有机蒙脱土改性PP-R的热学性能及显微结构研究

用熔融插层法制备了PPR(无规共聚聚丙烯)/OMMT(有机蒙脱土)及PPR/OMMT/PPMA(马来酸酐接枝聚丙烯)纳米复合材料;用X小角衍射检测了PPR/OMMT及PPR/OMMT/PPMA纳米复合材料中OMMT层间距的变化;用DSC,TGA,TEM等考察了纳米复合材料热学性能、显微结构、线性热膨胀系数等的变化.结果表明:随着OMMT含量的增加,其在PPR/OMMT纳米复合材料中的插层效果逐渐减弱;m(PPMA)∶m(OMMT)∶m(PPR)为10∶4∶90时,OMMT在PPR/OMMT/PPMA纳米复合材料中的插层效果最佳;随着OMMT含量的增加,PPR/OMMT纳米复合材料的热分解温度提高,线性热膨胀系数减小;随着PPMA含量的增加,PPR/OMMT/PPMA纳米复合材料的热分解温度呈先升后降趋势.

PP/OMMT纳米复合材料制备技术研究

对潍坊某地的膨润土(MMT)原料进行提纯、用碳酸钠作为钠化剂进行钠化改型及有机改性,制备出与聚合物相容性较好的有机膨润土(OMMT),将之与聚丙烯(PP)复合制备出PP/OMMT纳米复合材料。重点研究了不同改性剂对MMT层间距的影响以及OMMT用量对复合材料力学性能的影响。结果表明:在十八烷基苄基二甲基溴化铵(1827)和己内酰胺复合改性剂的作用下,MMT的层间距扩大到2.44 nm;在一定范围内,随着OMMT用量的增加,PP/OMMT纳米复合材料的冲击强度和拉伸强度呈现先提高再降低的趋势,OMMT用量为2%时,复合材料的缺口冲击强度达到6.65 kJ/m2,拉伸强度达到24.53 MPa。

纳米蒙脱土/聚丙烯复合材料热氧老化动力学

对熔融插层法所制备的纳米蒙脱土/聚丙烯(OMMT1/PP)复合材料,分别在100℃、110℃、120℃进行0～12 d的热氧老化,考察其热性能、热稳定性、拉伸强度的衰减及其动力学。TG、DSC、FTIR分析结果表明:纳米OMMT1/PP复合材料比PP的热分解温度升高37℃,结晶度由51%提高到71%,而且有机化的纳米MMT片层与PP之间存在较强的作用,因此热氧作用的C O吸收峰明显弱化,表面轻微开裂。100～120℃老化后OMMT1/PP的强度保持率大大优于纯聚丙烯材料(8～22倍),OMMT1/PP 110℃老化12 d后拉伸强度仍然达54%。建立了以拉伸强度为参数的OMMT1/PP热氧老化的一级反应动力学方程,其热氧老化反应的活化能为52.3 kJ/mol,为PP的1.7倍。分析认为:OMMT1/PP较高的活化能值以及优良的抗热氧老化能力来自其剥离型纳米化MMT片层对PP的力学保护作用、物理阻隔效应以及OMMT1与PP之间化学交互作用的综合结果。