聚丙烯/有机改性蒙脱土复合材料的流变特性及动态力学性能

用ARES流变仪研究了聚丙烯 /有机改性蒙脱土复合材料的流变特性与扭转模式下的动态力学性能 ,并用X射线衍射研究了动态力学测试过程中复合材料的结构变化。结果表明 :复合材料的储能模量G′、损耗模量G″及剪切粘度 η随着蒙脱土含量的增加而增大 ,并且改性聚丙烯增加了基体与蒙脱土片层之间的作用力 ,使G′、G″、η进一步提高。另外 ,动态力学测试结果表明 :复合材料在 65℃左右 ,损耗角tanδ出现峰值 ,并且随着蒙脱土含量的增加 ,峰值右移 ,X射线衍射结果表明 。

聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备与力学性能预测

本文采用熔融挤出法制备了β成核聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料,考察了蒙脱土、β成核剂及增容剂用量对复合材料缺口冲击强度和弯曲强度的影响,并用BP神经网络进行预测。结果表明,增加蒙脱土用量有助于复合材料强度的提高但对韧性不利;随β成核剂用量的增加,复合材料的缺口冲击强度略有增加,而弯曲强度存在最优值,即添加β成核剂0.1%时,弯曲强度达到最大值35.06MPa,较不添加时增加了13.68%;随增容剂用量的增加,复合材料的韧性显著增大而强度有所降低,添加30%增容剂,复合材料的缺口冲击强度较不添加时增加了约3倍,而弯曲强度仅降低了28.39%;BP神经网络预测结果表明,该模型能够比较精确的预测该复合材料的力学性能。该研究对于优化聚丙烯基纳米复合材料制备及改进力学性能预测具有借鉴意义。

β成核聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的结构与力学性能

本文使用双螺杆挤出机制备了β成核聚丙烯(β-PP)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料。采用FTIR、XRD和SEM分析了复合材料的微观结构与形貌特征,考察了OMMT、β成核剂(β-NA)及增容剂用量对复合材料冲击强度和弯曲强度的影响,并对比研究了标准BP神经网络模型和LM-BP神经网络模型对力学性能的预测能力。结果表明,增容剂与OMMT表面形成了强相互作用,提高了复合体系的相容性,黏土片以插层结构分散在β-PP基体内。OMMT、β-NA及增容剂用量对复合材料的力学性能均产生了一定影响,其中添加30%增容剂时复合材料的冲击强度约为不添加时的4倍,而弯曲强度仅降低了28.39%。此外,与标准BP神经网络模型相比,LM-BP神经网络模型具有更快的收敛速度和更高的预测精度。该研究为优化PP基纳米复合材料的制备及力学性能预测提供了参考。

溶液法制备改性蒙脱土复合聚丙烯薄膜及其性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵(简称CTAB)为插层剂,制备了有机改性蒙脱土,并用红外光谱进行表征。得到的改性蒙脱土与聚丙烯复合,并以十氢萘为溶剂,通过简单的溶剂法制备了蒙脱土复合聚丙烯薄膜,薄膜厚度40~70μm左右,并且具有较好的透明性。

剥离型聚丙烯-蒙脱土纳米复合材料Ⅰ.Ziegler-Natta/有机改性蒙脱土复合催化剂催化丙烯聚合

采用化学反应法制备了Ziegler-Natta／有机咪唑盐改性蒙脱土复合催化剂（简称复合催化剂），并通过丙烯单体原位插层聚合制备了聚丙烯-蒙脱土纳米复合材料。考察了n（Al）：n（Ti）、聚合温度、聚合时间及溶剂种类对复合催化剂的活性及定向催化能力的影响。研究结果表明，与商品化CS-2型Ziegler-Natta催化剂相比，复合催化剂的活性明显降低，在n（Al）：n（Ti）=100、聚合温度60℃、聚合时间1h、正庚烷为溶剂时，复合催化剂的活性较高，可达78．4kg／（mol·h）。合成聚丙烯的等规度在85％-97％之间，熔融温度在160℃左右，重均相对分子质量达到（3．6～4．6）×10^5，相对分子质量分布在6．1～6.6之间。溶剂种类对合成聚丙烯的等规度影响较大。

聚丙烯/有机改性蒙脱土纳米复合材料的制备及力学性能研究

针对两种有机蒙脱土(TJ-2型和KH-V6型),采用熔体插层法在双螺杆挤出机中制备出PP/OMMT纳米复合材料,并运用XRD和FTIR对所制得的复合材料进行表征.研究结果表明,两种OMMT片层都在PP基体中达到纳米级的分散.力学性能研究表明,相对PP而言,两种PP/OMMT纳米复合材料的硬度分别提高了11%和19%,抗冲击性能分别提高了18%和20%,且随着蒙脱土添加量的增加,冲击性能的变化符合逾渗脆韧转变机制.

