纖維—氧化鋅復(fù)合材料的制備與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-04-22 02:07
聚烯烴材料有著很好的延展性、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性。但是其剛性、抗老化性以及抗菌性能的欠缺,制約了聚烯烴材料的進(jìn)一步的應(yīng)用。纖維材料有增強(qiáng)作用,可以提升聚烯烴材料的力學(xué)性能。納米ZnO具有優(yōu)良的抗紫外老化性和抗菌性能,同時(shí),作為剛性小尺寸粒子,ZnO對聚烯烴材料也可以表現(xiàn)出較好地增強(qiáng)增韌作用。因此,將納米ZnO、纖維材料有機(jī)復(fù)合起來改性聚烯烴材料,可以提升材料的力學(xué)性能、抗菌性能以及抗紫外老化性能。作為一種新穎的雜化材料制備方法,本文使用原位生長的方式在纖維表面復(fù)合了納米ZnO,制備了細(xì)菌纖維素(BC)-ZnO和玻璃纖維(GF)-ZnO兩種雜化復(fù)合物。用BC-ZnO雜化物和線性低密度聚乙烯(LLDPE)共混吹塑得到BC-ZnO/LLDPE復(fù)合薄膜,用GF-ZnO雜化材料和聚丙烯(PP)共混、擠出、注塑制備GF-ZnO/PP復(fù)合材料。對薄膜和復(fù)合材料力學(xué)性能、抗紫外老化性能和抗菌性能進(jìn)行測試,并借助X射線衍射儀(XRD)、差示掃描量熱儀(DSC)、掃描電鏡(SEM)等分析手段,研究了鋅源、反應(yīng)時(shí)間以及雜化材料添加量對BC-ZnO/LLDPE薄膜和GF-ZnO/PP復(fù)合材料各種性能的影響。對BC...
【文章來源】:天津科技大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 有機(jī)-無機(jī)雜化材料概述
1.1.1 有機(jī)-無機(jī)雜化材料的制備方法
1.1.2 有機(jī)-無機(jī)雜化材料的應(yīng)用
1.2 ZnO概述
1.2.3 ZnO的抗菌機(jī)理及應(yīng)用
1.2.4 納米ZnO抗紫外老化性能的研究
1.2.5 ZnO對聚合物的增強(qiáng)作用
1.3 細(xì)菌纖維素和玻璃纖維的研究及應(yīng)用
1.3.1 細(xì)菌纖維素
1.3.2 玻璃纖維
1.4 纖維對聚烯烴材料的改性研究
1.5 本論文研究的目的及意義
1.6 本論文主要研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器
2.1 實(shí)驗(yàn)藥品、儀器與原料
2.1.1 主要藥品與原料
2.1.2 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2 試樣制備
2.2.1 BC-ZnO雜化物的制備
2.2.2 BC-ZnO/LLDPE復(fù)合薄膜的制備
2.2.3 GF-ZnO雜化物的制備
2.2.4 GF-ZnO/PP復(fù)合材料的制備
2.3 分析性能測試
2.3.1 X射線衍射儀(XRD)測試
2.3.2 差示掃描量熱儀(DSC)測試
2.3.3 掃描電鏡(SEM)及能譜(EDS)分析
2.3.4 力學(xué)性能測試
2.3.5 抗紫外老化測試
2.3.6 抗菌性能測試
2.3.7 紫外吸收性能測試
3 BC-ZnO材料的制備及改性LLDPE薄膜的研究
3.1 BC-ZnO雜化物的性能研究
3.1.1 不同鋅源對BC-ZnO雜化物的影響
3.1.2 反應(yīng)時(shí)間對BC-ZnO雜化物的影響
3.2 BC-ZnO雜化物改性LLDPE膜及性能研究
3.2.1 反應(yīng)時(shí)間對BC-ZnO/LLDPE復(fù)合薄膜的影響
3.2.2 雜化物添加量對BC-ZnO/LLDPE復(fù)合薄膜性能的影響
4 GF-ZnO材料的制備及改性PP材料的研究
4.1 GF-ZnO雜化物的性能研究
4.1.1 GF-ZnO雜化物的形貌分析
4.1.2 不同堿源對GF-ZnO雜化物的影響
4.1.3 不同鋅源對GF-ZnO雜化物的影響
4.1.4 反應(yīng)時(shí)間對GF-ZnO雜化物的影響
4.2 GF-ZnO雜化物在PP材料中的應(yīng)用
