插层聚合制备粘土/环氧树脂纳米复合材料过程中粘土剥离行为的研究

用ＸＲＤ、ＤＳＣ 等手段研究了有机蒙脱土在环氧树脂中的插层与剥离行为，证明环氧树脂容易插层到粘土片层间，形成稳定的插层混合物，加入胺固化剂固化后，粘土被剥离而得到剥离型纳米复合材料，剥离程度与所采用的固化温度关系不大，主要取决于固化程度，全部剥离的时间与环氧树脂凝胶的时间接近．

环氧树脂/粘土纳米复合材料的制备与性能研究

研究了有机蒙脱土在环氧树脂中的插层和剥离行为 ,制备了两种环氧树脂 /蒙脱土纳米复合材料并测试了其力学性能。实验结果表明 ,环氧树脂与有机土的相容性好 ,二者混合时环氧树脂很容易插入到粘土层间。使用经不同有机阳离子处理的两种有机蒙脱土 ,分别制得插层型和剥离型环氧 /粘土纳米复合材料 ,力学性能结果表明 。

环氧树脂/粘土纳米复合材料的制备及其固化动力学的研究

通过离子交换反应用十六胺对粘土进行改性处理，再用处理土与环氧树脂（Ｅ－５１） 进行纳米复合制备了环氧树脂／粘土纳米复合材料．讨论了影响材料形成的各种因素，并使 用ＴＧＡ、ＸＲＤ、ＴＥＭ等手段对其结构和性能进行了测试和表征：粘土的离子交换量采用 ＴＧＡ测定；处理土的结构采用ＦＴ－ＩＲ和ＸＲＤ进行表征；十六胺处理后粘土的晶面间距由 原始粘土的 １．２７ ｎｍ扩展到 １．７４ ｎｍ；复合材料的微观结构采用 ＴＥＭ 进行了表征；结果表 明，复合材料已达到纳米尺度分散．此外还应用非等温ＤＳＣ研究了材料形成过程中的固 化动力学，经计算得出：表观活化能为 ５６．２１ ｋＪ／ｍｏｌ，反应级数为 ０．９．

环氧树脂/粘土纳米复合材料的研究

用原位插层聚合法制备环氧树脂 /粘土纳米复合材料。用X衍射 (XRD)、红外光谱 (FTIR)、示差扫描量热法 (DSC)、扫描电镜 (SEM)对有机化蒙脱土 (OMMT)和环氧树脂 /粘土纳米复合材料进行测试与表征。结果表明 ,与纯环氧树脂固化物相比 ,环氧树脂 /粘土纳米复合材料的力学。

环氧树脂/粘土纳米复合材料的制备与表征

首先用已二胺对粘土（Ｎａ－基膨润土）通过离子交换反应进行改性，然后将改性后的粘土与双酚Ａ型环氧树脂在ＤＭＦ中搅拌混合，脱除溶剂后热模浇铸，制备出环氧树脂／粘土纳米复合材料，利用元素分析、红外光谱、Ｘ光衍射、透射电镜等手段表征了材料的结构和性能．

外力辅助分散作用下环氧树脂粘土纳米复合材料中粘土的微观结构与解离机理研究

采用不同分散方法(机械搅拌、高速均质搅拌和球磨分散)制备环氧树脂粘土纳米复合材料,研究了分散方法对不同有机粘土解离结构和纳米复合材料力学性能的影响,并在此基础上探讨了粘土的解离机理.结果表明,普通机械搅拌只能使小粒径粘土或大粒径粘土团聚体的外部片层解离;施加一定的外力(如高速均质搅拌)促进粘土团聚体分散,有利于粘土片层的解离;利用剪切摩擦作用较强的球磨法分散粘土,不同处理剂改性粘土的内外片层都可以充分解离,而有机改性剂中酸性质子的催化作用对粘土片层解离的影响不大,只要粒径足够小,片层解离的驱动力(基体弹性力、反应性等)能够克服其所受阻力(片层引力、层外基体粘性阻力、层内粘性引力等),粘土内外各片层将会同时向外迁移而解离.纳米复合材料的力学性能大大改善,冲击强度和弯曲强度分别提高近50%和8%;

粘土/环氧树脂纳米复合材料的性能研究

利用改性蒙脱土制备粘土 /环氧树脂纳米复合材料 ,并对材料的结构和性能进行测试和表征。结果表明 ,少量蒙脱土的加入可以较大地提高材料的力学性能和耐热性能 ,对环氧树脂同时起到了增韧增强的作用。

