动态保压注射成型HDPE／Nano-OMMT复合材料的结构与性能

聚合物/黏土纳米复合材料是近几年聚合物材料改性的热点。为了进一步理解复合材料性能与结构的关系,利用自行研制的动态保压装置,借助WAXD、DSC、SEM等测试方法,研究了高密度聚乙烯(HDPE)/纳米有机蒙脱土(nano-OMMT)复合材料的结构与性能。结果表明,动态保压使OMMT纳米粒子在基体中的分散性提高,并形成插层结构。与此同时,动态剪切力场使HDPE/nano-OMMT复合材料的HDPE基体结构形态亦发生变化,试样中生成串晶结构,相比常规注塑试样,动态保压试样结晶度最大提高15%,结晶形态的变化和结晶度的提高均有利于HDPE/nano-OMMT复合材料强度的提高。力学性能试验显示,拉伸强度和冲击强度同时得到提高,HDPE/nano-OMMT复合试样的拉伸强度最大提高了119%,冲击强度最大提高430%。

低频振动注塑在HDPE/Nano-OMMT复合材料中的应用

聚合物/粘土纳米复合材料是近几年聚合物材料改性的热点。利用自行研制的振动注塑装置研究低频振动对HDPE/纳米OMM T体系中纳米OMM T在基体中的分散性。结果表明,在低频高压下,无机粒子在基体中的分散性有了明显的改善,形成了明显的插层结构,使体系拉伸强度和冲击强度同时得到提高。

PVAc-nano-OMMT/PP-EVA复合材料的制备与性能

利用乳液聚合法引发醋酸乙烯酯(VAc)在有机蒙脱土(OMMT)中原位插层聚合,与聚丙烯(PP)-乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)复合体系熔融共挤制备出PVAc-nano-OMMT/PP-EVA复合材料。X射线衍射(XRD)与透射电镜(TEM)测试结果表明,在强剪切作用下,PVAc-nano-OMMT/PP-EVA形成了剥离型纳米复合材料结构;热失重(TGA)测试结果显示PVAc-nano-OMMT/PP-EVA的起始分解温度明显高于PP-EVA和nano-OMMT/PP-EVA,PVAc-nano-OMMT的存在使材料的热性能得以改善;在PVAc-nano-OMMT/PP-EVA共混物中,PVAc-nano-OMMT具有明显的增韧作用;通过氧指数(LOI)和锥形量热(CONE)测试,PVAc-nano-OMMT/PP-EVA的氧指数为24.1%,可较大幅度地降低材料燃烧的热释放程度、有效燃烧热和烟释放过程,阻燃性能提高。

高气体阻隔性ECO/OMMT纳米复合材料的性能研究

采用熔体共混方法制备氯醚橡胶(ECO)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,研究其微观结构、拉伸性能和气体阻隔性能。结果表明,即使在OMMT用量较大(100份)的情况下,ECO/OMMT纳米复合材料仍能够形成插层结构;在OMMT用量较大的情况下,ECO/OMMT纳米复合材料中OMMT聚集形成刚性很强的填料网络,使复合材料的应力-应变行为趋向于塑料和短纤维补强橡胶复合材料,同时绝大多数橡胶大分子链被分隔在OMMT片层之间,显著提高了材料的气体阻隔性能。

氨基硅油与蒙脱土协同阻燃尼龙6

通过熔融共混法制得尼龙6/纳米蒙脱土/氨基硅油复合材料,研究氨基硅油和蒙脱土的含量对共混物的力学性能和阻燃性能的影响。通过研究表明:蒙脱土的少量加入在很大程度上改善了尼龙6的力学性能和抗熔滴性能;纳米蒙脱土与氨基硅油(ASO)具有阻燃协同效应,使其极限氧指数(LOI)进一步提高。

纳米有机蒙脱土/聚丙烯复合材料性能与结构研究

采用双螺杆熔融混合造粒和单螺杆挤出制样的方法制备了纳米有机蒙脱土(OMMT)/PP复合材料。通过透射电子显微镜(TEM)及力学性能测试研究了复合材料的力学性能及纳米OMMT粒子的分散状况。结果表明,在纳米OMMT/PP复合体系中,纳米OMMT在基体中达到纳米级分散,同时,聚合物大分子链插入到纳米OMMT的层间,纳米OMMT的加入,不但使冲击强度显著提高,而且使弯曲弹性模量显著提高。

液化产物改性聚氨酯复合材料性能的研究

以离子液体液化沙柳所得产物与有机蒙脱土(OMMT)等为原料制备PU/OMMT纳米复合材料。通过红外(FT-IR)、X线衍射(XRD)、热重(TG)和扫描电镜(SEM)对PU/OMMT纳米复合材料进行结构表征,加入有机蒙脱土使聚氨酯的结构发生了变化;同时添加6%(质量百分数)OMMT的复合材料的压缩性能和抗压性能分别提高了31.2kPa和62.0kPa。

