有机化蒙脱土对XLPE/OMMT纳米复合电介质微观形态及水树枝老化特性的影响

文中采用熔融共混法分别制备了交联聚乙烯/有机化蒙脱土(XLPE/OMMT)纳米复合电介质,研究有机化蒙脱土种类对纳米复合电介质微观形态和水树枝老化特性的影响。对试样进行力学性能测试发现,OMMT质量分数为0.5%时,综合力学性能达到最佳;利用差示扫描量热法和扫描电子显微镜研究了试样的微观形态,经双十八烷基苄基季铵盐有机化改性并细化的有机化蒙脱土(OMMT3)起到明显的异相成核作用,使晶体更加完善,结晶度高达25.3%,晶体平均尺寸仅为16.67μm;采用水针电极法对各试样进行加速水树枝老化试验,剥离分散的OMMT3片层形成了更加曲折的迷宫路径,其对水分子的阻隔效应与XLPE交联网状结构对分子链运动束缚的共同作用,有效抑制了XLPE/OMMT3试样中水树枝的生长,引发概率下降至23.4%;傅里叶变换红外光谱对水树枝老化前后的化学结构进行了表征,纳米复合电介质水树区的羰基指数增加、羟基振动峰增强,表明水树枝老化是电化学降解的作用;在水树枝生长过程中,XLPE/OMMT3试样老化断链较少,表现出较优的耐热氧老化性能。

一锅法合成银纳米粒子/有机蒙脱土复合材料

以硝酸银为银源,硼氢化钠为还原剂,阳离子型表面活性剂为柱撑剂和吸附剂,钠基蒙脱土为分散剂和载体,利用液相还原法的一锅法成功制备银纳米颗粒。分别应用X-射线衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对制备产物进行了表征,证明有机蒙脱土负载了银纳米粒子。银纳米粒子大多附着在有机蒙脱土的表面,少量插入层间。同时考察了表面活性剂、反应物的物质的量之比对产物粒径的影响。

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。

羧基化纤维素纳米纤丝对单片层蒙脱土分散性能的研究

本研究使用纤维素纳米纤丝(CNF)作为分散剂制备分散稳定的单片层蒙脱土(MMT)分散液,探究了CNF羧基含量和长径比对单片层MMT分散液的分散稳定性、平均粒径、黏度和得率的影响。结果表明,2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)氧化的CNF(TOCNF)对单片层MMT的分散性能优于羧甲基化CNF(CMCNF)。当羧基含量为1.24 mmol/g时,TOCNF展现出最佳的分散效果。此时,分散液中主要为单片层的MMT,其平均粒径为317 nm。进一步研究表明,当使用质量分数0.1%的TOCNF(1.24 mmol/g)为分散剂时,其分散MMT的最大初始质量分数为1.5%,此时,超声离心后的单片层MMT得率和质量分数分别为52%和0.78%。

不同有机化蒙脱土对聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料结构和性能的影响

采用不同的有机改性剂制备了三种含羟基极性基团、环氧基和不含极性基团的有机化蒙脱土,并与混有少量马来酸酐接枝聚丙烯的聚丙烯基体进行复合,制备了聚丙烯粘土纳米复合材料.采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、热分析仪、示差扫描热分析仪和力学测试仪对样品进行结构表征和力学性能测试.探讨和比较了不同有机化蒙脱土对聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料结构和性能的影响.结果表明,携带极性基团的有机改性剂和马来酸酐接枝聚丙烯的强烈相互作用有利于有机化蒙脱土在复合材料中的插层、剥离和稳定性,由此形成的聚丙烯粘土纳米复合材料具有更高的结晶度,其力学性能的提高也更为显著.

有机蒙脱土/氢化丁腈橡胶纳米复合材料的结构和性能

采用熔体插层法制备氢化丁腈橡胶（HNBR）/有机蒙脱土（OMMT）纳米复合材料,有机蒙脱土（OMMT）的用量分别为0份,5份,10份,15份,20份.考察OMMT的用量对其力学性能、烧蚀性能的影响,并分析了该纳米复合材料烧蚀炭层的微观形貌及成分.发现有机蒙脱土在一定含量范围（0～ 15phr）内具有一定的补强作用,其含量过多（20 phr）时反而不利于强度和伸长率的提高;试验范围内,随其含量增加,材料的扯断永久变形和硬度依次增大,回弹性降低,线烧蚀率和质量烧蚀率大致呈下降趋势;熔融机械混炼使蒙脱土的片层间距发生变化,烧蚀后蒙脱土的片层结构完全被破坏;复合材料烧蚀后形成炭层的正面和反面结构差别明显.