4.2.1 GF和ZnO摻入方式對PP材料的影響
4.2.2 反應(yīng)時(shí)間對GF-ZnO/PP復(fù)合材料的影響
4.2.3 不同含量GF-ZnO雜化物對PP復(fù)合材料的影響
5 結(jié)論
6 展望
7 參考文獻(xiàn)
8 攻讀碩士論文期間發(fā)表論文情況
9 致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無機(jī)剛性粒子增韌聚丙烯的影響因素[J]. 鄒寅將,生瑜,朱德欽. 應(yīng)用化學(xué). 2013(03)
[2]原位聚合制備尼龍610/改性蒙脫土納米復(fù)合材料的研究[J]. 張凱,李迎春,胡國勝. 工程塑料應(yīng)用. 2013(02)
[3]納米ZnO在紡織行業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 高黨鴿,陳琛,馬建中. 印染. 2012(24)
[4]聚烯烴材料的研究開發(fā)進(jìn)展[J]. 喬金樑. 中國材料進(jìn)展. 2012(02)
[5]Functional-template directed self-assembly(FTDSA) of mesostructured organic-inorganic hybrid materials[J]. LI LeLe,SUN LingDong,ZHANG YaWen & YAN ChunHua Beijing National Laboratory for Molecular Sciences,State Key Laboratory of Rare Earth Materials Chemistry and Applications & PKU-HKU Joint Lab in Rare Earth Materials and Bioinorganic Chemistry,College of Chemistry and Molecular Engineering,Peking University,Beijing 100871,China. Science in China(Series B:Chemistry). 2009(11)
[6]溶膠-凝膠法制備納米氧化鋅[J]. 董少英,唐二軍,尚玉光,潘樂. 河北化工. 2008(09)
[7]溶膠-凝膠法制備PEW/SiO2雜化材料及表征[J]. 龔方紅,劉春林,劉慶廣,王利娜,陶國良. 化工學(xué)報(bào). 2007(12)
[8]Fe2O3/γ-Al2O3催化劑的制備表征及其催化活性的研究[J]. 劉琰,孫德智,李磊. 材料工程. 2007(05)
[9]溶膠凝膠法制備β-環(huán)糊精聚合物/二氧化鈦有機(jī)-無機(jī)雜化材料[J]. 毋登輝,高子偉,高玲香,張彩云,王高峰. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2006(08)
[10]LLDPE/PS塑料合金及其與木纖維形成復(fù)合材料的研究[J]. 郭文靜,王正. 林業(yè)科學(xué). 2006(03)
博士論文
[1]鈦復(fù)合納米氧化鋅多孔抗菌涂層的制備及在經(jīng)皮種植中的初步研究[D]. 周健.第四軍醫(yī)大學(xué) 2016
[2]細(xì)菌纖維素增強(qiáng)復(fù)合材料制備、表征及對蛋白藥物承載研究[D]. 楊亮.東華大學(xué) 2013
[3]氧化鋅抗菌及降解有機(jī)污染物活性研究[D]. 徐曉玲.西南交通大學(xué) 2012
[4]大分子偶聯(lián)劑的合成及其對天然纖維/聚乳酸復(fù)合材料的界面改性[D]. 李兆乾.華東理工大學(xué) 2010
[5]稀土納/微米顆粒的包覆技術(shù)與性能研究[D]. 劉桂霞.天津大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于Dawson型多酸的有機(jī)—無機(jī)雜化材料的制備及吸附性能研究[D]. 陳秀云.湖北師范大學(xué) 2017
[2]聚合物基改性納米ZnO復(fù)合抗菌材料的制備及性能[D]. 呂磊紅.陜西科技大學(xué) 2017
