Page 124 - 《精细化工》2022年第11期
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·2274· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷
度为 328.64 ℃,主要对应体系中硬段的分解 [25] ,而 件下,与 DWPU 胶膜相比,CWPU 胶膜的 ΔE、b
CWPU 胶膜最大热分解速率对应的温度则达到了 值、磨损量分别下降了 58.2%、62.5%、56.4%,拉
412.28 ℃,该值介于 360~420 ℃之间,对应于体系 伸强度和断裂伸长率的下降率分别下降了 47.8%、
中软段的分解 [26] ,该值比 DWPU 胶膜的约高 80 ℃。 43.3%,纳米 CeO 2 作为 WPU 防老化剂表现出比商
综合来看,纳米 CeO 2 改性 WPU 能够使聚合物的热 业有机紫外吸收剂 UV-0 更好的耐黄变、耐磨损和
力学性能。
稳定性得到更显著的改善,这主要是由于纳米 CeO 2
粒子本身具有优良的耐热性,通过 PVA 与聚氨酯分 (5)热稳定性测试结果表明,DWPU 胶膜质量
子链段形成化学键合,抑制了分子链段的运动,意 损失 50%时,其分解温度为 310.62 ℃,而在此温度
味着热分解需要更多的能量,从而导致分解温度升 下,CWPU 胶膜的质量损失仅为 12.35%,CWPU 胶
高,而且纳米 CeO 2 作为无机相分散在聚合物中,能 膜最大热分解速率对应的温度要比 DWPU 胶膜高
部分阻隔热解过程中产生的挥发物向外挥发的途 约 80 ℃,纳米 CeO 2 作为 WPU 防老化剂表现出更
径,从而提高了聚合物的热稳定性。因此,纳米 好的热稳定性。
CeO 2 作为 WPU 防老化剂,表现出比 UV-0 更好的 (6)纳米 CeO 2 改性 WPU 具有良好的抗紫外老
热稳定性。 化性能和热稳定性,未来应将纳米 CeO 2 规模化生
产,并将其应用扩展到油性聚氨酯体系,如何在油
性聚氨酯中引入纳米 CeO 2 而不发生相分离是首要
解决的问题。
参考文献:
[1] TAN A, ZHANG M L, LI J, et al. Morphology-dependent redox and
catalytic properties of CeO 2 nanostructures: Nanowires, nanorods
and nanoparticles[J]. Catalysis Today, 2009, 148(1): 179-183.
[2] WANG X, JIANG Z Y, ZHENG B J, et al. Synthesis and
shape-dependent catalytic properties of CeO 2 nanocubes and truncated
octahedra[J]. Crystengcomm, 2012, 14(22): 7579-7586.
[3] YUAN Q, DUAN H H, LI L L, et al. Controlled synthesis and
assembly of ceria-based nanomaterials[J]. Journal of Colloid and
图 9 DWPU 胶膜和 CWPU 胶膜的 TGA 和 DTG 曲线 Interface Science, 2009, 335(2): 151-167.
Fig. 9 TGA and DTG curves of DWPU film and CWPU film [4] YAO H R (姚红蕊), BI W Y (毕文雅), JIANG Y (姜岩), et al.
Research progress on protective properties of epoxy coatings reinforced
表 3 DWPU 胶膜和 CWPU 胶膜的主要热分解温度 by nanometer oxides[J]. Fine Chemicals (精细化工), 2021, 38(4):
Table 3 Main thermal decomposition temperatures of DWPU 662-671.
film and CWPU film [5] YIN D (尹东). Synthesis of f iber-reactive UV absorber[D]. Zheng
zhou: Zhongyuan University and Technology (中原工学院院), 2014.
胶膜 T 5%/℃ T 10%/℃ T 50%/℃ T inflection/℃ T end/℃ [6] ABDOLHOSSEIN M, MINA S, MEHRDAD K. Nickel-doped
DWPU 173.68 226.58 310.62 328.64 424.16 cerium oxide nanoparticles: Biosynthesis, cytotoxicity and UV
protection studies[J]. RSC Advances, 2020, 10(7): 3967-3977.
CWPU 216.52 272.16 396.83 412.28 482.62
[7] LUAN B P (栾宝平), YU X B (余锡宾), LIU J (刘洁), et al.
注:T 5%、T 10%、T 50%、T inflection、T end 分别为质量损失 5%、10%、 Hydrothermal preparation and characterization of CeO 2 with different
50%、最大失重速率下所对应的温度以及完全分解后的温度。 morphologies[J]. Journal of Shanghai Normal University (Natural
Sciences) (上海师范大学学报: 自然科学版), 2011, 40(2): 157-162.
[8] HU D Y, GUAN T, WU X D, et al. Preparation technology and
3 结论 research progress of nano-CeO 2[J]. Advances in Condensed Matter
Physics, 2015, 4(4): 113-118.
[9] QIU K H (邱克辉), ZHANG W (张伟), LI J F (李峻峰), et al.
(1)采用温和、简单的制备工艺制得了纳米 CeO 2 5+
Synthesis and characterization of V doped CeO 2 nanoparticles[J].
胶体,其粒径分布较窄,平均粒径为 28.2 nm,可稳 Journal of the Chinese Rare Earth Society (中国稀土学报), 2009,
定贮存 12 个月。 27(2): 209-212.
[10] WANG H D (王海东). Preparation of nano zirconia thin film by PVA
(2)TEM 和 Zeta 电位测试结果表明,纳米 CeO 2 sol gel method[J]. Material Protection (材料保护), 2006, 39(12):
胶体粒子呈球形,当 pH=9 时,所得纳米 CeO 2 胶体 10-13.
[11] WANG S H, WANG C, ZHANG B, et al. Preparation of Fe 3O 4/PVA
的稳定性最好。
nanofibers via combining in-situ composite with electrospinning[J].
(3)FTIR、XRD 与 TEM 测试结果表明,在室 Materials Letters, 2010, 64(1): 9-11.
温下,得到了由高结晶的纳米晶体组成的晶型为面 [12] LEI L, XIA Z, OU C B, et al. Effects of crosslinking on adhesion
behavior of waterborne polyurethane ink binder[J]. Progress in Organic
心立方晶系的纳米 CeO 2,其晶体结构为萤石型。
Coatings, 2015, 88: 155-163.
(4)抗紫外老化性能测试结果表明,在测试条 (下转第 2289 页)