水润滑条件下聚丙烯/有机改性蒙脱土纳米复合材料摩擦磨损性能研究

针对2种有机改性蒙脱土(OMMT,TJ-2型和KH-V6型),研究了熔融插层法制备的聚丙烯(PP)/OMMT纳米复合材料在水润滑条件下的摩擦磨损性能,并用扫描电子显微镜观察分析了复合材料的磨损表面。结果表明:2种PP/OMMT纳米复合材料的摩擦因数和磨损率都随OMMT含量的增加先减小后增加。当TJ-2型OMMT质量分数为1.5%时,复合材料的摩擦因数和磨损率分别为纯PP的88%和48%;当KH-V6型OMMT质量分数为2%时,复合材料的摩擦因数和磨损率分别为纯PP的92%和50%。此外,在水介质中,随OMMT填充量的增加,PP/OMMT纳米复合材料的主要磨损形式依次是磨粒磨损、粘着磨损和磨粒磨损。

有机蒙脱土/木质纤维复合改性沥青性能研究

为研究有机蒙脱土与木质纤维的耦合作用对沥青性能的影响,文章通过制备不同掺量下的有机蒙脱土/木质纤维复合改性沥青(OMFA),采用动态剪切流变仪(DSR)试验、弯曲梁流变仪(BBR)试验和傅里叶变换红外光谱(FTIR)试验,研究OMFA的高低温流变性能与微观组成。试验结果表明:有机蒙脱土和木质纤维均能改善沥青的高温稳定性和低温抗裂性;与采用单一改性(有机蒙脱土或木质纤维)的沥青相比,OMFA的流变性能均有明显提高,即有机蒙脱土与木质纤维的协同作用使得沥青性能进一步增强,且有机蒙脱土、木质纤维与沥青的耦合作用为物理反应。

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.

不同改性蒙脱土对聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料性能的影响

采用四种不同的改性剂对蒙脱土进行处理 ,在三单体固相接枝聚丙烯作用下 ,将聚丙烯与四种改性蒙脱土进行复合 ,制备聚丙烯 蒙脱土纳米复合材料 ,研究了四种复合材料的结构与力学性能。结果表明 ,经十六烷基三甲基氯化胺或自制的长碳链带有反应基团的不饱和季胺盐改性的蒙脱土与聚丙烯复合可制备性能优良的纳米复合材料 ,从力学性能来说 ,十六烷基三甲基氯化铵改性蒙脱土的效果最好。

聚丙烯/有机蒙脱土复合材料的发泡行为

利用型腔体积可控注塑发泡装置制备不同体积膨胀率的聚丙烯和聚丙烯/有机蒙脱土(PP/OMMT)复合材料发泡试样,探究了不同体积膨胀率下聚丙烯发泡行为。结果表明,在较高的体积膨胀率下,泡孔结构趋于恶化,而有机蒙脱土的引入提高了聚丙烯粘弹响应和降温结晶速率,起到了抑制泡孔结构恶化的作用。在泡孔生长动力学研究的基础上,将泡孔生长过程分为2个阶段,快速生长阶段和慢速生长应力松弛阶段,分析了聚合物粘弹性对泡孔生长、稳定过程的影响。

聚丙烯/有机蒙脱土纳米复合材料的流变行为

以聚丙烯固相接枝共聚物为界面改性剂制备了聚丙烯/有机蒙脱土纳米复合材料.用透射电镜表征了纳米复合材料的结构,研究了接枝物对纳米复合材料动态流变行为的影响,以及流变行为与温度的关系.结果表明:与纯聚丙烯相比,纳米复合材料具有较高的动态弹性模量、损耗模量和复合粘度,力学损耗因子则降低,纳米复合材料的复合粘度对温度的敏感性略高于聚丙烯;界面改性剂的加入增强了有机蒙脱土与聚丙烯的界面作用,与聚丙烯相比,纳米复合材料的流动活化能提高约15%,结晶峰温度提高10K左右.

