分析硅烷偶聯(lián)劑對(duì)納米TiO2改性及應(yīng)用的進(jìn)展

1、分析硅烷偶聯(lián)劑對(duì)納米TiO2改性及應(yīng)用的進(jìn)展本文從網(wǎng)絡(luò)收集而來，上傳到平臺(tái)為了幫到更多的人，如果您需要使用本文檔， 請(qǐng)點(diǎn)擊下載按鈕下載本文檔(有償下載)，另外祝您生活愉快，工作順利，萬事 如意！近年來納米二氧化鈦(TiO2)被廣泛應(yīng)用到各個(gè) 領(lǐng)域，但是在研究中發(fā)現(xiàn)TiO2在應(yīng)用中會(huì)遇到許多 實(shí)際問題，比如TiO2最大的問題是在其他物質(zhì)中的 分散性差，而且容易團(tuán)聚，降低其使用性能。為了將 TiO2更好的應(yīng)用在聚丙烯(PP)等材料中，科研工作者 采用多種方法對(duì)納米TiO2進(jìn)行了改性，提高它在PP 等材料中的分散性，進(jìn)而提高它的使用性能，延長(zhǎng)使 用壽命。1 TiO2的優(yōu)缺點(diǎn)TiO2具有的紫外線屏蔽和

2、吸收作用、抗老化、光 催化等性能，使其應(yīng)用于化工產(chǎn)品可以明顯地改善產(chǎn) 品的抗紫外和抗老化性能。TiO2粒徑的大小影響著 TiO2抗紫外線的機(jī)理，反射、散射主要是阻隔紫外線 的中長(zhǎng)波，這時(shí)TiO2的粒徑也較大。而對(duì)于長(zhǎng)波區(qū) 反射、散射不是很明顯同粒徑較大的TiO2比。與粒 徑大的TiO2比較，吸收主要是中波處，反射、散射 對(duì)長(zhǎng)波影響較小，因?yàn)門iO2的粒徑比較小。2改性TiO2的方法及應(yīng)用的研究進(jìn)展近幾年來，向PP等材料里添加納米無機(jī)物質(zhì)， 并制備PP等納米復(fù)合材料已經(jīng)引起了許多研究者的 關(guān)注，納米TiO2在制備與后處理、研究及應(yīng)用領(lǐng)域 等方面都取得了新的進(jìn)展，但是由于納米TiO2表面 能太高，

3、很難均勻地分散在聚合物基質(zhì)中，且無法與 PP等高分子材料有很好的聯(lián)接，使用一段時(shí)間后會(huì)發(fā) 生納米TiO2脫離的情況。為了解決這個(gè)問題，需要 對(duì)納米TiO2的改性方法進(jìn)行研究，其中最常用的是 涂覆偶聯(lián)劑、表面活性劑改性和聚合物改性等方法， 從而改善PP等材料的抗老化性能。硅烷偶聯(lián)劑改性納米TiO2硅烷偶聯(lián)劑KH-560改性納米TiO2陳宇飛等將TiO2表面用KH-560進(jìn)行有機(jī)化處 理,納米TiO2的表面接枝后形成化學(xué)鍵，接枝率為。 張大興等采用KH-560處理TiO2和SiO2，它們的親 油化度和分散狀態(tài)通過親油化度、SEM等測(cè)試比較, 結(jié)果表明，改性后的粒子分散性得到了提高。硅烷偶聯(lián)劑KH-

4、570改性納米TiO2劉楠楠等將納米TiO2與KH-570反應(yīng)，再制備納 米TiO2粒子的核-殼型復(fù)合粒子，通過吸水率、拉伸 強(qiáng)度和熱重分析測(cè)試表明，納米TiO2可以提高聚合 物的耐水性、耐候性和拉伸強(qiáng)度。逯義等分別用 KH-570和多種鈦酸酯偶聯(lián)劑與納米TiO2反應(yīng)，結(jié)果 表明，TiO2能均勻分散，相容性也被改善。其他偶聯(lián)劑改性納米TiO2Zhao等利用3-氨基丙基二甲氧基硅烷(APTMS) 和3-異氰酸酯丙基三甲氧基硅烷(IPTMS)改性納米 Ti02。Selvin24等和Sabzi等使TiO2表面被氨基丙 基三甲氧基硅烷(APS)改性。Rajajeyaganthan等分別在 含水或不含水

5、的溶劑下采用三甲氧基丙基硅烷偶聯(lián)處 理TiO2，結(jié)果表明，在不含水溶劑中制備的TiO2表 面具有自清潔性能。Motoyuki等為了提高TiO2納米 粒子的穩(wěn)定性，先用癸基三甲氧基(DTMS)和苯基三甲 氧基硅烷(PTMS)然后用APTMS對(duì)TiO2改性。Carlos 等使用超臨界CO2的方法，將納米TiO2用多種偶聯(lián) 劑將其進(jìn)行改性。通過測(cè)試表明，溶液分子在顆粒之 間的孔隙中能更好的擴(kuò)散，具有3個(gè)官能團(tuán)的硅烷比 單個(gè)官能團(tuán)的硅烷具有更好的熱穩(wěn)定性和疏水性。 Bao等采用N-(2-氨基乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷 (AEAPTES)等對(duì)TiO2改性，通過離心紡絲溶膠-凝膠 法合成N-Si摻雜的

