论文部分内容阅读
聚氯乙烯(PVC)膜材难燃、强度高、并且具有优良的耐气侯性和耐久性等特点,因而广泛应用于各类建筑材料。然而,长期暴露在室外的PVC膜材易附着灰尘、油性物质等污染物,因而影响膜材的外观及使用寿命。普通的人工清洁不仅清洁难度大,并且清洁成本高,这严重影响了PVC膜材的发展。因此,在PVC膜表面进行自清洁加工,赋予PVC膜材表面自清洁特性,对PVC膜材的发展具有重要意义。
本论文使用自制改性纳米TiO2粒子作为光催化自清洁涂层的填充物质,利用聚合物/纳米粒子涂层法在PVC膜材表面进行光催化自清洁涂层整理。使用SEM、EDAX、接触角(CA)、AFM等表征自清洁涂层的结构和性能。实验结果表明:PVC膜材经自清洁表面处理后,具有良好的光催化降解能力,自清洁效果随着涂层液中纳米TiO2含量的增加而提高,但是当涂层液中纳米TiO2含量达10%时,涂层液中纳米TiO2出现较严重的团聚,影响光催化降解效率,因此涂层液中纳米TiO2质量分数应选用5%。单次涂层所制备的自清洁表面层与PVC膜材间的粘合性能较好,多次涂层会降低自清洁表面层与膜材间的粘附力。自清洁PVC膜材经过360h的加速老化之后,自清洁处理效果与涂层性能并未出现明显变化。
为了提高纳米TiO2粒子在有机溶剂中的分散性能,使用多种偶联剂对纳米TiO2粒子表面进行改性,并对改性后纳米TiO2粒子的各项使用性能进行测试,最终得到经过钛酸酯偶联剂TM-P改性的纳米TiO2粒子在有机溶剂中具有更好的使用性能,改性后的纳米TiO2粒子亲油化度为61.1%,表面羟基数为0.35个/nm2,分散的平均粒径为55.9nm,且具有很好的分散稳定性,而且光催化降解亚甲基蓝能力并未出现明显降低。
为了弥补传统方法测试PVC膜材光催化自清洁性能测试的局限性,首次提出色差法测试表征涂层光催化自清洁性能。将亚甲基蓝吸附于待测试样表面,烘干后使用UV光对其进行照射,使用数慧眼DigiEye对材料表面的色差进行测试,以材料表面色差变化的速率表征待测试样的光催化自清洁性能。