聚丙烯/有机蒙脱土纳米复合材料的制备及性能

以马来酸酐接枝低分子量的聚丙烯(M APP)为相容剂,采用熔融插层法,制备了聚丙烯(PP)/有机蒙脱土(OMM T)纳米复合材料;采用微机控制电子万能试验机、悬臂梁冲击试验机研究了复合材料的力学性能;采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和偏光显微镜(POM)等对复合材料的微观结构进行了研究。结果表明,熔融插层法能够获得较好的插层效果,适量蒙脱土的加入使聚丙烯的球晶数量增多,球晶尺寸变小;复合材料的拉伸强度和冲击强度都是先增加后降低,总体上来说,拉伸强度高于纯聚丙烯,冲击强度与纯聚丙烯相近。

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℃。

聚丙烯/有机蒙脱土复合材料的制备、结构及性能

以改性聚丙烯作增容剂 ,用熔融插层法制备了聚丙烯 /有机蒙脱土复合材料 ,研究了有机蒙脱土对复合材料力学性能的影响 ,并用X射线衍射研究了复合材料的结构。结果表明 :增容剂增加了聚丙烯与蒙脱土片层之间的作用力 ,使蒙脱土片层间距增大 ,在聚丙烯基体中分散更好 ,因而使聚丙烯 /有机蒙脱土复合材料的缺口冲击强度大幅度提高 ,当蒙脱土含量达 5 %时 ,缺口冲击强度提高 12 0 % ,并且拉伸性能下降不大 ,约下降 5 % 。

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。

蒙脱土改性聚丙烯纳米复合材料研究进展

介绍了蒙脱土(MMT)的特性以及MMT改性聚丙烯(PP)的机理,综述了近几年经MMT改性后的PP纳米复合材料在力学性能、结晶性能以及热性能等方面的研究进展,并展望了其发展前景。

界面改性剂对聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料结构与性能的影响

通过多固相接枝技术合成了接枝率相当而极性有较大差异的多单体接枝聚丙烯(TMPP),以其为界面改性剂制备了PP/有机蒙脱土复合材料。通过XRD和扫描电镜表征了其结构,实验表明接枝物的极性对蒙脱土在聚丙烯中有一定影响,极性合适的接枝物TMPP2有助于蒙脱土的纳米分散,接枝物极性过高或者过低不利于蒙脱土的分散。力学性能结果也证实采用TMPP2为界面改性剂的纳米复合材料力学性能最佳,与纯PP相比,其弯曲模量提高60%,弯曲强度提高25%,缺口冲击强度提高1倍。

有机蒙脱土与MCM-41介孔分子筛的共同填加对聚丙烯基复合材料性能的影响

以纳米有机蒙脱土(OMMT)、MCM-41纳米介孔分子筛(不含模板剂)、OMMT/MCM-41混合物(m(OMMT):m(MCM-41)=1:1)为填料(增强组分),通过双螺杆挤出机制备了聚丙烯(PP)基纳米复合材料;考察了填料种类及添加量对纳米复合材料性能的影响。实验结果表明,以OMMT/MCM-41混合物为填料时,两种粒子起到了协同增强、增韧的作用;当OMMT/MCM-41混合物的添加量(以体系的总质量计)为2.0%时,PP基纳米复合材料的拉伸强度和冲击强度达到最大值,分别为45.1MPa和38.6kJ/m2,比PP分别提高了30%和53%;同时添加OMMT和MCM-41的PP基纳米复合材料的热稳定性高于单独填加OMMT或MCM-41的PP基纳米复合材料。

吡啶盐改性蒙脱土的制备、表征及在聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料制备中的应用

本文制备了溴化十六烷基吡啶,并用该表面活性剂进行蒙脱土的有机改性。采用红外光谱,X射线衍射和热失重分析对改性后的蒙脱土进行了表征。红外测试结果显示,吡啶阳离子成功负载在蒙脱土片层中;X射线衍射结果显示,有机蒙脱土的片层间距增加到2.97 nm;热失重结果显示有机蒙脱土的热稳定性明显提高。采用溶液共混法制备了聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料,X射线衍射结果显示,蒙脱土片层以纳米尺度分散在聚丙烯基体中。