ZnO-Sb2O3納米復(fù)合材料的制備及其性能研究.pdf

1、隨著紡織行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，阻燃紡織品已經(jīng)從單一化向功能復(fù)合化轉(zhuǎn)變。纖維根據(jù)其用途和需求，應(yīng)同時(shí)具有阻燃、抗菌、防紫外等性能。因此，在提高阻燃性能的同時(shí)，研究阻燃多功能材料已經(jīng)成為研究阻燃材料這一領(lǐng)域的熱點(diǎn)。
　　本文以典型的無機(jī)阻燃劑三氧化二銻作為研究對(duì)象，采用溶膠凝膠法制備粒徑小和分散性好的三氧化二銻；用超聲法制備規(guī)整的正八面體三氧化二銻；采用共沉淀法制備ZnO/Sb2O3納米復(fù)合材料，在提高其阻燃性的同時(shí)賦予Sb2O3多功能化。

2、通過XRD、TEM、SEM、TG-DTA和XPS等檢測(cè)手段對(duì)材料進(jìn)行表征，借助阻燃實(shí)驗(yàn)、抗菌實(shí)驗(yàn)和抗紫外實(shí)驗(yàn)完成對(duì)材料的功能調(diào)控的評(píng)估。
　　主要研究工作和結(jié)論如下：
　　(一)采用溶膠凝膠法制備超分散的納米Sb2O3，最佳工藝為用PVP作為表面活性劑、在40℃下制得形貌為球形、大小為70nm的超分散納米Sb2O3。蠶絲織物經(jīng)過納米Sb2O3處理后，織物的阻燃性明顯提高了，在阻燃劑濃度相同的情況下，阻燃劑顆粒的粒度越小，其阻

3、燃性越好。
　　(二)采用超聲法制備正八面體的Sb2O3，最佳工藝為在超聲作用下用氨水作沉淀劑、pH值為9時(shí)制得分散性好、大小均勻、結(jié)晶性好、形貌規(guī)整的正八面體Sb2O3。正八面體Sb2O3能很好的提高蠶絲織物的阻燃的特性，但是效果沒有納米Sb2O3阻燃性能好，因?yàn)檎嗣骟wSb2O3的顆粒比較大，影響Sb2O3的阻燃效果。
　　(三)采用共沉淀法以Zn(NO3)2·6H2O、SbCl3、CO(NH3)2為原料，制備了ZnO/

4、Sb2O3納米復(fù)合粉體。通過XRD、SEM、TEM、TG-DSC、XPS等對(duì)納米復(fù)合粉體進(jìn)行表征分析，借助阻燃實(shí)驗(yàn)、抗菌實(shí)驗(yàn)和抗紫外實(shí)驗(yàn)完成對(duì)材料的功能調(diào)控的評(píng)估。結(jié)果表明：
　　(1)通過TG-DSC曲線分析，確定前驅(qū)體的煅燒溫度為400℃；通過XRD圖譜顯示，在ZnO/Sb2O3復(fù)合粉體中隨著氧化鋅的含量的增加，Sb2O3的特征衍射峰逐漸減弱，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定量時(shí)，完全是ZnO的特征衍射峰，初步斷定是因?yàn)閆nO包裹Sb2O3造成；通

5、過TEM圖片，可以看出ZnO覆蓋在Sb2O3的表面，證實(shí)了XRD的推測(cè)。這就使Sb2O3不暴露在外界與皮膚直接接觸，避免對(duì)皮膚引起傷害，使Sb2O3的應(yīng)用范圍更廣。通過XPS分析，在ZnO/Sb2O3復(fù)合粉體中，ZnO和Sb2O3只是簡(jiǎn)單的復(fù)合，并沒有相互改變彼此的價(jià)態(tài)和結(jié)構(gòu)性能。
　　(2)ZnO與Sb2O3復(fù)合之后，不僅沒有減弱Sb2O3的阻燃性能，還增強(qiáng)了材料的阻燃性能，但不是ZnO的含量越多越好，通過分析當(dāng)ZnO的含量到達(dá)