环氧树脂/粘土纳米复合材料的制备及性能

本文对环氧树脂 粘土纳米复合材料的制备方法及影响粘土在环氧树脂基体中剥离程度的主要因素进行了综述 。

剥离型环氧树脂/粘土纳米复合材料热/力学性能

以质子化的2,4,6-三（二甲氨基甲基）苯酚（DMP-30）作为有机修饰剂对原始粘土进行改性,采用“粘土-丙酮淤浆复合法”合成了环氧树脂/粘土纳米复合材料。透射电镜观察显示粘土片层以3~5片为聚集单元均匀、无规地分布在整个环氧树脂的基体中,呈现高度、无规剥离形态。差示扫描量热测试表明粘土质量分数为3%时的环氧树脂/粘土纳米复合材料的Tg提高了10℃,这归咎于无规剥离结构及粘土片层与环氧树脂基体间较强的界面作用力。弯曲试验揭示,室温条件下纳米复合材料的弯曲强度随着粘土含量的增加而呈缓慢下降趋势;而在80℃时,弯曲强度则随粘土的加入而显著增加。

剪切分散工艺制备环氧树脂/粘土纳米复合材料的结构与力学性能研究

采用十二胺盐处理的蒙脱土(MMTDDA)和环氧(E-51)/4,4′二胺基二苯砜(DDS)体系为研究对象,分别通过普通搅拌(磁力搅拌)和高速剪切分散(高速乳化均质机)两种分散MMTDDA的工艺制备了环氧树脂MMTDDA纳米复合材料。透射电镜(TEM)观察表明,普通搅拌分散法制备的纳米复合材料中存在较多粘土团聚体,而通过高速剪切分散施加一定外部剪切力细化分散粘土团聚体,则有利于粘土片层在固化过程中充分解离,力学性能明显提高。在一定剪切速率下,力学性能随剪切分散时间的增加而增加;当粘土含量为3wt%时,冲击强度可由32.1kJ/m2提高到43.9kJ/m2,提高近36.8%,弯曲强度也有一定提高。动态热机械性能(DMA)分析表明,环氧树脂/MMTDDA纳米复合材料的储能模量在玻璃态没有明显改善,但在玻璃化转变区具有一定的提高;玻璃化转变温度(Tg)和损耗模量都得到不同程度的提高,Tg由纯环氧树脂的209.6℃提高到环氧树脂/MMTDDA(3wt%)纳米复合材料的214.9℃,提高近5.3℃,且粘土片层的分散解离效果越好,提高的幅度越大。

环氧树脂纳米粘土复合材料研究进展

在27篇文献的基础上,对环氧树脂基纳米粘土复合材料的改性机理、制备方法、性能的影响因素以及该技术的研究进展进行综述。介绍了单体原位插层聚合法和溶液共混法等制备方法,指出影响复合材料性能的主要因素是粘土是否完全剥离,而影响剥离的因素有粘土的离子交换能力(CEC)、插层剂阳离子的链长及酸碱性、固化剂类型及固化反应温度等。同时对该技术的发展方向作出了预测。

环氧树脂/粘土纳米复合材料的制备及研究现状

本文描述了粘土的结构牲和有机化蒙脱土的制备 ,详细介绍了插层复合法的基本原理及其在环氧树脂 /粘土纳米复合材料制备中的应用 ,介绍了近年来国内外环氧树脂 /粘土纳米复合材料 (PLS)

环氧树脂粘土纳米复合材料的研究(I)——有机蒙脱土的制备与表征

采用长链季铵盐对蒙脱土进行有机化改性 .研究了反应配比 ,反应时间与反应温度对离子交换反应的影响 ,用元素分析、X衍射、红外光谱等手段对有机蒙脱土 (OMMT)

环氧树脂/粘土纳米复合材料研究现状

描述了粘土的结构特征和有机化蒙脱土的制备,介绍了插层复合法的基本原理及其在环氧树脂/粘土纳米复合材料制备中的应用,以及近年来国内外环氧树脂/粘土纳米复合材料的研究现状。

