聚丙烯酸酯-纳米TiO₂/聚碳酸酯薄膜的制备及性能

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作   者：

杨旭冰;  张晋;  刘威;  秦梓瑜;  刘钟馨;  嵇向阳;  王敦;  尹学琼; 

作者机构：

海南省精细化工工程技术研究中心;  海南华盛新材料科技有限公司;  海南大学海南省精细化工工程技术研究中心; 

关键词：

纳米TiO₂;  耐磨性能;  抗紫外性;  聚丙烯酸酯;  功能材料;  高透明性;  聚碳酸酯薄膜; 

期刊名称：

精细化工

i s s n：

1003-5214

年卷期：

2025 年 42 卷 002 期

页   码：

324-331

摘   要：

以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸（AA）为单体制备了聚丙烯酸酯（PA）乳液，将其与纳米TiO2分散液混合制备了PA-T乳液，采用旋涂法以PA-T乳液对聚碳酸酯（PC）薄膜进行表面改性，制备了一系列PA-纳米TiO2/PC（PA-T/PC）薄膜。基于FTIR、SEM、粒径测定、TGA和人工加速紫外老化实验，考察了纳米TiO2含量（以PA单体MMA、BA、AA的总质量为基准，下同）对制备的PA-T乳液、PA-T/PC薄膜性能的影响。结果表明，纳米TiO2含量0.10%的PA-T乳液(PA-T0.10)平均粒径93.9 nm，多分散系数为0.073，由其制备的PA-T0.10/PC薄膜较为光滑平整，其表面上纳米TiO2颗粒分散比较均匀；PA-T0.10/PC保持了优异的高透光性能（透过率89.5%），初始分解温度为389.6℃，峰值分解温度471.2℃，水接触角22.3°；PA-T0.10/PC的表面硬度（2H）最高，摩擦系数（0.02）最小，断裂伸长率（174.84%）明显高于PC薄膜（124.00%），表明PA-T0.10/PC中含量0.10%的纳米TiO2足以形成较有效的保护，提高了复合薄膜的表面硬度和耐磨性能；PA-T0.10/PC在人工加速紫外老化实验中，前48 h的PC分子链并未明显断裂，老化程度不明显，120 h时PA-T0.10/PC的黄变指数增至2.1，其比PC薄膜表现出更强的抗黄变能力。