[3]納米氧化鋅的制備及對真絲織物抗紫外和抗黃變整理[D]. 王炳碩.蘇州大學(xué) 2017
[4]新型氧化鋅(ZnO)納米結(jié)構(gòu)的合成生長機(jī)理和光學(xué)性能研究[D]. 聶宇婷.蘇州大學(xué) 2013
[5]細(xì)菌纖維素復(fù)合材料的光催化和抗菌性能研究[D]. 陳文彬.暨南大學(xué) 2011
[6]Fe的不同摻雜量對ZnO光致發(fā)光的影響和ZnO/SiO2復(fù)合薄膜結(jié)構(gòu)特性的研究[D]. 周婷婷.西北師范大學(xué) 2010
[7]溶膠—凝膠法制備摻鋁氧化鋅薄膜及其光電性能研究[D]. 程有光.華中科技大學(xué) 2008
本文編號(hào):3152944
【文章來源】:天津科技大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 有機(jī)-無機(jī)雜化材料概述
1.1.1 有機(jī)-無機(jī)雜化材料的制備方法
1.1.2 有機(jī)-無機(jī)雜化材料的應(yīng)用
1.2 ZnO概述
1.2.3 ZnO的抗菌機(jī)理及應(yīng)用
1.2.4 納米ZnO抗紫外老化性能的研究
1.2.5 ZnO對聚合物的增強(qiáng)作用
1.3 細(xì)菌纖維素和玻璃纖維的研究及應(yīng)用
1.3.1 細(xì)菌纖維素
1.3.2 玻璃纖維
1.4 纖維對聚烯烴材料的改性研究
1.5 本論文研究的目的及意義
1.6 本論文主要研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器
2.1 實(shí)驗(yàn)藥品、儀器與原料
2.1.1 主要藥品與原料
2.1.2 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2 試樣制備
2.2.1 BC-ZnO雜化物的制備
2.2.2 BC-ZnO/LLDPE復(fù)合薄膜的制備
2.2.3 GF-ZnO雜化物的制備
2.2.4 GF-ZnO/PP復(fù)合材料的制備
2.3 分析性能測試
2.3.1 X射線衍射儀(XRD)測試
2.3.2 差示掃描量熱儀(DSC)測試
2.3.3 掃描電鏡(SEM)及能譜(EDS)分析
2.3.4 力學(xué)性能測試
2.3.5 抗紫外老化測試
2.3.6 抗菌性能測試
2.3.7 紫外吸收性能測試
3 BC-ZnO材料的制備及改性LLDPE薄膜的研究
3.1 BC-ZnO雜化物的性能研究
3.1.1 不同鋅源對BC-ZnO雜化物的影響
3.1.2 反應(yīng)時(shí)間對BC-ZnO雜化物的影響
3.2 BC-ZnO雜化物改性LLDPE膜及性能研究
3.2.1 反應(yīng)時(shí)間對BC-ZnO/LLDPE復(fù)合薄膜的影響
3.2.2 雜化物添加量對BC-ZnO/LLDPE復(fù)合薄膜性能的影響
4 GF-ZnO材料的制備及改性PP材料的研究
4.1 GF-ZnO雜化物的性能研究
4.1.1 GF-ZnO雜化物的形貌分析
4.1.2 不同堿源對GF-ZnO雜化物的影響
4.1.3 不同鋅源對GF-ZnO雜化物的影響
4.1.4 反應(yīng)時(shí)間對GF-ZnO雜化物的影響
4.2 GF-ZnO雜化物在PP材料中的應(yīng)用
4.2.1 GF和ZnO摻入方式對PP材料的影響
4.2.2 反應(yīng)時(shí)間對GF-ZnO/PP復(fù)合材料的影響
4.2.3 不同含量GF-ZnO雜化物對PP復(fù)合材料的影響
5 結(jié)論
6 展望
7 參考文獻(xiàn)
8 攻讀碩士論文期間發(fā)表論文情況
9 致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無機(jī)剛性粒子增韌聚丙烯的影響因素[J]. 鄒寅將,生瑜,朱德欽. 應(yīng)用化學(xué). 2013(03)
[2]原位聚合制備尼龍610/改性蒙脫土納米復(fù)合材料的研究[J]. 張凱,李迎春,胡國勝. 工程塑料應(yīng)用. 2013(02)
