為提高聚苯乙烯（PS）的熱性能及耐溶劑性能,將溶膠-凝膠法合成的納米氧化鋅（ZnO）粒子與苯乙烯原位聚合,制備得到ZnO/PS納米復(fù)合材料,并采用FT-IR、UV、TG等方法對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了表征測(cè)試,還考察了納米ZnO對(duì)復(fù)合材料的熱性能、抗紫外性能和耐溶劑性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,加入納米ZnO可提高復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性、抗紫外性能以及耐溶劑性能。同時(shí),ZnO/PS納米復(fù)合材料的抗紫外性能以及耐溶劑性能均隨ZnO納米粒子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而增強(qiáng)。 

【文章來(lái)源】：化工新型材料. 2017,45(06)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

圖３ＺｎＯ／ＰＳ納米復(fù)合材料的紅外光譜圖

料。２．２ＴＧ分析圖４為純ＰＳ及ＺｎＯ納米粒子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為２．５％的ＺｎＯ／ＰＳ納米復(fù)合材料熱重曲線。圖中純ＰＳ的熱分解溫度為３４０℃，而與納米ＺｎＯ復(fù)合后，熱分解溫度升高到３６２℃。這是由于ＺｎＯ納米粒子具有很高的表面能，可與ＰＳ分子產(chǎn)生較強(qiáng)的相互作用，在復(fù)合材料中起著交聯(lián)點(diǎn)作用。另外，ＺｎＯ納米粒子能夠阻礙熱降解產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)的傳導(dǎo)，故而需要更高的溫度才能使ＰＳ產(chǎn)生分解。這說(shuō)明，添加納米ＺｎＯ可提高ＰＳ的熱穩(wěn)定性。圖４ＺｎＯ／ＰＳ納米復(fù)合材料（ａ）與純ＰＳ（ｂ）的熱重曲線圖２．３復(fù)合材料的抗紫外性能測(cè)試含有不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)ＺｎＯ的ＺｎＯ／ＰＳ納米復(fù)合材料及純ＰＳ的紫外及可見(jiàn)光吸收，結(jié)果見(jiàn)圖５。由圖可以看出，純ＰＳ紫外波段有明顯吸收峰，這是由于其分子上帶有苯環(huán)的緣故。而加入ＺｎＯ后，復(fù)合材料在整個(gè)紫外波段都產(chǎn)生明顯的紫外吸收，特別是在３００～４００ｎｍ波段較純ＰＳ有顯著提高。在對(duì)聚合物影響最大的ＵＶＡ波段（３１５～４００ｎｍ）提高尤為顯著。且加入的ＺｎＯ質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，提高越明顯。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是由于納米ＺｎＯ具有很強(qiáng)的紫外吸收性能，所以將其添加到ＰＳ中后，可提高ＰＳ抗紫外能力。圖５不同ＺｎＯ質(zhì)量分?jǐn)?shù)的ＺｎＯ／ＰＳ納米復(fù)合材料紫外－可見(jiàn)光譜圖［（ａ）純ＰＳ；（ｂ）０．５％ＺｎＯ；（ｃ）１％ＺｎＯ；（ｄ）１．５％ＺｎＯ；（ｅ）２．０％ＺｎＯ；（ｆ）２．５％ＺｎＯ）］２．４復(fù)合材料的耐溶劑性表１為含不同ＺｎＯ質(zhì)量分?jǐn)?shù)

到３６２℃。這是由于ＺｎＯ納米粒子具有很高的表面能，可與ＰＳ分子產(chǎn)生較強(qiáng)的相互作用，在復(fù)合材料中起著交聯(lián)點(diǎn)作用。另外，ＺｎＯ納米粒子能夠阻礙熱降解產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)的傳導(dǎo)，故而需要更高的溫度才能使ＰＳ產(chǎn)生分解。這說(shuō)明，添加納米ＺｎＯ可提高ＰＳ的熱穩(wěn)定性。圖４ＺｎＯ／ＰＳ納米復(fù)合材料（ａ）與純ＰＳ（ｂ）的熱重曲線圖２．３復(fù)合材料的抗紫外性能測(cè)試含有不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)ＺｎＯ的ＺｎＯ／ＰＳ納米復(fù)合材料及純ＰＳ的紫外及可見(jiàn)光吸收，結(jié)果見(jiàn)圖５。由圖可以看出，純ＰＳ紫外波段有明顯吸收峰，這是由于其分子上帶有苯環(huán)的緣故。而加入ＺｎＯ后，復(fù)合材料在整個(gè)紫外波段都產(chǎn)生明顯的紫外吸收，特別是在３００～４００ｎｍ波段較純ＰＳ有顯著提高。在對(duì)聚合物影響最大的ＵＶＡ波段（３１５～４００ｎｍ）提高尤為顯著。且加入的ＺｎＯ質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，提高越明顯。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是由于納米ＺｎＯ具有很強(qiáng)的紫外吸收性能，所以將其添加到ＰＳ中后，可提高ＰＳ抗紫外能力。圖５不同ＺｎＯ質(zhì)量分?jǐn)?shù)的ＺｎＯ／ＰＳ納米復(fù)合材料紫外－可見(jiàn)光譜圖［（ａ）純ＰＳ；（ｂ）０．５％ＺｎＯ；（ｃ）１％ＺｎＯ；（ｄ）１．５％ＺｎＯ；（ｅ）２．０％ＺｎＯ；（ｆ）２．５％ＺｎＯ）］２．４復(fù)合材料的耐溶劑性表１為含不同ＺｎＯ質(zhì)量分?jǐn)?shù)的ＺｎＯ／ＰＳ納米復(fù)合材料溶解性能測(cè)試結(jié)果。由表可以看出，純ＰＳ聚合物能迅速溶解在三氯甲烷中。但加入了ＺｎＯ納米粒子后，ＺｎＯ／ＰＳ納米復(fù)合材料的溶解性變差，且隨著ＺｎＯ質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氧化鋅/聚苯乙烯超疏水復(fù)合涂層的制備及其性能[J]. 青勇權(quán),鄭燕升,胡傳波,王勇,龔勇,何易,莫倩.  電鍍與涂飾. 2013(08)



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