使用粒徑不同的納米粒子TiO2、ZnO對(duì)低密度聚乙烯（LDPE）進(jìn)行改性,通過(guò)雙螺桿擠出設(shè)備得到納米TiO2、ZnO改性LDPE母粒,使用共擠流延設(shè)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(duì)改性LDPE薄膜紫外屏蔽性能的影響。通過(guò)紫外分光光度計(jì)、透明度-霧度測(cè)量?jī)x、掃描電子顯微鏡、差示掃描量熱儀等對(duì)改性前后的LDPE薄膜進(jìn)行表征。結(jié)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(zhǎng)280～380nm條件下,紫外線光譜透射比小于30%,透光度大于80%,機(jī)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(qiáng)的紫外線屏蔽效果。 

【文章來(lái)源】：化工新型材料. 2020,48(04)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【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(zhǎng)下的紫外線透過(guò)率分別見(jiàn)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(shí)驗(yàn)制備的改性LDPE薄膜的透過(guò)率，根據(jù)紫外線透射比對(duì)改性LDPE薄膜的防紫外線性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。LDPE基膜及改性LDPE薄膜樣品的紫外線光譜透射比見(jiàn)表3。結(jié)合圖2、圖3和表3可知，在改性LDPE薄膜的防紫外線性能評(píng)價(jià)中，紫外線光譜透射比越小，薄膜防紫外線性能越好。在質(zhì)量分?jǐn)?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?yàn)榧{米TiO2、ZnO屏蔽紫外線的機(jī)理比較復(fù)雜，散射作用和吸收作用共同決定其紫外線屏蔽性能。而當(dāng)納米粒子直徑小于120μm時(shí)，其直徑遠(yuǎn)小于紫外線波長(zhǎng)，因此納米粒子的散射作用不明顯；此時(shí)，納米TiO2、ZnO對(duì)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(duì)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(zhǎng)下的紫外線透過(guò)率

圖2 改性LDPE/納米TiO2薄膜在不同波長(zhǎng)下的紫外線透過(guò)率用粒徑不同的納米粒子對(duì)LDPE進(jìn)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(lái)越多，表面原子比例增加、比表面積增大，懸掛鍵增多，增強(qiáng)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(jī)制[11]。同時(shí)，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(yán)重，納米ZnO的電子能級(jí)發(fā)生更多分裂，從而導(dǎo)致新的光吸收效應(yīng)[12]。

【參考文獻(xiàn)】：
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