高等学校化学学报 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (12): 2328.doi: 10.7503/cjcu20170258
鲍艳1,2(), 高敏1,2, 董雨菲1, 康巧玲1, 高智鹏1, 吴国栋1, 李妍1
收稿日期:
2017-04-24
出版日期:
2017-12-10
发布日期:
2017-10-17
作者简介:
联系人简介: 鲍艳, 女, 博士, 教授, 主要从事纳米复合材料的研究. E-mail: 基金资助:
BAO Yan1,2,*(), GAO Min1,2, DONG Yufei1, KANG Qiaoling1, GAO Zhipeng1, WU Guodong1, LI Yan1
Received:
2017-04-24
Online:
2017-12-10
Published:
2017-10-17
Contact:
BAO Yan
E-mail:baoyan0611@126.com
摘要:
采用阳离子聚苯乙烯微球作为模板, 钛酸四丁酯为钛源, 氨水为催化剂, 制备了中空TiO2微球. 采用X射线衍射、 扫描电镜及比表面测定仪对其形貌和结构进行了表征, 并考察了模板粒径、 钛源用量以及催化剂用量对中空TiO2微球形貌的影响. 通过物理共混法将其引入至聚丙烯酸酯乳液中并成膜, 研究了复合薄膜的保温性能、 抗紫外性能及力学性能. 结果表明, 锐钛矿相中空TiO2微球模板粒径、 钛源用量以及催化剂用量影响中空TiO2微球的空心尺寸、 壁厚及壳层致密性. 中空TiO2微球可显著提升聚丙烯酸酯薄膜的保温性能、 抗紫外性能和力学性能. 采用不同粒径的模板制备的中空TiO2微球对复合薄膜的各项性能均有影响, 其中模板粒径为140 nm时复合薄膜性能最优, 光反射率提升63%, 导热系数降低27%, 且在波长小于360 nm范围内, 紫外透过率几乎为0, 抗张强度增加100%, 断裂伸长率提升62%.
中图分类号:
TrendMD:
鲍艳, 高敏, 董雨菲, 康巧玲, 高智鹏, 吴国栋, 李妍. 中空TiO2微球的制备及对聚丙烯酸酯薄膜性能的影响. 高等学校化学学报, 2017, 38(12): 2328.
BAO Yan, GAO Min, DONG Yufei, KANG Qiaoling, GAO Zhipeng, WU Guodong, LI Yan. Fabrication of Hollow TiO2 Spheres and Effect on Properties of Polyacrylate Film†. Chem. J. Chinese Universities, 2017, 38(12): 2328.
Fig.4 SEM images of hollow TiO2 spheres using PS microspheres with different particle sizes as templatesParticle size/nm: (A) 40; (B) 140; (C) 190; (D) 270; (E) 350.
Fig.6 SEM images of hollow TiO2 spheres with different contents of ammonium hydroxide Content of ammonium hydroxide/mmol: (A) 0; (B) 34; (C) 68; (D) 136; (E) 272.
Fig.9 Light reflectivities of PS spheres, PS/TiO2 spheres and hollow TiO2 spheres(A) and their composite films(B)a. PS spheres; b. PS/TiO2 spheres; c. hollow TiO2 spheres; d. pure polyacrylate film.
Fig.10 Thermal conductivities of PS spheres, PS/TiO2 spheres, hollow TiO2 spheres(A) and their composite films(B)a. PS spheres; b. PS/TiO2 spheres; c. hollow TiO2 spheres; d. pure polyacrylate film.
Fig.12 Light reflectivities of hollow TiO2 spheres using PS microspheres with different particle sizes as templates(A) and their composite films(B)a—e. hollow TiO2 spheres using PS microspheres of 40 nm, 140 nm, 190 nm, 270 nm, 350 nm as templates and their composite films, respectively; f. pure polyacrylate film.
Fig.13 Thermal conductivities of hollow TiO2 spheres using PS microspheres with different particle sizes as templates(A) and their composite films(B)a—e. Hollow TiO2 spheres using PS microspheres of 40, 140, 190, 270 and 350 nm as templates and their composite films, respectively; f. pure PA.
Fig.14 Light transmittance(A) and mechanical properties(B) of composite films containing hollow TiO2 spheres using PS microspheres with different particle sizes as templatesa—e. Composite films containing hollow TiO2 spheres using PS microspheres of 40, 140, 190, 270 and 350 nm as templates, respectively; f. pure PA.
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