表面改性,通过沉降法对改性后的纳米二氧化钛进行表征分析%#实验部分#)#试剂与仪器锐钛型纳米G4B!(粒径为#"=2s,=2) ;十二烷基硫酸钠(DYD) ,化学纯;三乙醇胺[(BTET!ET