[3]納米ZnO在紡織行業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 高黨鴿,陳琛,馬建中. 印染. 2012(24)
[4]聚烯烴材料的研究開發(fā)進(jìn)展[J]. 喬金樑. 中國材料進(jìn)展. 2012(02)
[5]Functional-template directed self-assembly(FTDSA) of mesostructured organic-inorganic hybrid materials[J]. LI LeLe,SUN LingDong,ZHANG YaWen & YAN ChunHua Beijing National Laboratory for Molecular Sciences,State Key Laboratory of Rare Earth Materials Chemistry and Applications & PKU-HKU Joint Lab in Rare Earth Materials and Bioinorganic Chemistry,College of Chemistry and Molecular Engineering,Peking University,Beijing 100871,China. Science in China(Series B:Chemistry). 2009(11)
[6]溶膠-凝膠法制備納米氧化鋅[J]. 董少英,唐二軍,尚玉光,潘樂. 河北化工. 2008(09)
[7]溶膠-凝膠法制備PEW/SiO2雜化材料及表征[J]. 龔方紅,劉春林,劉慶廣,王利娜,陶國良. 化工學(xué)報(bào). 2007(12)
[8]Fe2O3/γ-Al2O3催化劑的制備表征及其催化活性的研究[J]. 劉琰,孫德智,李磊. 材料工程. 2007(05)
[9]溶膠凝膠法制備β-環(huán)糊精聚合物/二氧化鈦有機(jī)-無機(jī)雜化材料[J]. 毋登輝,高子偉,高玲香,張彩云,王高峰. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2006(08)
[10]LLDPE/PS塑料合金及其與木纖維形成復(fù)合材料的研究[J]. 郭文靜,王正. 林業(yè)科學(xué). 2006(03)
博士論文
[1]鈦復(fù)合納米氧化鋅多孔抗菌涂層的制備及在經(jīng)皮種植中的初步研究[D]. 周健.第四軍醫(yī)大學(xué) 2016
[2]細(xì)菌纖維素增強(qiáng)復(fù)合材料制備、表征及對蛋白藥物承載研究[D]. 楊亮.東華大學(xué) 2013
[3]氧化鋅抗菌及降解有機(jī)污染物活性研究[D]. 徐曉玲.西南交通大學(xué) 2012
[4]大分子偶聯(lián)劑的合成及其對天然纖維/聚乳酸復(fù)合材料的界面改性[D]. 李兆乾.華東理工大學(xué) 2010
[5]稀土納/微米顆粒的包覆技術(shù)與性能研究[D]. 劉桂霞.天津大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于Dawson型多酸的有機(jī)—無機(jī)雜化材料的制備及吸附性能研究[D]. 陳秀云.湖北師范大學(xué) 2017
[2]聚合物基改性納米ZnO復(fù)合抗菌材料的制備及性能[D]. 呂磊紅.陜西科技大學(xué) 2017
[3]納米氧化鋅的制備及對真絲織物抗紫外和抗黃變整理[D]. 王炳碩.蘇州大學(xué) 2017
[4]新型氧化鋅(ZnO)納米結(jié)構(gòu)的合成生長機(jī)理和光學(xué)性能研究[D]. 聶宇婷.蘇州大學(xué) 2013
[5]細(xì)菌纖維素復(fù)合材料的光催化和抗菌性能研究[D]. 陳文彬.暨南大學(xué) 2011
[6]Fe的不同摻雜量對ZnO光致發(fā)光的影響和ZnO/SiO2復(fù)合薄膜結(jié)構(gòu)特性的研究[D]. 周婷婷.西北師范大學(xué) 2010
[7]溶膠—凝膠法制備摻鋁氧化鋅薄膜及其光電性能研究[D]. 程有光.華中科技大學(xué) 2008
本文編號(hào):3152944
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