使用粒徑不同的納米粒子TiO2、ZnO對低密度聚乙烯（LDPE）進行改性,通過雙螺桿擠出設備得到納米TiO2、ZnO改性LDPE母粒,使用共擠流延設備制備了厚度（40±2）μm的改性LDPE薄膜,研究了不同粒徑納米粒子對改性LDPE薄膜紫外屏蔽性能的影響。通過紫外分光光度計、透明度-霧度測量儀、掃描電子顯微鏡、差示掃描量熱儀等對改性前后的LDPE薄膜進行表征。結果表明,用不同粒徑納米粒子改性的LDPE薄膜,其屏蔽紫外線的效果存在明顯差異;納米粒子平均粒徑50nm的改性LDPE/納米TiO2薄膜在波長280～380nm條件下,紫外線光譜透射比小于30%,透光度大于80%,機械性能較優(yōu);納米粒子平均粒徑30nm的改性LDPE/納米ZnO薄膜具有較強的紫外線屏蔽效果。 

【文章來源】：化工新型材料. 2020,48(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

LDPE基膜、改性LDPE薄膜截面SEM圖

改性LDPE/納米TiO2薄膜、改性LDPE/納米ZnO薄膜在不同波長下的紫外線透過率分別見圖2、圖3。按照GB/T 2680—1994將玻璃材料的紫外線透射比替換為實驗制備的改性LDPE薄膜的透過率，根據(jù)紫外線透射比對改性LDPE薄膜的防紫外線性能進行評價。LDPE基膜及改性LDPE薄膜樣品的紫外線光譜透射比見表3。結合圖2、圖3和表3可知，在改性LDPE薄膜的防紫外線性能評價中，紫外線光譜透射比越小，薄膜防紫外線性能越好。在質量分數(shù)相同的條件下，不同的納米粒子其屏蔽紫外線能力存在差異，這是因為納米TiO2、ZnO屏蔽紫外線的機理比較復雜，散射作用和吸收作用共同決定其紫外線屏蔽性能。而當納米粒子直徑小于120μm時，其直徑遠小于紫外線波長，因此納米粒子的散射作用不明顯；此時，納米TiO2、ZnO對紫外線的屏蔽作用主要是由吸收作用決定的。而這2種納米粒子折射率不同，金紅石型納米TiO2的折射率為2.71，納米ZnO的折射率為2.03。納米TiO2的折射率大于納米ZnO，更容易吸收紫外線，故納米TiO2對紫外線的屏蔽作用優(yōu)于納米ZnO[10]。圖3 改性LDPE/納米ZnO薄膜在不同波長下的紫外線透過率

圖2 改性LDPE/納米TiO2薄膜在不同波長下的紫外線透過率用粒徑不同的納米粒子對LDPE進行改性后，改性薄膜的紫外線屏蔽能力也不同；納米ZnO粒徑越小，改性LDPE/納米ZnO薄膜紫外線屏蔽效果越好。這可能是由于隨著納米ZnO粒徑的減小，處于表面的原子數(shù)量越來越多，表面原子比例增加、比表面積增大，懸掛鍵增多，增強了納米ZnO的活性，界面極化和多重散射都成為重要的吸收機制[11]。同時，隨著納米ZnO粒徑的減小，晶體周期的邊界條件被破壞得更嚴重，納米ZnO的電子能級發(fā)生更多分裂，從而導致新的光吸收效應[12]。

【參考文獻】：
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本文編號：3008223