三元尼龙/蒙脱土纳米复合材料制备及表征

将自制有机蒙脱土与三元尼龙通过双螺杆挤出机熔融挤出插层复合,制得了剥落型纳米复合材料。通过透射电子显微镜、差示扫描量热分析等手段对复合材料的亚微观结构、热性能和流动性能进行了测试。结果表明,蒙脱土晶层均匀地分散于基体中,平均厚度约10nm;三元尼龙/蒙脱土纳米复合材料较三元尼龙的流动性能降低,熔点有所升高。蒙脱土的加入改善了基体的结晶性能,蒙脱土晶层起到成核剂的作用。

交联度对交联聚乙烯/有机化蒙脱土纳米复合材料拉伸性能和介电性能的影响

为了研究交联度对纳米复合材料拉伸性能和介电性能的影响,通过调控交联时间,制备了不同交联度的交联聚乙烯/有机化蒙脱土(XLPE/OMMT)纳米复合材料。采用X射线衍射(XRD)测试判断蒙脱土的插层分散状态和试样聚集态结构的变化,利用扫描电子显微镜(SEM)观察试样的结晶形态,并对其拉伸性能、电导-温度特性、介电常数、介质损耗及击穿场强进行了测试。结果表明:交联形成的三维网状结构抑制了晶体生长,且晶体尺寸和结晶度随交联度的增加而不断减小;剥离分散的OMMT在XLPE/OMMT中充当了物理交联点,与交联键共同作用,提高了纳米复合材料的拉伸强度,且不断完善的交联网络,使复合材料的弹性模量增大,韧性增强。纳米复合材料的电导率随温度升高而增大,其活化能的大小与交联度和OMMT的界面区域有关。完善的交联网络和均匀分布的界面区,增加了势垒,提高了复合材料的活化能。交联度的增加,形成较强的分子间作用力,阻碍了偶极子和侧基的转向极化,使介电常数和介质损耗角正切值减小;OMMT的加入和交联结构的完善,共同提高了复合材料的击穿场强;但过度交联会影响OMMT在基体中的分散程度,使OMMT片层发生微重排,进而导致OMMT与基体的界面结合力下降,劣化的OMMT排列和分散,使自由电子易脱离束缚,对晶格结构造成破坏,增加了复合材料的微观缺陷,使击穿场强降低。

纳米蒙脱土复合改性酯化淀粉及其性能研究

淀粉具有独特的束簇凝聚态结构,分子主链上存在大量的羟基,强烈的分子间氢键限制了分子链的自由运动,使得天然淀粉很难直接进行热塑性加工,为了改善淀粉的加工性,本文采用不同比例乙酰乙酸叔丁酯(t-BAA)与淀粉在二甲基亚砜(DMSO)为溶剂的条件下进行酯交换反应,引入乙酰乙酸基弱极性基团改性淀粉的羟基,以减弱淀粉分子之间的强氢键作用。进一步通过纳米改性蒙脱土(MMT)的加入,使得酯化淀粉的热稳定性得到进一步提升,结果表明:得到了取代度在0~1.57的酯化淀粉,并且成功将蒙脱土的层间距从1.53 nm扩大到2.02 nm,甚至呈现出部分剥离状态,且在不添加增塑剂的情况下实现热塑性加工并降低了其亲水性。

尼龙6/蒙脱土纳米复合材料的制备、结构与力学性能的研究

未经处理及经１１氨基酸处理的蒙脱土由于己内酰胺的引入而发生膨胀．己内酰氨可以在蒙脱土的硅酸盐片层间聚合，形成尼龙６／蒙脱土纳米复合材料．经１１氨基酸处理的蒙脱土和尼龙６分子间有很强的化学相互作用．与未经处理的蒙脱土相比，其所构成的纳米复合材料具有很好的力学性能．

熔体插层制备尼龙6/蒙脱土纳米复合材料的性能表征

通过熔体插层成功地制备了尼龙６／蒙脱土纳米复合材料，测试了力学性能、耐热性能和耐溶剂性．通过ＴＥＭ、ＷＡＸＤ、ＤＳＣ等手段，研究了结构与结晶行为，并与插层聚合的尼龙６／蒙脱土纳米复合材料进行了对比．实验表明通过熔体插层可使尼龙６基体插层于蒙脱土中，所得到的复合物的性能较尼龙６有很大提高，且与插层聚合的尼龙６／蒙脱土纳米复合材料的性能相当．