BR/炭黑/OMMT纳米复合材料的制备与性能研究

采用溶液插层法与两辊混炼法制备BR/炭黑/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,并对其微观结构和性能进行研究。结果表明,BR/炭黑/OMMT复合材料为插层型纳米复合材料;采用OMMT等量替代炭黑可明显降低胶料的门尼粘度,改善加工性能,提高胶料的硫化速度;OMMT用量不大于4份时可显著增大复合材料的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度。

环氧树脂/有机化蒙脱土纳米复合材料的研究

采用插层原位聚合法制备了环氧树脂/有机化蒙脱土(EP/OMMT)纳米复合材料,探讨了OMMT的剥离结构及其对EP/OMMT纳米复合材料热性能和力学性能等影响。结果表明:当w(OMMT)=7%时,EP/OMMT纳米复合材料的热变形温度提高了24～27℃,Tg(玻璃化转变温度)提高了20～30℃,并且其力学性能和耐湿热性能均优于纯EP体系。

PU/OMMT纳米复合材料的制备与性能研究

采用单体插层聚合方法制备聚氨酯(PU)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,并对其结构和性能进行分析。结果表明,经双羟乙基十二烷基三甲基氯化铵改性得到的OMMT(DK2)层间距较大;DK2质量分数为0.03时,PU/OMMT纳米复合材料中OMMT剥离程度较大,PU的插层效果较好,复合材料的物理性能和热稳定性能优良。

有机蒙脱土增强的纳米义齿基托树脂中残留甲基丙烯酸甲酯含量的测定及分析

目的:研究纳米义齿基托树脂在使用有机蒙脱土(OMMT)增强义齿基托的机械性能后,材料中OMMT的含量对固化后材料中残留甲基丙烯酸甲酯(MMA)含量的影响,并确定合适的OMMT的混合比例,使固化后材料的机械性能得到较好提高的同时残留MMA含量也在可接受的范围内。同时对该固化材料在水中MMA的释放量进行测定。方法:材料中残留的MMA用丙酮进行抽提,材料在水中释放的MMA用氯仿萃取。抽提液和萃取液用气相色谱测定其中MMA的浓度。结果:OMMT的量对固化材料中残留MMA的量有显著性影响(P<0.05),随着固化材料中OMMT的量的增加,残留MMA的量也逐渐增加。当OMMT的混合比例为1wt%时,不仅材料的机械性能的到了较好提升,材料中的残留MMA的量也在YY0270-2003标准(最大2.2wt%)范围内。放置于37℃水中7d后,MMA的释放量随时间的增加趋于稳定;观察3周,MMA水中释放量小于用丙酮抽提时所测得的残留MMA量。结论:固化材料中MMA的含量随着OMMT含量的增加而增加。材料在水中的MMA释放量小于用丙酮抽提时所测得的MMA量。

ALSR/OMMT纳米复合材料的制备与性能研究

采用原位聚合法制备加成型液体硅橡胶（ALSR）／有机蒙脱士（OMMT）纳米复合材料，并对其结构和性能进行研究。结果表明，经改性的OMMT的层间距是钠基蒙脱士（Na-MMT）的1．4～3．6倍；OMMT质量分数为0．01时，ALSR／OMMT纳米复合材料的物理性能和热稳定性较好，OMMT的剥离程度较大，基本以纳米尺度的剥离片层分散在ALSR基体中。

OMMT/NBR纳米复合材料结构与性能的研究

采用熔体插层法制备有机蒙脱土(OMMT)/NBR纳米复合材料,并对其微观结构及性能进行研究。结果表明,采用熔体法制备的OMMT/NBR复合材料,NBR大分子链插入OMMT片层中,OMMT在NBR基体中呈纳米级分散;与未加OMMT的NBR硫化胶相比,OMMT/NBR纳米复合材料的物理性能明显改善,相同剪切变形下的OMMT/NBR纳米复合材料的储能剪切模量较大;随着OMMT用量的增大,OMMT/NBR纳米复合材料的物理性能提高。

PPR/OMMT纳米复合材料的EWF参数与力学性能

以马来酸酐接枝无规共聚聚丙烯(PPR-g-MAH)为相容剂,采用熔融插层法制备了无规共聚聚丙烯(PPR)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,通过对PPR/OMMT纳米复合材料的基本断裂功(EWF)的表征,并结合它们的拉伸性能和冲击强度的测试分析,探讨了PPR/OMMT纳米复合材料的断裂机理和塑性变形机理,以及OMMT用量对PPR断裂强度和拉伸强度的影响;SEM观察揭示了OMMT在PPR基体中的分散性程度随含量的增加变差。结果表明:在PPR-g-MAH的作用下OMMT能有效提高PPR/OMMT的拉伸强度,OMMT质量分数低于4%时,PPR/OMMT纳米复合材料的冲击强度(Gc)、比基本断裂功(we)和塑性变形能力均得到提高。PPR/OMMT纳米复合材料的we和Gc具有相似的变化趋势,且Gc总是大于we。

