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聚合物材料在使用过程中因受紫外线照射会发生老化,该现象会导致其物理机械性能下降,服用寿命缩短。为提高聚合物材料的耐光老化性能,需要向聚合物中加入抗紫外添加剂来吸收使用过程中受到的紫外辐射。本课题采用二氧化硅包覆二氧化钛的方法来降低二氧化钛的光催化活性,并将其加入到聚乙烯醇缩丁醛和聚丙烯中,以探讨改性后二氧化钛对于这两种聚合物防紫外性能的影响。
本课题通过不同正硅酸四乙酯用量制备了5种二氧化硅不同程度包覆的二氧化钛样品,并采用X射线衍射、扫描电镜对其进行表征,同时通过光催化降解罗丹明B溶液实验来探讨,经二氧化硅包覆后二氧化钛的光催化活性降低程度。随即将包覆后二氧化钛(光催化活性最低的一组)作为防紫外添加剂,通过原位聚合的方法与聚乙烯醇缩丁醛复合,并测试其紫外吸收性能。同时,探讨了超声波分散对于TiO2粒径分布的影响。此外,采用红外光谱仪和热重分析仪对该复合材料进行表征。随后,通过螺杆挤出的方式,制备含包覆后二氧化钛的聚丙烯长丝。将该长丝置于不同强度的紫外线下照射,通过测试不同照射时间下的聚丙烯长丝的强力指标来探讨经二氧化硅包覆后的二氧化钛对于聚丙烯长丝抗紫外老化性能的影响。
X射线衍射、扫描电镜测试结果表明,二氧化硅成功包覆于二氧化钛表面。光催化降解罗丹明B实验则表明经二氧化硅包覆后,二氧化钛的光催化活性有所下降。且当正硅酸四乙酯用量为4mL时,二氧化钛的光催化活性降至最低。红外图谱表明,包覆后二氧化钛与聚乙烯醇缩丁醛(PVB)复合成功;紫外光谱结果表明,PVB/包覆后二氧化钛复合材料的紫外吸收性能较纯PVB材料明显提高,且其紫外吸收范围出现了蓝移。强、弱紫外照射后的聚丙烯(PP)长丝强力测试结果表明,在将包覆后二氧化钛加入PP长丝后,其抗紫外老化性能获得一定程度提高。以该测试中断裂强度指标为例,与纯PP长丝和含有未经包覆二氧化钛的PP长丝相比,在强紫外照射一小时后,加入包覆后二氧化钛的PP长丝的平均断裂强度分别提高了28.07%和35.43%;而在弱紫外照射72h后,其平均断裂强度分别提高了4.93%和21.97%。
本课题通过不同正硅酸四乙酯用量制备了5种二氧化硅不同程度包覆的二氧化钛样品,并采用X射线衍射、扫描电镜对其进行表征,同时通过光催化降解罗丹明B溶液实验来探讨,经二氧化硅包覆后二氧化钛的光催化活性降低程度。随即将包覆后二氧化钛(光催化活性最低的一组)作为防紫外添加剂,通过原位聚合的方法与聚乙烯醇缩丁醛复合,并测试其紫外吸收性能。同时,探讨了超声波分散对于TiO2粒径分布的影响。此外,采用红外光谱仪和热重分析仪对该复合材料进行表征。随后,通过螺杆挤出的方式,制备含包覆后二氧化钛的聚丙烯长丝。将该长丝置于不同强度的紫外线下照射,通过测试不同照射时间下的聚丙烯长丝的强力指标来探讨经二氧化硅包覆后的二氧化钛对于聚丙烯长丝抗紫外老化性能的影响。
X射线衍射、扫描电镜测试结果表明,二氧化硅成功包覆于二氧化钛表面。光催化降解罗丹明B实验则表明经二氧化硅包覆后,二氧化钛的光催化活性有所下降。且当正硅酸四乙酯用量为4mL时,二氧化钛的光催化活性降至最低。红外图谱表明,包覆后二氧化钛与聚乙烯醇缩丁醛(PVB)复合成功;紫外光谱结果表明,PVB/包覆后二氧化钛复合材料的紫外吸收性能较纯PVB材料明显提高,且其紫外吸收范围出现了蓝移。强、弱紫外照射后的聚丙烯(PP)长丝强力测试结果表明,在将包覆后二氧化钛加入PP长丝后,其抗紫外老化性能获得一定程度提高。以该测试中断裂强度指标为例,与纯PP长丝和含有未经包覆二氧化钛的PP长丝相比,在强紫外照射一小时后,加入包覆后二氧化钛的PP长丝的平均断裂强度分别提高了28.07%和35.43%;而在弱紫外照射72h后,其平均断裂强度分别提高了4.93%和21.97%。