Effects of dispersion and interfacial modification on the macroscale properties of TiO(2) polymer matrix nanocomposites.
Effects of dispersion and interfacial modification on the macroscale properties of TiO(2) polymer matrix nanocomposites.
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DOI：
10.1016/j.compscitech.2009.04.005
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发表时间：
2009-09-01
影响因子：
9.1
通讯作者：
Brinson, L. Catherine
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hamming, Lesley M.;Qiao, Rui;Messersmith, Phillip B.;Brinson, L. Catherine
本文量化了分散体的质量和二氧化钛纳米粒子与主体聚合物之间的界面相互作用的质量如何独立地影响基准性能，如玻璃化转变温度（Tg），弹性模量和损耗模量。通过用差示扫描量热法（DSC），动态力学分析（DMA）和扫描电子显微镜（SEM）检查这些复合材料，我们能够证明取决于纳米颗粒与本体聚合物的粘合/润湿或排斥/去湿相互作用的性质的变化。我们进一步量化了二氧化钛纳米粒子在聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）矩阵的分散通过数字光学方法和相关的Tg抑郁症的程度相比，纯PMMA的这些值。具有相同重量百分比的纳米颗粒但分散性更好的样品显示出更大的Tg变化。
This paper quantifies how the quality of dispersion and the quality of the interfacial interaction between TiO2 nanoparticles and host polymer independently affect benchmark properties such as glass transition temperature (Tg), elastic modulus and loss modulus. By examining these composites with differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical analysis (DMA) and scanning electron microscopy (SEM), we were able to demonstrate changes in properties depending on the adhesive/wetting or repulsive/dewetting interactions the nanoparticles have with the bulk polymer. We further quantified the dispersion of TiO2 nanoparticles in polymethylmethacrylate (PMMA) matrices by a digital-optical method and correlated those values to the degree of Tg depression compared to neat PMMA. Samples with the same weight percent of nanoparticles but better dispersion showed larger shifts in Tg.
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