尼龙6/蒙脱土纳米复合材料的结晶行为

用广角Ｘ射线衍射（ＷＡＸＤ）、差示扫描量热仪（ＤＳＣ）、小角激光散射（ＳＡＬＳ）等手段研究了尼龙６／蒙脱土纳米复合材料的结晶行为．结果表明分散在尼龙６基体中的蒙脱土纳米粒子起成核剂的作用．蒙脱土的表面改性增加了蒙脱土和尼龙６分子之间的界面粘接，它具有阻碍尼龙６结晶的作用。

尼龙1010/蒙脱土纳米复合材料的合成与表征

通过插层聚合制备了尼龙 10 10 /蒙脱土纳米复合材料 ,测试了材料的力学性能、耐溶剂性 ,并通过SEM、WAXD、DSC等分析手段 ,研究了蒙脱土在聚合物基体中的分散情况及聚合物结晶行为。实验结果表明 ,通过单体插层聚合方法所制得的复合物 ,其性能较尼龙 10 10有较大提高 。

尼龙6/蒙脱土纳米复合材料的等温结晶动力学研究

用ＤＳＣ法研究了熔体插层制备的尼龙６／蒙脱土纳米复合材料的等温结晶行为．结果表明，加入少量的蒙脱土可明显提高尼龙６的结晶速率，降低球晶径向生长的单位面积表面自由能．从Ａｖｒａｍｉ方程和Ｈｏｆｍａｎ理论出发。

尼龙11/蒙脱土纳米复合材料的流变性能

使用XLY- 型流变仪研究了尼龙11和尼龙11/蒙脱土纳米复合材料的流变行为,并对其lgηa～1/T、lgηa～lgγw、lgτw～lgγ曲线进行了分析。实验结果表明,尼龙11和尼龙11/蒙脱土纳米复合材料均为假塑性流体,在215℃～245℃的非牛顿指数范围为0.35～0.69,其表观粘度随着蒙脱土含量的增加而升高,在高剪切速率下,蒙脱土对粘度的影响减小。蒙脱土的加入使尼龙11的粘流活化能降低,故熔体流变特性受温度影响变小。

尼龙11/蒙脱土纳米复合材料的研究

采用熔体插层法制备了尼龙 11/蒙脱土纳米复合材料。研究了纳米蒙脱土对尼龙 11力学性能的影响。结果表明 ,在蒙脱土含量为 5 %时 ,尼龙 11/蒙脱土纳米复合材料的冲击强度达到最大值 ,是纯尼龙 11冲击强度的2 .5倍 ;随着蒙脱土含量的增加 ,复合材料的拉伸强度先降低后升高 ,但变化幅度不大。通过电镜观察冲击断面形态发现 ,蒙脱土以片状形式均匀分散在尼龙 11基体中 。

尼龙11/蒙脱土纳米复合材料的结晶行为

用广角X射线衍射仪(W AXD)、差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜等手段研究了尼龙11/蒙脱土(PA 11/m on t)纳米复合材料的结晶行为,结果表明,蒙脱土起到成核剂的作用,它的加入没有改变PA 11的晶型,但使PA 11的结晶温度升高,结晶速率增加,结晶活化能降低,使PA 11更易于结晶。A vra-m i方程可较好地描述PA 11及其纳米复合材料的等温结晶行为。

尼龙66/蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

利用熔体插层法制备了尼龙 6 6 /蒙脱土纳米复合材料 ,测试了力学性能、热性能。通过XRD、TEM等手段 ,研究了蒙脱土在基体中的分散情况。结果表明 ,蒙脱土以 10 -10 0nm的尺寸均匀分散于尼龙 6 6中 ,所得到的复合物的性能较尼龙 6 6有较大提高。

原位聚合法制备尼龙66/蒙脱土纳米复合材料及其性能

采用原位聚合法制备了尼龙66/有机蒙脱土纳米复合材料,利用TEM观察了复合材料的微观结构,测试了其力学性能、热稳定性和阻燃性能,探讨了复合材料结构与性能之间的关系。研究结果表明:蒙脱土以纳米尺度均匀分散在尼龙66基体中,蒙脱土的加入改善了材料的力学性能、热稳定性和阻燃性能。

原位插层聚合尼龙6/超分散有机蒙脱土剥离型纳米复合材料的结构和性能

采用原位插层聚合法制备了尼龙6/蒙脱土剥离型纳米复合材料,讨论了超分散有机蒙脱土的用量对复合材料性能的影响,用动态力学分析(DMA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段研究了纳米复合材料的结构和性能。结果表明,有机蒙脱土加入量为3%(质量分数,下同)时,复合材料综合性能最佳;有机蒙脱土的加入大大提高了尼龙6的综合性能,并提高了尼龙6的储能模量和玻璃化温度。有机蒙脱土在尼龙6基体中有良好的分散性和相容性,蒙脱土片层被完全剥离,在尼龙6基体中实现了纳米级分散。

