Page 122 - 《精细化工》2020年第9期

·1836· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

与金红石型混合相。与商品级纳米 TiO 2 （图 3b）相 内，产物纳米 TiO 2 出现缓慢失重的趋势，这主要是
比，产物纳米 TiO 2 具有较低的结晶度。可能的原因 由于水合 TiO 2 脱水缓慢蒸发而造成的；在 270 ℃
是 TBT 具有较高的反应活性，导致 4-PVL 中 4 条酯 后，TG 曲线下降趋势变化明显，样品在 470 ℃时
链长度并不一致，较长的支链具有更高的稳定性， 失重率已经达到了 12%左右；随着温度继续升高，TG
造成 4-PVL 在水解过程中并不完全，较长的支链并 曲线不再发生变化。结果表明，TiO 2 表面有少量线性
未发生水解反应而继续残留在纳米 TiO 2 表面，从而 长链聚酯并未完全水解，证实了 XRD 测试推测结论。
导致结晶度降低。
2.3 纳米 TiO 2 的 FTIR 分析
图 4 为产物 TiO 2 与商品级 TiO 2 的红外光谱图。
–1
可以看出，3382 和 1627 cm 处为 TiO 2 结合水伸缩
–1
振动峰；2942 和 2861 cm 处为—CH 3 、—CH 2 伸缩
–1
振动峰；1738 cm 处为 C==O 伸缩振动峰；1414 cm –1
–1
处为—CH 面内弯曲伸缩振动峰；578 cm 处为 TiO 2
特征峰 [24] 。结果表明，纳米 TiO 2 表面具有长链 PVL，
降低了纳米 TiO 2 之间的吸附作用及表面能，有助于
提升纳米 TiO 2 在基础油中的分散稳定性。

图 5 产物 TiO 2 （a）与商品级纳米 TiO 2 （b）TG 曲线及
分散稳定性测试图
Fig. 5 TG curves and dispersion stability test of product
TiO 2 (a) and commercial TiO 2 (b)

图 5 还提供了纳米 TiO 2 在润滑油基础油中的分
散稳定性能测试结果。可以看出，产物纳米 TiO 2 在

60 d 内没有发生明显的沉淀现象；商品级纳米 TiO 2
在 7 d 后就完全沉淀于试样瓶底部，产物 TiO 2 在基
础油中表现出优异的分散稳定性。

油溶性纳米 TiO 2 合成本质是有机钛向无机
图 4 产物 TiO 2 （a）与商品级纳米 TiO 2 （b）FTIR 谱图 TiO 2 转化的过程。因 TBT 具有较高的催化活性，导
Fig. 4 FTIR spectra of product TiO 2 (a) and commercial
TiO 2 (b) 致 4-PVL 中四臂长度并不一致，水解稳定性也随着
侧链长度的增长而加强。随着侧链在水解过程中逐
2.4 纳米 TiO 2 的 TG 测试及分散稳定性分析 渐发生分离，有机钛逐渐向无机 TiO 2 转变，最终形
产物纳米 TiO 2 与商品级纳米 TiO 2 的 TG 曲线如 成水合 TiO 2 [25] 。4-PVL 水解生成油溶性纳米 TiO 2
图 5 所示。与商品级纳米 TiO 2 相比，在 100~270 ℃ 颗粒的机理如图 6 所示。

图 6 油溶性纳米 TiO 2 合成机理
Fig. 6 Synthesis mechanism of oil soluble nano-TiO 2

2.5 纳米 TiO 2 抗磨性能测试 加量（以基础油质量计，下同）对基础油摩擦系数
以偏苯三甲酸酯为基础油，考察了纳米 TiO 2 添 的影响，结果如图 7 所示。可以看出，当基础油中