鈦酸鉀晶須的表面改性和表征及界面性質的研究.pdf

1、本文的主要思路是圍繞晶須的分散和其在復合材料中的界面性質展開研究的,其研究的主要思路是在晶須和基體之間引入了一個新的界面層,即通過對晶須的表面改性,改變晶須的界面性質,賦予晶須表面新的物性,提高晶須在基體中的分散和粘結.探討了鈦酸鉀晶須在液相中和晶須本身的團聚分散機理,以及團聚顆粒的各種分散方法.研究得出在液相中pH對晶須的分散性性影響很大,當pH范圍在8~12時,晶須在水中的分散性最好.通過表面改性可以改變晶須的表面性質,使晶須的表面

2、能降低,從而提高晶須的分散性.研究也同時表明,晶須的干燥工藝對晶須的分散有很大的影響,主要是干燥過程中晶須間的液相橋等因素對晶須的影響,研究指出對于鈦酸鉀晶須的大規(guī)模生產中,采用噴霧干燥的工藝,可以制備出單分散的晶須.對鈦酸鉀晶須進行偶聯表面改性,比較了兩種不同的偶聯劑對晶須的影響,研究表明,硅烷偶聯劑O1優(yōu)于NT5鈦酸酯偶聯劑,通過對晶須界面性質的變化可以預測晶須的改性對增強復合材料的影響,并由實驗證實了這一點.首次采用乳液聚合法改性

3、鈦酸鉀晶須,獲得了表面包了PMMA膜的鈦酸鉀晶須,考察了反應時間、引發(fā)劑濃度、單體濃度和溫度對晶須增重率和單體轉化率的影響.通過FTIR、SEM、EDS、TGA的表征證明了鈦酸鉀晶須表面包覆了聚甲基丙烯酸甲酯.改性后的晶須表面能降低,在有機溶液中的界面張力大大降低,說明經表面改性后的鈦酸鉀晶須界面性質發(fā)生了根本改變,與PMMA的界面性質相似,說明晶須表面基本被PMMA完全包裹,因此改性后的晶須由親水性轉變?yōu)橛H油性,在有機溶液中的分散性顯

4、著提高.測量了水對改性前后晶須的動態(tài)潤濕性變化,結果表明改性后的鈦酸鉀晶須由親水性向親油性轉變.同時通過動態(tài)浸潤性的測定確定了其最小包覆量在3.4﹪左右.首次采用液相沉積法在晶須的表面包覆了SiO<,2>膜,考察了包覆過程中各種因素對包膜效果的影響.對樣品采用FTIR、SEM和EDS進行了表征,結果表明晶須的表面包覆上了一層均勻致密的SiO<,2>層,并考察了包覆量跟表面元素組成的關系.采用Zeta電位儀對包覆前后晶須表面的電動力學性質