纳米TiO2对木纤维/聚丙烯复合材料抗紫外老化性能的影响
来源期刊：复合材料学报2020年第6期
论文作者：牟明明 袁光明 陈世尧
文章页码：1268 - 1277
关键词：纳米TiO2;木纤维(WF);聚丙烯(PP);复合材料;抗紫外老化;表面改性;
摘 要：木塑复合材料作为室外建筑装饰材料时,暴露在紫外光的照射下,易老化导致其力学性能降低、使用寿命减少。将具有高效紫外线屏蔽能力的金红石型纳米TiO2经硅烷偶联剂KH-570表面改性后,与木纤维（WF）、聚丙烯（PP）等制备了TiO2-WF/PP复合材料。对TiO2-WF/PP复合材料进行了人工加速紫外老化,并利用FTIR、TG、SEM、力学性能分析、颜色变化分析等手段,探究了纳米TiO2对WF/PP复合材料抗紫外老化的影响。结果表明:改性纳米TiO2粒子在WF/PP复合材料中均匀分散,无明显团聚,且其加入显著提高了复合材料的热稳定性;TiO2-WF/PP复合材料随着老化时间的延长,力学性能下降相对较小且颜色变化较小。当纳米TiO2的质量分数为2 wt%～3 wt%,老化2 000 h时后,TiO2-WF/PP复合材料的拉伸强度、冲击强度仅分别下降10.0%和12.6%;未加入纳米TiO2颗粒的WF/PP复合材料,则分别下降20.2%和22.6%。
牟明明1，袁光明1,2，陈世尧1
1. 中南林业科技大学材料科学与工程学院2. “木竹资源高效利用”湖南省高校2011协同创新中心
摘 要：木塑复合材料作为室外建筑装饰材料时,暴露在紫外光的照射下,易老化导致其力学性能降低、使用寿命减少。将具有高效紫外线屏蔽能力的金红石型纳米TiO2经硅烷偶联剂KH-570表面改性后,与木纤维（WF）、聚丙烯（PP）等制备了TiO2-WF/PP复合材料。对TiO2-WF/PP复合材料进行了人工加速紫外老化,并利用FTIR、TG、SEM、力学性能分析、颜色变化分析等手段,探究了纳米TiO2对WF/PP复合材料抗紫外老化的影响。结果表明:改性纳米TiO2粒子在WF/PP复合材料中均匀分散,无明显团聚,且其加入显著提高了复合材料的热稳定性;TiO2-WF/PP复合材料随着老化时间的延长,力学性能下降相对较小且颜色变化较小。当纳米TiO2的质量分数为2 wt%～3 wt%,老化2 000 h时后,TiO2-WF/PP复合材料的拉伸强度、冲击强度仅分别下降10.0%和12.6%;未加入纳米TiO2颗粒的WF/PP复合材料,则分别下降20.2%和22.6%。
关键词：纳米TiO2;木纤维(WF);聚丙烯(PP);复合材料;抗紫外老化;表面改性;