溴化丁基橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料的制备和性能研究

用机械共混法制备了剥离型溴化丁基橡胶/有机蒙脱土(BIIR/OMMT)纳米复合材料。OMMT可使溴化丁基橡胶的正硫化时间缩短,却不影响焦烧安全性,达到了节能降耗的目的。OMMT的加入还可使耐溶剂性能和耐热性能显著提高,其含量仅为3.0 phr时,拉伸强度和撕裂强度分别提高了90.8%和81.4%。

有机化蒙脱土改性聚合物基纳米复合材料的研究进展

有机改性后的蒙脱土,其层间距增大,具有独特的一维纳米层状结构,改善了其与聚合物的相容性,有利于在聚合物中的分散,显著地提高纳米复合材料的力学性能、热稳定性、阻隔性、阻燃性等性能。对蒙脱土的5大类有机插层剂进行了综述,分析了不同插层剂对蒙脱土及蒙脱土/聚合物纳米复合材料的影响。

原位聚合插层法制备氢化丁腈橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料(英文)

通过原位聚合和混炼插层法制备了氢化丁腈橡胶(HNBR) /有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,并对其结构、力学性能和耐热空气老化性能进行了研究。结果表明,有机蒙脱土以插层/剥离共存的结构分散在橡胶基体中。在178℃×96 h的热空气老化条件下, HNBR/OMMT纳米复合材料的耐热空气老化性能优于高耐磨炭黑填充的HNBR复合材料。

顺丁橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料的拉伸应力-应变行为 Ⅱ.应力软化效应及应力弛豫

研究了蒙脱土、有机蒙脱土、白炭黑及炭黑增强顺丁橡胶的应力软化效应和应力弛豫特性,用并联的Maxwell模型模拟了这些硫化胶的应力弛豫行为。结果表明,与未改性蒙脱土、白炭黑及炭黑增强顺丁橡胶相比,有机蒙脱土增强顺丁橡胶具有更明显的应力软化现象,经过室温停放和热处理后,这种应力软化能够回复,有机蒙脱土增强顺丁橡胶的室温应力弛豫程度更大。用并联的Maxwell模型模拟的理论应力弛豫曲线与实验数据能够很好地吻合。

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。

碳化硅/有机化蒙脱土/环氧树脂微纳米复合防电晕材料性能研究

制备了碳化硅/有机化蒙脱土/环氧树脂微纳米复合非线性防电晕材料,实验分析了复合材料中碳化硅和有机化蒙脱土的含量对材料介电性能的影响,并对应用该复合防电晕材料的线棒进行试验,测试了线棒的耐电晕性能以及防晕区表面温度。结果表明:一定含量的纳米有机化蒙脱土的加入能有效提高SiC防电晕复合材料的非线性特性,降低线棒防晕区域表面温度,提高耐电晕性能。

微生物合成的β-羟基丁酸与β-羟基戊酸酯共聚物(PHBV)/有机化蒙脱土(OMMT)纳米复合材料生物降解性的研究

采用土壤悬浊培养降解实验法对溶液插层法制备的β-羟基戊酸酯共聚物／有机化蒙脱土(PHBV／ OMMT)的纳米复合材料进行了降解性能的研究;采用膜基稀释频度法(film-MPN method)研究了土壤悬浊液 中PHBV降解菌变化以及对纳米复合材料降解性能的影响;利用紫外分光光度法通过观察Bacillus Subtillus生 长规律研究了OMMT的抗菌性,影响降解性能变化的原因除了PHBV与OMMT间存在相互作用制约了 PHBV的链运动,降低了材料的透水性之外,还与材料的结晶度、OMMT的抗菌性,环境的降解菌数以及复合材 料的插层结构等因素有关.

