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题目：纳米二氧化钛的制备及其对丙烯酸树脂改性姓名：韦晓雯学号业：化学工程与工艺指导老师：程宝箴日期：2012-12-01纳米二氧化钛的制备及其对丙烯酸树脂的改性（化学工程与工艺（精细化工）刘薇韦晓雯）摘要：纳米二氧化钛利用共混法改性丙烯酸树脂，透射电镜图表明粉体颗粒粒径没有发生明显变化；红外光谱显示粉体对树脂 V-OH峰强有抑制作用；共混改性后乳液的黏度随粉体含量的提高而增加；膜抗张强度在粉体含量1%时达到最大值；膜的吸水率在粉体含量1%时，吸水率增加幅度最小。Abstract：Nanometer titanium dioxide using blending method modified acrylic resin, transmission electron microscope diagram shows that powder particle size not altered obviously; Infrared spectrum showed powder on resin V - OH peak has strong inhibition; Blend modified emulsion viscosity with powder content and increased; Film tensile strength in powder content 1% reaches maximum; The bibulous rate of membrane in powder content 1%, bibulous rate increase amplitude minimum.关键字：纳米二氧化钛，溶胶-凝胶，丙烯酸树脂Key word: nano titanium dioxide, sol-gel, acrylic resin1引言在皮革涂料主要用的是由丙烯酸树脂改性后的二氧化钛。二氧化钛性质稳定，化学式为TiO2，俗称钛白粉。表面积大，表面活性高。它既具有金属又具有非金属的特异性能。二氧化钛颜料广泛应用于涂料、塑料、橡胶、油墨，医药，航天，传感器材料，光触媒，防晒化妆品添加剂，环境工程和新型材料等众多行业。大量研究表明，改性后二氧化钛是涂料最优良的涂料，它具有极大的体积效应、表面效应、光学特性、颜色效应。这种涂料具有的优点是无毒，其覆盖能力强,折射率高，催化活性高，持久性长。1.1制备纳米材料的方法按纳米材料制备过程的物态分类有:气相制备法、液相制备法和固相制备法按纳米材料制备过程的变化形式分类有:化学方法、物理方法和物理化学方法等。按纳米材料制备的工艺技术分类有:等离子体方法、激光方法、蒸发方法、燃烧方法、溶胶一凝胶方法、爆炸方法、喷雾方法、沉淀方法、冷冻干燥方法等。不同的方法制备的纳米材料的性能特点,也有所不同。制备纳米TiO2 的方法主要有化学方法的水热合成法、化学沉淀法和化学气相沉积法(CVD)以及物理化学方法的溶胶一凝胶(Sol - Gel)法、微乳液法和反相胶束法等。以下对采用液相法制备纳米TiO2 的几种途径的原理及特点予以分析。二氧化钛的工业制法有1沉淀法：法共沉淀法、均匀沉淀法，2溶胶凝胶法，3微乳液法，4水热法。本实验采用的是溶胶凝胶法。1.1.1溶胶凝胶法：采用合适的有机或无机盐配制成溶液，然后加入能使之成核、凝胶化的溶液，控制其凝胶化过程得到具有球形颗粒的凝胶体，经一定温度煅烧分解得到所需物相的方法。溶胶－凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。后经过水解反应生成活性单体，活性单体进行聚合，开始成为溶胶，进而生成具有一定空间结构的凝胶，经过干燥和热处理制备出纳米粒子和所需要材料。1.1.2溶胶凝胶法的基本原理　　将酯类化合物或金属醇盐溶于有机溶剂中，形成均匀的溶液，然后加入其他组分，在一定温度下反应形成凝胶，最后经干燥处理制成产品。1.1.3溶胶－凝胶法与具有独特的优点：（1）由于溶胶－凝胶法中所用的原料首先被分散到溶剂中而形成低粘度的溶液，因此，就可以在很短的时间内获得分子水平的均匀性，在形成凝胶时，反应物之间很可能是在分子水平上被均匀地混合。（2）由于经过溶液反应步骤，那么就很容易均匀定量地掺入一些微量元素，实现分子水平上的均匀掺杂。（3）与固相反应相比，化学反应将容易进行，而且仅需要较低的合成温度，一般认为溶胶一凝胶体系中组分的扩散在纳米范围内，而固相反应时组分扩散是在微米范围内，因此反应容易进行，温度较低。（4）选