摘要：用纳米二氧化钛与聚丙烯(PP)共混制得PP／二氧化钛纳米复合材料，研究了PP／二氧化钛纳米复合材料的耐老化性能，分析了红外图谱和微观结构。结果表明，PP／二氧化钛纳米复合材料的耐老化性能较PP有较大程度提高，其微观结构和力学性能也有所改善，且纳米二氧化钛用量越大，改善效果越明显。
纳米粒子是21世纪的新材料，它所具有的小尺寸效应、表面临界效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和特殊的光、电特性，高磁阻现象，非线性电阻现象，以及高温下的高强度、高韧性和优良的稳定性等，对高分子材料改性有利。尤其是纳米材料能大量吸收紫外线对高分子材料改性很有益。近年来采用改性聚丙烯(PP)的研究日益活跃。目前改性PP已被广泛用于汽车部件、建筑材料、家用电器等领域。笔者将纳米二氧化钛
均匀分散于PP中，得到了综合力学性能较好和抗老化的PP／二氧化钛纳米复合材料，并对其耐老化性能进行了研究。
1 实验部分
1．1
原材料
PP：F401，扬子石化公司；
纳米二氧化钛
：ZXL-001，莱阳子西莱环保科技有限公司。
1．2
设备与仪器
单螺杆挤出机：sJ一45型，上海挤出机厂；注塑机：BOLE125／80A— I型，宁波双马机械厂：
电子{wn}试验机：WDT一20D型，长春第二试验机有限责任公司；
简支梁冲击试验机：MZ一2054型，江都市明珠试验机械厂：
老化箱：GGZ直管形紫外线高压汞灯，300W，自制；
傅立叶红外光谱(F'FIR)仪：AVATAR360RI'IR型，美国Nicolet公司；
高分辨光学显微镜：E600型，日本尼康公司；激光粒度分析仪：WINNER 2000型，济南微纳仪器有限公司。
1．3 PP／TiO
纳米复合材料的制备
分别称量不同配比的PP、，利用纳米二氧化钛的巨大表面能，用手工搅拌方式将已经表面处理的纳米二氧化钛粉末均匀地包覆在PP颗粒表面。然后用单螺杆挤出机挤出，料筒I区～Ⅲ
区和机头温度分别为85～100oC、160～180oC、180～2o0℃ 、190～ 200oC，螺杆转速为40～60
r／min。挤出料条经水槽冷却、空气冷却，引入切粒机切粒、包装。
1．4
标准试样的制备
先将PP／二氧化钛
粒料于8O～9O℃ 干燥4～5
h。然后将干燥过的物料用注塑机在加料段85～100oC、压缩段160～180oC、均化段180～200oC、喷嘴温度180oC、注塑压力6～7
MPa下注塑成标准试样。
1．5
耐老化试验及力学性能测试
取不同配比的标准试样各l0根，放在老化箱中分别照射24 h和48
h，试样距紫外线高压汞灯约30mm，紫外线高压汞灯的主要波长为300～360
nm。将经过不同时问光老化处理的试样分别按GB／T1040—1992测试拉伸强度、按GB／T
9341—2000测试弯曲强度、按GB／T 1043—1993测试冲击强度。1．6
RI'IR分析将经光老化处理的试样用FTrIR仪进行测试，并与PP标准红外谱图对比，主要定量分析PP／二氧化钛，纳米复合材料羰基产生数量的相对量及变化规律。
1．7
光学显微镜试验
将经光老化处理的试样用高分辨光学显微镜进行透射，观察PP／二氧化钛纳米复合材料的聚集态结构。
2
结果与讨论
2．1
纳米二氧化钛的基本性质
激光粒度分析仪检测表明，所选用的纳米二氧化钛，的平均粒径为400～700 nm，微粒的面积与体积之比为78517 cm ／cm
，比表面积约为14051 in ／g。
