钛酸酯偶联剂改性纳米PS/ATO复合材料的性能研究

"钛酸酯偶联剂改性纳米PS/ATO的结构和性能 (2010年)" 本文是关于钛酸酯偶联剂在改性纳米PS/ATO复合材料方面的研究，发表于2010年的《中原工学院学报》。作者通过超声波辅助溶液共混的方法，使用钛酸酯偶联剂NDZ101来处理纳米掺锑SnO2（ATO），进而制备出聚苯乙烯（PS）/ATO复合材料。研究主要关注偶联剂对ATO分散性和复合材料导电性能的影响。 在实验过程中，发现经过偶联剂处理的ATO能够在PS基体中得到较为均匀的分散。这表明钛酸酯偶联剂NDZ101起到了有效的表面改性作用，降低了纳米ATO颗粒的表面能，提高了其在聚合物中的相容性。这种均匀分散有助于改善复合材料的整体性能，特别是在导电性方面。 PS/ATO复合材料显示出良好的导电性，这是由于ATO作为导电填料，能够在聚合物中形成连续的导电网络，从而实现材料的抗静电和导电功能。当纳米ATO的质量分数达到5%时，复合材料的物理机械性能最佳。这说明在一定的添加比例下，既能保证导电性能，又不会过度牺牲材料的基础力学性能。 传统抗静电改性方法，如表面涂覆抗静电剂或添加导电填料，存在一些局限性，如抗静电效果易受湿度影响，耐用性不足，以及可能导致材料力学性能下降。而纳米ATO因其独特的半导体性质，如优良的导电性、透明性、耐候性和稳定性，以及低的红外发射率，成为一种理想的新型导电材料。然而，纳米ATO的高比表面积和表面能导致其在高聚物中的分散难题，这也是需要偶联剂改性的主要原因。 钛酸酯偶联剂NDZ101的使用成功解决了这个问题，它增强了纳米ATO与PS之间的界面结合，提高了复合材料的综合性能。这项研究对于纳米技术在高分子材料抗静电改性领域的应用具有重要意义，为开发高性能、多功能的导电复合材料提供了新的思路和方法。 关键词：纳米ATO；钛酸酯偶联剂；聚苯乙烯；复合材料 该研究属于工程技术领域，特别是高分子材料科学的一部分，对于理解如何利用偶联剂优化纳米材料在聚合物中的分散和提升复合材料性能具有深远的理论价值和实际应用前景。