蒙脱土/EPDM纳米复合材料燃烧性能的研究

采用熔融插层法制备了蒙脱土/EPDM纳米复合材料,并研究了燃烧性能。结果表明,EPDM大分子不能与未有机化的钠基蒙脱土(Na+-MMT)插层复合,但能有效插入有机蒙脱土(OMMT)片层之间,形成OMMT/EPDM插层纳米复合材料。Na+-MMT对改善蒙脱土/EPDM纳米复合材料的阻燃和抑烟效果不明显;OMMT/EPDM纳米复合材料的热释放速率、总生烟量及烟密度等参数均明显降低;随OMMT用量的增大,阻燃性和抑烟性变得越来越好,最后趋于稳定。

直接注射法制备LLDPE／有机蒙脱土纳米复合材料及其表征

自制一种有机蒙脱土,对其进行处理得到另外两种有机蒙脱土。XRD测试结果表明:与天然蒙脱土相比,三种有机蒙脱土层间距明显增大;在不加任何相容剂的条件下,将三种有机蒙脱土采用注射成型法分别与LLDPE制备出三种复合材料。利用TEM观察三种复合材料发现,经过后处理的有机蒙脱土与LLDPE复合后其分散粒径更小,基本形成了剥离型的纳米复合材料,且层间距愈大的有机蒙脱土分散愈均匀,粒径越小。三种纳米复合材料的应力-应变曲线表明,剥离型的纳米复合材料拉伸曲线出现了明显的屈服点,屈服强度、断裂强度、拉伸模量都有明显提高,说明这两种纳米复合材料中产生了明显的结晶相。研究表明有机蒙脱土层间距的增大有利于聚合物的插层及其在聚合物中分散,从而形成剥离型的纳米复合材料;对于进一步研究聚乙烯纳米大棚膜等薄膜材料的阻隔性、防雾滴性,保温性等方面奠定了良好的基础。

用吸附性促进剂NMBS制备的NR/蒙脱土纳米复合材料的结构与性能研究

试验研究用吸附性促进剂NMBS制备的NR/蒙脱土纳米复合材料的结构和性能,并与用常规促进剂CZ制备的纳米复合材料进行对比.结果表明,在NR/蒙脱土或NR/有机蒙脱土中加入促进剂NMBS,胶料的活化能下降;而加入促进剂CZ后胶料的活化能明显提高.在两种促进剂体系胶料中加入8份有机蒙脱土,硫化胶中有机蒙脱土的层间距相同;促进剂NMBS体系硫化胶的交联密度明显增大,物理性能总体提高（有机蒙脱土的适宜用量为2～10 份）,而促进剂CZ体系硫化胶的交联密度和物理性能均变化不大.

LLDPE/OMMT纳米复合材料的熔融插层制备工艺研究

采用熔融插层法在双转子连续混炼机上制备线性低密度聚乙烯/有机蒙脱土纳米复合材料,分析了不同工艺参数对插层效果的影响。结果表明,当喂料速率为1.35kg/h时,随着转子转速的增大,复合材料的层间距先变大后变小,转速为400r/min时,层间距最大,插层效果最佳;当转子转速为450r/min时,随着喂料速率的增大,复合材料的层间距同样先变大后变小,其中喂料速率为1.94kg/h时,层间距最大,插层效果最佳。

高速列车风挡用多元纳米复合材料的研究

以三元乙丙橡胶(EPDM)和有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料为基础,复配笼形八乙烯基硅倍半氧烷(POSS)、氢氧化铝(Al(OH)3)、可膨胀石墨(EG)制备多元纳米复合材料,测试了材料的燃烧性能和力学性能。测试结果表明,与纯纳米复合材料(EPDM/OMMT)相比,添加了POSS, EG和Al(OH)3的多元纳米复合材料的成炭效果和燃烧性能均有所提升;但多元纳米复合材料力学强度有所降低。采用多元纳米复合材料(EPDM/OMMT/EG或EPDM/OMMT/Al(OH)3)开发高速列车内外风挡用橡胶材料,其性能可满足风挡的阻燃功能及使用要求,并在强度、低温性能和阻燃性能等方面比国外样品更优,在多种型号的高速列车风挡上实现了工程化应用。

SBR/OMMT纳米复合材料的制备及性能研究

以聚苯乙烯(PS)低聚物为相容剂,用熔体插层法制备SBR/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,并对其结构及性能进行研究。结果表明,PS大分子能够插入OMMT层间形成复合物;采用熔体插层法使PS/OMMT纳米复合物在SBR基体中实现纳米级分散,可间接实现OMMT在SBR基体中的纳米级分散;当填充5份OMMT时,SBR/OMMT纳米复合材料具有较好的物理性能。