纳米水滑石(LDH)的有机化改性及其在高聚物中的分散

通过插层置换对水滑石(LDH)纳米粒子进行了有机化改性,并就改性纳米水滑石在PE、EVA树脂基体中的分散情况进行了研究。研究发现,经有机化改性的水滑石纳米粒子无论在极性的EVA基体中,还是在非极性的PE基体中都能达到很好的分散效果,为进一步制备高性能聚合物基纳米复合材料提供了一种新的分散方法。

AC/LDHs插层复合材料的制备及其在挤出发泡成型中的应用

以苯甲酸插层改性LDHs纳米粉体为交换前体，采用插层置换的方法，制备出一种AC／LDHs新型纳米复合发泡材料。采用XRD、TG—DTA等手段对新材料进行了表征。结果表明：pH值是影响插层效果的一个关键因素，且pH=4时，插层效果最好。利用pH=4条件下制备的新型插层复合材料在适当条件下进行挤出发泡成型，可以得到孔径为20～40μm左右的泡孔分布均匀的发泡制品。

纳米镁铝水滑石的合成、微结构及吸附性能研究

本文以硝酸镁、硝酸铝为原料,以碳酸钠和氢氧化钠为沉淀剂和pH值调节剂,采用液相沉淀法制备了纳米镁铝水滑石层状化合物(Mg-Al-LDHs),利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及X射线能谱分析仪(EDS)系统比较研究了pH值、反应温度、镁铝比等条件对合成LDHs晶体微结构及晶体生长的影响,同时利用生长基元的配位体理论对其生长机理进行了初步探讨,在此基础上,以甲基橙(MO)模拟染料废水为吸附对象,考察了最佳条件下制备的LDHs培烧产物的吸附性能和吸附机理。研究结果表明:pH值、温度的增加有利于生成结构单一、结晶性、规整性较好的镁铝水滑石晶体,产物晶粒尺寸及径厚比呈增大趋向。当反应温度等于或大于80℃时,温度的升高对镁铝水滑石晶体的形态影响较小。镁铝比的改变对产物的物相影响较小,但影响产物的结晶及生长,当镁铝比为3∶1时,所得产物晶粒的规整度、均一性最好,尺寸约为70-100 nm,厚度为20 nm左右,镁铝比为1∶1时,晶粒粒径明显减小,约为30 nm左右。最佳条件下合成的纳米镁铝水滑石焙烧产物具有较好的吸附性能,随着时间的增加,吸附脱色率逐渐增加,当吸附时间达到70 min,LDO对染料的吸附逐渐达到饱和平衡,脱色率达到90%以上,吸附动力学研究表明LDHs对甲基橙的吸附过程更符合准一级动力学方程,其R2值更接近1,吸附等温线符合Langmuir模型。

尼龙6/水滑石纳米复合材料的制备与表征

利用熔融插层复合法制备了插层型尼龙6/水滑石纳米复合材料。XRD分析了水滑石的结构,确认成功制备出了具有典型层状结构的水滑石。利用透射电子显微镜(TEM)观察水滑石在尼龙6基体中的分散,确认制备出了插层型的纳米复合材料。对纳米复合材料的力学性能测试结果表明:加入水滑石之后,材料的屈服强度、定伸强度及拉伸模量都有明显提高,而且冲击强度基本不变。其中2号水滑石与尼龙6复合后拉伸模量与尼龙相比提高了26.8%。DSC和TGA测试结果显示,由于水滑石的存在对纳米复合材料的结晶性能和热稳定性略有影响。

LDPE/纳米水滑石复合材料农用棚膜的研究

将纳米水滑石有机化改性以后,采用插层法制备LDPE/纳米水滑石复合材料,挤出吹塑农用棚膜。对棚膜的力学性能、透光性能、耐老化性能、流滴消雾性能进行测试。结果表明:纳米水滑石的质量分数约为3%时,棚膜的拉伸强度、直角撕裂强度和断裂伸长率、透光率、耐老化性、红外光线的阻透性等出现峰值;纳米水滑石的质量分数约为0.3%时,棚膜的流滴消雾效果好,持效性长。