Page 105 - 《橡塑技术与装备》2025年10期
P. 105
材料与配方
MATERIALS AND FORMULATIONS
透光率曲线图。从图 3 中可以看出,在紫外区域(UV,
300~400 nm),三者透光率均处于较低水平,表明其
具有较好的紫外阻隔性能,其中未改性 CsWO 紫外阻
隔能力略差 ;而在可见光区域中,透光率随波长增加
先上升至峰值,随后在 650 nm 处呈现差异化衰减趋
势。具体来看,CsWO 样品其可见光区峰值透光率接
近 70%,但在近红外区维持较高透过水平,表明其近
红外吸收能力较差 ;经 PVP 修饰的 CsWO-PVP 样品,
透光率较 CsWO 有所降低,但其有着极强的近红外线
屏蔽能力 ;这是由于相比于其他大部分文献使用小体
积反应釜(50 mL)合成 CsWO,本文使用的 250 mL
反应釜将反应体系进一步扩大,导致了纳米颗粒在生
图 1 CsWO 纳米颗粒 XRD 衍射图谱
长过程中成核效率低,使其尺寸增大,进而使 CsWO
3 400 cm -1 处的 N—H 伸缩振动峰消失。这一现象表 的性能下降,而加入适量的 PVP 通过分子吸附调控纳
米颗粒的界面行为,实现其形貌与尺寸的优化。另一
明 PVP 已成功包覆于 CsWO 表面,其分子中的极性
方面由于 CsWO 本身表面能与范德华力导致其在无水
基团(如羰基、氨基)与 CsWO 表面羟基发生配位作用,
乙醇中也会发生团聚,使得其分散液性能较差 ;经过
导致 N—H 键的振动环境改变,进而引发特征峰变化。
PVP 包覆后的 CsWO 其表面能下降且能够产生空间
对于经 KH570 进一步表面修饰的 CsWO 纳米颗
位阻阻止其团聚的发生进而提高分散液的性能。反观
粒,其光谱中出现归属于 Si—O—W 键的特征振动峰
(1 087 cm ), 在 2 924 cm -1 处出现了烃基特征峰, KH570 进一步改性的纳米颗粒体系,其透光率呈现下
-1
降趋势,这是由于无水乙醇作为极性溶剂,与 KH570
证实硅烷偶联剂已通过化学键接枝于颗粒表面。值得
修饰后具有中等极性的 CsWO 纳米颗粒间存在极性差
注意的是,该样品中 PVP 的特征吸收峰强度减弱,这
异,引发颗粒间的团聚聚集,进而影响了体系的透光
可能归因于二次改性过程中,样品在无水乙醇 / 去离
性能。
子水混合液中分散时,部分 PVP 包覆层因溶剂化作用
发生脱落所致。上述光谱特征为 CsWO 纳米颗粒的表
面修饰过程及界面作用机制提供了直接的结构证据。
图 3 CsWO 纳米颗粒紫外 - 可见光 - 近红外透光率曲线
图
图 4 为中间膜紫外透光率曲线示意图,从图中可
图 2 CsWO 纳米颗粒红外光谱 以看出,改性后的中间膜大幅提高了紫外阻隔能力,
紫外线截止波长从 237.5 nm 右移至 305 nm 处,相比
2.3 紫外 - 可见光 - 近红外透光率谱图分析
未改性的沙林树脂紫外线截止波长提高了 67.5 nm ;
图 3 为 CsWO 纳米颗粒紫外 - 可见光 - 近红外
2025 第 51 卷 ·53·
年