鈦酸鉀晶須的表面改性和表征及界面性質(zhì)的研究.pdf

1、本文的主要思路是圍繞晶須的分散和其在復(fù)合材料中的界面性質(zhì)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(gè)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(zhì),賦予晶須表面新的物性,提高晶須在基體中的分散和粘結(jié).探討了鈦酸鉀晶須在液相中和晶須本身的團(tuán)聚分散機(jī)理,以及團(tuán)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(dāng)pH范圍在8~12時(shí),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(zhì),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(shí)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(chǎn)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(jìn)行偶聯(lián)表面改性,比較了兩種不同的偶聯(lián)劑對晶須的影響,研究表明,硅烷偶聯(lián)劑O1優(yōu)于NT5鈦酸酯偶聯(lián)劑,通過對晶須界面性質(zhì)的變化可以預(yù)測晶須的改性對增強(qiáng)復(fù)合材料的影響,并由實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一點(diǎn).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(yīng)時(shí)間、引發(fā)劑濃度、單體濃度和溫度對晶須增重率和單體轉(zhuǎn)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(jī)溶液中的界面張力大大降低,說明經(jīng)表面改性后的鈦酸鉀晶須界面性質(zhì)發(fā)生了根本改變,與PMMA的界面性質(zhì)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(zhuǎn)變?yōu)橛H油性,在有機(jī)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(jié)果表明改性后的鈦酸鉀晶須由親水性向親油性轉(zhuǎn)變.同時(shí)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(jìn)行了表征,結(jié)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(guān)系.采用Zeta電位儀對包覆前后晶須表面的電動力學(xué)性質(zhì)