文 献 综 述

1. ASA简介

工程塑料ABS，即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂，是目前产量大、应用广泛的聚合物材料。它是由苯乙烯/丙烯腈(SAN)无规共聚物树脂作为连续相,外层接枝SAN共聚物的聚丁二烯(PB)橡胶粒子作为分散相分散在SAN树脂基体中形成的聚合物[1]。但由于分子链中含有丁二烯的不饱合双键的缘故，ABS在光氧作用和热氧作用下极易老化，尤其在290~330nm波长的紫外线照射下老化作用更加严重，致使材料在使用过程中变黄，冲击强度大幅度下降，从而使材料丧失使用价值[2]。

ASA树脂是一种新型的树脂。它由ASA接枝共聚物与SAN树脂的熔融共混物，其结构依旧呈现SAN树脂为连续相、ASA接枝共聚物为分散相的海岛结构。从分子结构上看ASA共聚物是一种核壳结构的接枝高聚物，以聚丙烯酸丁酯PBA橡胶相为核、以接枝在橡胶相上的SAN为壳。核具有增韧作用，壳层具有增容作用[3]。在ASA组分中，苯乙烯赋予其光泽度与易加工性，丙烯腈赋予其机械性能与耐腐蚀性能，丙烯酸酯类橡胶赋予其优良的抗冲击性与耐老化性[3,4]。

由此可见ASA树脂和ABS树脂结构实质非常相似，所不同的是ABS树脂中含有残留双键，采用丙烯酸酯类橡胶替代ABS树脂中含有不饱和双键的聚丁二烯橡胶，这使材料的耐老化性和耐候性得到了极大的提高，大大改善了树脂长期置于室外导致机械强度显著下降、颜色变黄等缺点[3,4]，即使长时间暴露在紫外线、室外、雨淋、潮湿、光照及臭氧条件下，不经涂覆也可以保持物性稳定，其耐候性能是ABS的10倍以上[3,5,6]。

2. TiO2简介

二氧化钛是最早开发的无机纳米材料之一，具有较好的尺寸结构、晶体结构和纯度。二氧化钛俗称钛白粉，是一种新型的无机纳米材料。其分子式为TiO2，相对分子量为 79.88，熔点 1830~1850℃，沸点2500~3000℃，是白色固体或者粉末状的两性（偏酸性）氧化物，化学稳定性高。自然条件下，二氧化钛主要以晶体形式存在，主要有板钛矿型、锐钛矿型和金红石型等三种晶型结构。

在传统的紫外光屏蔽技术中，主要方法有添加有机紫外光吸收剂、光稳定剂等，但它们在使用过程中暴露出一些缺陷和不足，如对紫外线的吸收具有选择性，况且其本身也是有机物，会随着材料使用时间的延长而发生降解最终失效。TiO2是一种n型半导体，其价带上的电子可吸收紫外线而被激发到导带上，同时产生空穴对，从而赋予其有意的紫外线吸收能力。且TiO2的禁带宽度为3.2eV，它能吸收波长为388nm的紫外线。当粒径达到纳米级别后，光吸收发生蓝移，即吸收带移向短波方向，可更加高效地吸收紫外线[8]。此外当紫外线以电磁波的形式作用于纳米粒子时，由于粒子尺寸小于波长，TiO2中的电子以入射紫外光波的频率被迫振动，成为电磁波的二次传播源，从而形成对紫外线的散射[7]。

目前，TiO2已在涂料、织物、沥青以及材料的抗老化等领域得到了广泛的应用[7,9]。纳米级TiO2的三种晶型中板钛型是只存在于自然界中的不稳定晶型，基本无使用价值。而金红石型纳米TiO2具有无毒无害、化学性质稳定、耐热性能优良等优点[7]，和锐钛型纳米TiO2 相比，有更加优异的紫外线屏蔽效果，因此本实验选取金红石型纳米级TiO2[7,10]。