6、TiO2纖維。Shadpour等將KH-550 與TiO2反應(yīng)，然后再制備復(fù)合膜-聚乙烯醇(PVA)/納 米Ti02。改性納米TiO2在PVA分散較好。PVA/TiO2 納米粒子膜能達(dá)到非常好的遮蔽紫外光作用。Pan等 在脫水乙醇中通過原位表面處理的方法制備了十八烷 基三甲氧基硅烷改性納米TiO2。Tomovska等通過光 引發(fā)誘導(dǎo)使(3-異氰基丙基)三乙氧基硅烷改性納米 TiO2。偶聯(lián)劑改性納米TiO2的應(yīng)用KH-560改性納米TiO2的應(yīng)用Li等18制備納米復(fù)合物微球由TiO2表面被 KH-560改性并接枝P(St-DVB)微球獲得。Zhang等采 用低溫水熱法使PET被KH-560帶有T

7、iO2物質(zhì)改性, 結(jié)果表明，沒有被KH-560包覆的TiO2的纖維比被 KH-560包覆的TiO2的纖維紫外線保護(hù)作用明顯提 高。 KH-570改性納米TiO2的應(yīng)用Xu等將KH-570 與TiO2反應(yīng)，然后制備TiO2-g-PSt(聚苯乙烯)/PP復(fù) 合材料，發(fā)現(xiàn)TiO2-g-St提高了 PP的分散性。湛含輝 等通過無皂乳液聚合法合成了聚丙烯酸 (PAA)-g-KH-57O-g-TiO2。熊麗君等用 KH-570 對(duì)納米 TiO2表面進(jìn)行處理，再與苯乙烯共聚，制備納米TiO2 表面接枝PS的粒子。Yu等通過原位聚合的方法將苯 乙烯與用KH-570改性的納米TiO2進(jìn)行反應(yīng)，生了 PS/TiO

8、2納米復(fù)合粒子，通過FT-IR、GPC、TGA表 征表明，聚苯乙烯殼在改性納米TiO2核上，并以化 學(xué)鍵的方式包覆在其表面上，包覆率比較高。Yu等24 將SiO2和氧化鋁涂層的TiO2顆粒用KH-570進(jìn)行改 性，通過自由基共聚合把苯乙烯與顆粒表面具有 KH-570的甲基丙烯酸酯共聚。其他硅烷偶聯(lián)劑改性納米TiO2的應(yīng)用Shao 等25采用硅烷偶聯(lián)劑WD-10CnH2n+lSi(OCH3)3，n=7-17，WD-2 CHSi(OC2H5)3 和 WD-921CH3Si(OCH3)39等處理 納米Ti02, WD-20改性后納米TiO2的分散性最好。Dominique等采用四乙氧基硅烷(TEOS

9、)作為偶聯(lián)劑改 性納米TiO2,然后改性丙烯酸涂料，在輻射下比較穩(wěn) 定。Sabzi等將納米TiO2表面采用APS改性，然后將 其添加到聚氨酯內(nèi)。采用DMA技術(shù)和拉伸強(qiáng)度來測(cè) 定納米TiO2顆粒涂層的力學(xué)性能。通過紫外-可見光 譜分析，來評(píng)估納米TiO2復(fù)合涂層的吸光率、透射 率。Li等采用溶膠-凝膠法和硅烷偶聯(lián)劑改性納米 TiO2，通過原位本體聚合甲基丙烯酸甲酯制備 TiO2/PMMA復(fù)合材料。Sun等用硅烷偶聯(lián)劑改性納米 TiO2，通過反向微乳液聚合制備聚吡咯(PPy)與TiO2 的納米復(fù)合材料，UV-Vis紫外分析表明，PPy/TiO2 復(fù)合材料的催化活性被提高。Mallakpour等將聚酰胺- 酰亞胺(PAI)通過自由基聚合反應(yīng)制備，然后將用Y氨 丙基三乙氧基硅烷改性的TiO2制備出PAI/TiO2復(fù)合 材料。Jose 等將納米 TiO2 與 H3C(CH2)7Si(OMe)3 硅 烷偶聯(lián)劑反應(yīng)后，通過熔融共混的方法制備TiO2/聚 乙烯納米復(fù)合材料。Islam等將TiO2與(3-巰基丙基) 三甲氧基硅烷反應(yīng)，然后通過一種簡(jiǎn)單硫醇-內(nèi)酰胺引 發(fā)聚(4-乙烯基吡啶)(PVP)與TiO2的自由基聚合反應(yīng)。3展望研究者將繼續(xù)進(jìn)行TiO2改性研究，尋找或合 成新型的硅烷偶聯(lián)劑來更好的改善TiO2自身的缺點(diǎn), 更好的提高TiO2在PP等復(fù)