纳米TiO2/玻璃纤维复合增强体的制备及表征

利用植酸对短玻璃纤维粉进行预处理，然后以钛酸丁酯为原料，乙醇介质中通过胶溶-水解法在玻璃纤维表面制备了纳米TiO2。SEM观察表明直接在玻璃纤维表面进行制备难以形成有效包覆，而植酸处理有利于TiO2均匀包覆，纤维表面TiO2颗粒尺寸约50nm，呈多孔结构。XPS结果显示纳米TiO2/玻璃纤维复合粉体表面Ti元素处于TiO2中Ti4+结合态，同时存在Ti–O–Si键。分析粉体的XRD结果认为纳米TiO2主要以锐钛矿形式存在，热分析结果表明复合粉体在受热过程中失重约6.3%，相应DTA曲线中未出现明显吸热峰。对比了原始玻璃纤维粉和纳米TiO2/玻璃纤维复合粉体在环氧树脂中分散状态，SEM观察表明未处理玻璃纤维难以与树脂形成有效的界面粘结，而经过改性后，复合颗粒与基体结合紧密，表面纳米TiO2参与环氧树脂的固化过程，显著改善了两相之间的界面作用