本文關(guān)鍵詞：二氧化鈦的改性工藝條件研究

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【摘要】：論文對二氧化鈦(TiO_2)進(jìn)行濕法表面改性,以改性后TiO_2樣品的吸油值和遮蓋力為考察指標(biāo),針對顏料用和造紙用TiO_2的表面性質(zhì)要求,分別篩選并確定了較適宜的改性劑,并分別對其改性工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化；以十八烷基三甲基氯化銨(OTAC)改性后TiO_2為單體,苯乙烯為載體,通過細(xì)乳液聚合法制備了TiO_2/PS復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：(1)以O(shè)TAC為表面改性劑對TiO_2進(jìn)行表面改性,制備出了有機(jī)相容性較好的改性TiO_2樣品。通過單因素條件實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)確定了較適宜的表面改性工藝條件為：改性溫度50℃、改性時間105 min、OTAC用量4%wt、反應(yīng)體系pH值7。經(jīng)此條件下所制備的改性TiO_2樣品平均吸油值由未改性前的22.00%降低至13.28%,親油性得到明顯提高。改性后TiO_2樣品的水萃取液電阻率由未改性前35Ω·m提高到78 Ω·m,水懸浮液pH值為7.69,分別滿足TiO_2顏料技術(shù)指標(biāo)(水萃取液電阻率≥50 Ω·m、水懸浮液pH值在7～8之間)的要求。紅外分析表明十八烷基三甲基氯化銨成功包覆在TiO_2表面；XRD和粒度分析顯示,與未改性的TiO_2相比,改性后TiO_2的晶型未發(fā)生明顯變化,微觀粒度略有增大；掃描電鏡觀察分析改性后TiO_2團(tuán)聚減少,分散性得到明顯改善。(2)以聚乙二醇20000(PEG 20000)為表面改性劑對TiO_2進(jìn)行表面改性,制備出了高遮蓋力的改性TiO_2樣品,通過單因素條件實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)確定了較適宜的表面改性工藝條件為：改性溫度55℃,改性時間75 min,PEG 20000用量2%wt,反應(yīng)體系pH值8。經(jīng)此條件下所制備的改性Ti02樣品平均遮蓋力值由未改性前的32.00 g/m2下降至17.81 g/m2,改性后的Ti02遮蓋力明顯提高。(3)以O(shè)TAC表面改性后的TiO_2為單體,苯乙烯為載體,采用細(xì)乳液聚合的方法,制備了TiO_2/PS復(fù)合微球。當(dāng)改性TiO_2用量為4%wt(以單體占油相比例為基準(zhǔn)),苯乙烯濃度為40%wt(以整個體系為基準(zhǔn)),乳化劑濃度為11.56mmo1.L"1(以水相體系為基準(zhǔn))時,超聲細(xì)乳化20 min后,采用細(xì)乳液聚合法制得的TiO_2/PS復(fù)合微球分散較好,粒度分布較為均勻,平均直徑為50～70 nm,掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)微球表面規(guī)整度較好。
【關(guān)鍵詞】：TiO_2 表面改性 吸油值 遮蓋力 復(fù)合材料
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ134.11
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-15
• 第一章 緒論15-25
• 1.1 TiO_2性質(zhì)及應(yīng)用15-20
• 1.1.1 TiO_2性質(zhì)15-18
• 1.1.2 TiO_2主要應(yīng)用18-20
• 1.2 TiO_2表面改性20-21
• 1.2.1 TiO_2表面改性目的20
• 1.2.2 TiO_2無機(jī)表面改性20-21
• 1.2.3 TiO_2有機(jī)表面改性21
• 1.3 TiO_2行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r21-23
• 1.3.1 國外TiO_2的行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r21-22
• 1.3.2 國內(nèi)TiO_2的行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r22-23
• 1.4 本課題研究目的及主要研究內(nèi)容23-25
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分25-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器25-26
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品25-26
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法與步驟26-27
• 2.2.1 TiO_2表面改性實(shí)驗(yàn)26-27
• 2.2.2 TiO_2/聚苯乙烯復(fù)合材料的制備27
• 2.3 分析表征方法27-30
• 2.3.1 TiO_2吸油值測定27-28
• 2.3.2 TiO_2遮蓋力測定28
• 2.3.3 X-射線衍射28-29
• 2.3.4 紅外光譜測試29
• 2.3.5 掃描電鏡29
• 2.3.6 粒度分布測試29-30
• 第三章 基于顏料用TiO_2的表面改性工藝條件研究30-41
• 3.1 引言30
• 3.2 表面改性劑的篩選30-31
• 3.3 單因素條件實(shí)驗(yàn)31-36
• 3.3.1 改性溫度對TiO_2吸油值的影響32-33
• 3.3.2 改性時間對TiO_2吸油值的影響33-34
• 3.3.3 OTAC用量對TiO_2吸油值的影響34
• 3.3.4 反應(yīng)體系pH值對TiO_2吸油值的影響34-36
• 3.4 正交實(shí)驗(yàn)36-37
• 3.5 改性前后TiO_2樣品的表征37-40
• 3.5.1 X-射線衍射分析(XRD)37-38
• 3.5.2 紅外光譜分析(FT-IR)38
• 3.5.3 SEM分析38-39
• 3.5.4 粒度分析39
• 3.5.5 TiO_2改性前后水萃取液電阻率及水懸浮液pH值的變化39-40
• 3.6 本章小結(jié)40-41
• 第四章 基于造紙用TiO_2的表面改性工藝條件研究41-50
• 4.1 引言41
• 4.2 表面改性劑的篩選41-43
• 4.3 單因素條件實(shí)驗(yàn)43-47
• 4.3.1 改性溫度對TiO_2遮蓋力影響43-44
• 4.3.2 改性時間對TiO_2遮蓋力影響44-45
• 4.3.3 PEG 20000用量對TiO_2遮蓋力影響45-46
• 4.3.4 反應(yīng)體系pH值對TiO_2遮蓋力影響46-47
• 4.4 正交實(shí)驗(yàn)47-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 第五章 TiO_2/PS復(fù)合材料的制備與研究50-54
• 5.1 TiO_2/PS復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀50
• 5.2 細(xì)乳液法制備TiO_2/聚苯乙烯復(fù)合材料50-52
• 5.2.1 超聲時間對細(xì)乳液粒徑及其分布影響50-51
• 5.2.2 SDS加入量對TiO_2/聚苯乙烯復(fù)合材料的影響51-52
• 5.3 TiO_2/PS復(fù)合微球的表征52-53
• 5.3.1 紅外分析52
• 5.3.2 掃描電鏡分析52-53
• 5.4 本章小結(jié)53-54
• 第六章 結(jié)論與展望54-56
• 6.1 結(jié)論54
• 6.2 展望54-56
• 參考文獻(xiàn)56-61
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況61

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