功能化二氧化硅纳米颗粒对聚丙烯材料降解性能的影响

摘要

采用3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）对纳米二氧化硅（SiO₂）进行表面改性，将功能化SiO₂纳米颗粒引入聚丙烯（PP）基体。通过热重分析（TG）、紫外光降解实验、生物降解测试和力学性能测试对添加不同质量分数功能化SiO₂纳米颗粒（0、1%、3%、5%、7%）的PP复合材料进行表征。结果显示：功能化SiO₂的加入显著提升了PP复合材料的降解性能。5%SiO₂样品在紫外光降解实验中的质量损失率达到5%，在生物降解实验中的CO₂释放量增至40.0 mg CO₂/g样品，热降解实验中的起始降解温度由纯PP的350℃提高至365℃，残炭率达7.2%。然而，7%SiO₂样品因颗粒团聚导致性能略有下降。研究表明，功能化SiO₂在3%～5%添加质量分数范围内表现较好，可显著改善PP的降解性能。实验为开发环境友好型PP材料提供依据。

关键词

二氧化硅 / 3-氨基丙基三乙氧基硅烷 / 聚丙烯 / 降解性能