生物可降解性聚碳酸亚丙酯/有机蒙脱土纳米复合材料的热氧老化(英文)

通过熔融插层法制备了聚碳酸亚丙酯(PPC)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料。研究了OMMT对PPC/OM-MT纳米复合材料热氧老化的影响。结果表明,老化以后复合材料的拉伸强度以及断裂伸长率的保留率均高于纯PPC。加入OMMT后,复合材料的热老化性能明显改善。

有机蒙脱土催化高性能环氧纳米复合材料固化反应的研究

以十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)和月桂胺(1200)处理的蒙脱土MMT(分别记做MMT1227MMT1200)为研究对象，利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X-射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)分别对有机MMT及其纳米复合材料的结构进行了表征，并通过旋转粘度计和DSC初步探讨了有机MMT对高性能环氧／DDS的催化作用。结果发现：有机蒙脱土的催化作用并不受处理剂中酸性质子的影响，季铵盐和含有酸性质子的胺盐处理的MMT对体系的固化反应都具有良好的催化作用，并都可形成解离型纳米复合材料；随着固化温度的升高，蒙脱土片层内外月桂胺的NH2质子将参与环氧树脂的交联固化反应，但并不影响其催化作用；在整个动态升温固化过程中，有机蒙脱土体系的反应转化率都高于纯环氧的和未处理MMT体系的。

抗老化的聚丙烯与纳米有机化蒙脱土的纳米复合物及其制备方法

本发明涉及聚丙烯复合物，特别涉及抗老化的聚丙烯与纳米有机化蒙脱土的纳米复合物，及该纳米复合物的制备方法。以重量百分数计，将90～99．5的聚丙烯均聚物和0．

蒙脱土的酸化及有机化对聚氨酯/蒙脱土纳米复合弹性体材料性能的影响

利用本体聚合方法制备了聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料。通过对蒙脱土进行酸化和有机化两步处理,发现酸化处理不仅能有效地扩大蒙脱土的片层间距,还能有效地防止蒙脱土在聚氨酯本体聚合时对异氰酸酯基三聚副反应的催化作用。利用DSC、TGA、XRD等手段对聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料的力学性能、热性能、内部结构进行了表征,发现酸化及有机化蒙脱土在聚氨酯内部能形成纳米片层结构,提高了复合材料的力学性能。

插层型橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料微观结构在交联过程中的变化

采用熔体插层法制备溴化丁基橡胶(BIIR)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料和三元乙丙橡胶(EPDM)/OMMT纳米复合材料,利用X射线衍射和透射电子显微镜研究其微观结构及OMMT分散状态在硫化过程中的变化。结果表明:橡胶/OMMT纳米复合材料的插层结构在整个硫化过程中不断变化,且正硫化以后插层结构仍会随着硫化反应时间延长而发生明显改变;未硫化BIIR/OMMT纳米复合材料的插层结构层间距大于未硫化EPDM/OMMT纳米复合材料,硫化EPDM/OMMT纳米复合材料的插层结构层间距大于硫化BIIR/OMMT纳米复合材料;随着硫化程度提高,BIIR/OMMT纳米复合材料中OMMT的分散性能逐渐降低。

溴化丁基橡胶/天然橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料的结构与性能研究

采用机械混炼法制备了溴化丁基橡胶/天然橡胶/有机蒙脱土(BIIR/NR/OMMT)纳米复合材料,对其亚微观结构与性能进行了表征。实验结果表明:OMMT片层以剥离形式均匀分散于橡胶基体中;OMMT能够明显促进橡胶硫化反应,并使BIIR和NR两相的交联同步性加强;纳米复合材料具有优异的物理机械性能和热稳定性能。

氢化丁腈橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料的结构与性能

采用机械混炼法制备氢化丁腈橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料,并对复合材料的微观结构及性能进行了研究。透射电镜和X衍射结果显示,制得一种剥离型纳米复合材料;与纯氢化丁腈硫化橡胶相比,氢化丁腈橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料具有优良的力学性能,并且随蒙脱土含量的增加而提高;TGA结果显示,氢化丁腈橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料的热稳定性能提高。