尼龙6/蒙脱土纳米复合材料的合成新方法

利用微波加热交换法分两步将浮选后的天然钠基蒙脱土转变为镍基蒙脱土,通过配位理论把单体引入镍基蒙脱土层间,制得尼龙6/蒙脱土纳米复合材料。为制备尼龙6/蒙脱土纳米复合材料提供了一种新方法。

共插层剂改性蒙脱土制备尼龙1010/蒙脱土纳米复合材料

以间甲酚(MC)、尼龙66盐(NS)分别与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)共插层改性蒙脱土,制备了尼龙1010/蒙脱土纳米复合材料。TG和WAXD实验结果表明,采用共插层剂改性的蒙脱土的片层间距显著增大,且热分解温度较高;蒙脱土的引入改善了尼龙1010的拉伸性能、弯曲性能和热变形温度,冲击韧性基本保持;蒙脱土的加入可能改变了尼龙1010的结晶结构,且使尼龙1010的结晶温度升高。共插层剂两组分所起的作用不同,CTAB的插入有利于蒙脱土片层间距的扩开,MC和NS则起到了界面相容剂的作用,有利于基体树脂与蒙脱土片层的复合。

间规聚苯乙烯/尼龙6/磺化间规聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料的研究

以磺化间规聚苯乙烯(SsPS)为增容剂,将间规聚苯乙烯(sPS)和尼龙6/改性蒙脱土纳米复合物(PA6 MTA)共混,得到综合性能优良的新型多组分聚合物/蒙脱土纳米复合材料(sPS/PA6/SsPS/MTA)。用DSC、DMA、WAXD及力学性能测试仪研究了纳米复合材料的结构与性能。TEM测定证实了蒙脱土在基体中的层厚分布为10～50nm。

三元乙丙橡胶/蒙脱土纳米复合材料制备中硫化体系的比较

采用了熔融插层和两种硫化体系硫磺 促进剂和过氧化物体系制备了三元乙丙橡胶 蒙脱土纳米复合材料 ,并将这两种体系形成的纳米复合材料进行了形态、力学性能和光学性能的比较 ,同时采用Flory Rehner方程对它们的硫化行为进行了评价 .X射线衍射 (XRD)、透射电镜 (TEM)、力学性能和光学性能的测试结果表明 ,由硫磺硫化体系制备的纳米复合材料为不透明和剥离型 .其原有的d0 0 1 衍射峰消失 ,有序层被剥离成 10 0～ 2 0 0nm的片层均匀分散在EPDM基体中 ,其力学性能有了极大的提高 ;而过氧化物体系制备的纳米复合材料为半透明和插层型 .对两种体系的硫化行为的评价结果表明 ,随着有机蒙脱土加入量的增加 ,硫磺 促进剂硫化体系的t90 延长 ,交联密度减小 ,最大 最小转矩也变小 ;

聚丙烯／三元乙丙橡胶／改性蒙脱土纳米复合材料的制备和性能

用马来酸酐和苯乙烯改性蒙脱土得到改性蒙脱土(SMA-MMT),然后用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)／三元乙丙橡胶(EPDM)/改性蒙脱土纳米复合材料,且加入接枝物PP-g-MAH-St作为相容剂。X射线衍射分析显示 SMA-MMT的层间距达到3．98 nm。透射电镜分析表明聚合物分子链已经插入蒙脱土片层中。接枝物含量为15％ (质量分数,下同)时,复合材料的力学性能达到最好,拉伸强度和冲击强度分别为32．4 MPa和79．5 J/m。差示扫描量热分析结果表明,PP-g-MAH-St和SMA-MMT的加入可以改善PP的结晶性能,当PP-g-MAH-St和SMA-MMT含量分别为15％和2％时,复合材料中PP的结晶温度为120℃。

尼龙611/蒙脱土纳米复合材料的流变性能研究

采用毛细管流变仪研究了尼龙(PA)611及PA611/蒙脱土纳米复合材料的流变行为,并对其lgγw-lgτw、lgηa-gγw、lgηa-1/T曲线进行了分析。结果表明,PA611及PA611/蒙脱土纳米复合材料均为假塑性流体并呈现出切力变稀现象。在恒定剪切速率(γw)下,蒙脱土的质量含量(Φm)对体系剪切应力(τw)和表观粘度(ηa)的影响相似。PA611/蒙脱土纳米复合材料的粘流活化能随剪切应力的增大而降低,说明在恒定剪切应力下其可在较宽的温度范围内加工、成型。