无规剥离结构环氧树脂/粘土纳米复合材料的制备及剥离机理

用质子化的2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30)通过阳离子交换反应对原始粘土进行修饰,采用一种与新的制备方法——"湿粘土加入法"合成了环氧树脂/粘土纳米复合材料。透射电镜(TEM)观察显示,粘土片层以3-5片为聚集单元均匀、无规地分布在整个环氧树脂的基体中,呈现高度、无规剥离形态。利用X射线衍射(XRD)跟踪了粘土片层在复合材料制备过程各阶段的分散状况,初步阐明了粘土片层在环氧树脂中的剥离机理:粘土片层在固化反应之前已经实现了在环氧预聚体中的剥离。有机改性剂带有的亲水基团及能与环氧树脂反应的叔胺基对形成剥离结构纳米复合材料有决定性作用。

环氧树脂对聚碳酸酯／粘土纳米复合材料流变学的影响

采用熔融插层法制备了插层型的聚碳酸酯/环氧树脂/粘土纳米复合材料。考察了环氧树脂对该三元复合体系的形态及流变学的影响。X射线衍射和透射电子显微镜及流变行为的测试结果表明,一方面,增容剂环氧树脂的加入促进了粘土的进一步插层,增大了粘土的解离程度,粘土晶粒间相互作用的增强导致复合体系低频区模量呈现类固态平台;但另一方面,环氧树脂的引入也促进了基体的降解,使得复合体系高频区模量下降。二者共同导致复合体系的流变行为时温平移失效。

环氧树脂/粘土纳米复合材料的研究

采用原位插层聚合法制备环氧树脂 /粘土纳米复合材料。用X衍射 (XRD)、红外光谱 (FTIR)、差示扫描量热法 (DSC)、扫描电镜 (SEM)对有机化蒙脱土 (OMMT)和环氧树脂 /粘土纳米复合材料进行测试与表征。结果表明 ,与纯环氧树脂固化物相比 ,环氧树脂 /粘土纳米复合材料的力学。

有机修饰剂对环氧树脂/粘土纳米复合材料结构的影响

分别用质子化的2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(HDMP30)、质子化的十八胺(HODA)及氯化胆碱(CC)作为有机修饰剂对原始粘土进行改性,通过"粘土淤浆复合法"合成了环氧树脂/粘土纳米复合材料。采用透射电镜及X射线衍射研究了"粘土淤浆复合法"工艺中有机修饰剂的种类对环氧树脂/粘土纳米复合材料微观结构的影响。结果表明,憎水性的HODA改性粘土所制备的纳米复合材料只能形成插层结构;带有亲水基团羟基的CC改性粘土为剥离与插层混合型结构;而既带有亲水基团又与环氧预聚体有良好相容性的HDMP30改性的粘土则可形成高度无规剥离结构。阐明了3种不同类型有机修饰剂改性粘土所导致的不同微观结构形成的机理。

纳米粘土/环氧树脂复合材料的制备及力学性能研究

借助超声分散,采用固化处理制备了不同纳米粘土掺量(0,1%,3%,5%和7%(质量分数))的纳米粘土/环氧树脂复合材料,研究了纳米粘土掺量对复合材料性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、力学性能测试、扫描电镜(SEM)等对复合材料进行了表征。结果表明,不同掺杂比例的纳米粘土和环氧树脂都均匀结合,纳米粘土掺量为7%(质量分数)的复合材料衍射峰强度最高,其结晶性能最佳;随着纳米粘土掺量的增加,复合材料的拉伸模量、极限抗压强度和断裂韧性KIC值整体均高于纯环氧树脂,而复合材料的破坏应变低于纯环氧树脂;当纳米粘土掺量为1%(质量分数)时,复合材料的极限抗拉强度略有提高,但随着纳米粘土掺量的继续增加,复合材料的极限抗拉强度逐渐降低;当纳米粘土掺量为5%(质量分数)时,复合材料的拉伸模量达到3513 MPa,相比纯环氧树脂的3300 MPa,增加了6.5%;当纳米粘土掺量为7%(质量分数)时,复合材料的断裂韧性KIC值达到1.97 MPa·m^(1/2),相比纯环氧树脂的1.60 MPa·m^(1/2),增加了23.1%;纯环氧树脂的断裂表面光滑无褶皱,断裂时裂纹没有产生无偏离的扩展,而复合材料的断裂表面随纳米粘土掺量的增加均趋于粗糙,裂纹在扩展过程中发生了偏移。