OMMT/SBR复合改性沥青性能试验研究

为研究有机蒙脱土(OMMT)与丁苯橡胶(SBR)复合改性沥青及混合料的路用性能,通过针入度、软化点和延度试验先后分析了复合改性沥青的高低温性能、储存稳定性和抗老化性能,并通过车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验分别研究复合改性沥青混合料的高低温和抗水损害性能。试验结果表明,OMMT可有效改善SBR改性沥青的黏稠度和高温稳定性、储存稳定性和抗老化性能,但低温性能有所降低;OMMT能够明显提高SBR改性沥青混合料的高温稳定性和水稳定性,对低温抗裂性产生不利影响,且综合各方面性能,建议OMMT用量控制在3%左右。

炭黑/蒙脱土并用对HNBR复合材料性能的影响

为提高HNBR/OMMT纳米复合材料的性能,在分析螺杆泵定子橡胶实际破坏形式的基础上,结合各种检测手段研究炭黑的最佳加入份数以及炭黑/蒙脱土材料并用的效果.结果表明:炭黑N330用量对材料的硫化时间影响较小,但能显著提高门尼粘度和邵氏硬度;对HNBR/OMMT复合材料的机械性能、阿克隆磨耗性能及耐原油介质老化等性能进行测试发现,N330加入份数为40 phr时配方综合性能最优;交联密度测试表明,蒙脱土的加入会影响过氧化物的交联作用,应适当增加过氧化物和助交联剂的用量.

聚乙烯(PE)/OMMT纳米复合材料的结构、形态和性能

选择一种新型的有机改性蒙脱土(OMMT),在不加任何相容剂的条件下,利用熔融挤出法分别制备出了剥离型高密度聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料、插层型线型低密度聚乙烯/蒙脱土和低密度聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料。利用透射电子显微镜观察制备的复合材料的亚微观分散形态,确定了制备出的纳米复合材料的类型,并对不同亚微观结构形态进行了分析讨论,得出了不同分子结构影响纳米复合材料形成不同分散形态的结论;对于3种纳米复合材料的物理性能测试结果表明,不同亚微观分散形态的纳米复合材料的纳米效应不同,对物理性能的影响各有不同,对于聚合物/蒙脱土纳米复合材料的深入研究具有重大意义,同时分散均匀的纳米复合材料结构对于进一步研究聚乙烯纳米膜的气体阻隔性等性能奠定了良好的基础。

OMMT对POE/Mg(OH)_2复合材料性能的影响

通过熔融共混法制备了POE/POE-g-MAH/Mg(OH)2及POE/POE-g-MAH/Mg(OH)2/OMMT复合材料,采用X射线衍射(XRD)仪和透射电镜(TEM)对OMMT在POE/POE-g-MAH/OMMT(OMMT质量分数为11%)母粒中的分散情况进行了表征,利用水平-垂直燃烧仪和锥形量热仪对两种复合材料的阻燃性能进行了测试。XRD和TEM表明,在母粒中OMMT大部分以剥离形态存在,达到了纳米分散;垂直燃烧和锥形量热仪实验表明,随着OMMT含量的增加,复合材料的热释放速率(HRR)降低(由202.9 kW/m2降低到135.4 kW/m2),表明Mg(OH)2和OMMT具有阻燃协效作用。力学性能测试表明OMMT的加入有利于复合材料力学性能的提高。

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%。

有机蒙脱土对环氧树脂阻燃性能的影响

以环氧树脂(EP)为基体,蒙脱土(MMT)为添加剂,使用溶液共混法制备了有机蒙脱土改性环氧树脂(OMMT/EP)材料,研究了OMMT的含量对环氧树脂阻燃性能的影响。实验结果显示:在环氧树脂中添加一定质量分数的蒙脱土,材料的阻燃性能得到了提高。OMMT质量分数为5%时,氧指数较基体材料提高了7.6%。OMMT质量分数3%为时,材料的热释放速率峰值较纯环氧树脂材料降低了40.9%;OMMT的加入对材料的生烟速率也有一定的抑制作用。OMMT质量分数为1%时,材料的终止分解温度较纯环氧树脂材料提高了7%,600℃下的残碳率为4.97%,而纯环氧树脂的残炭率为0.55%,表明OMMT的加入显著地提升了其材料的成炭能力。

OMMT/IIR纳米复合材料结构与性能的研究

采用熔体插层法制备有机蒙脱土(OMMT)/IIR纳米复合材料。试验结果表明,OMMT/IIR纳米复合材料是插层型纳米复合材料;与无机粘土/IIR微米复合材料及IIR相比,OMMT/IIR纳米复合材料具有良好的物理性能,且其物理性能均随OMMT用量的增大而明显提高;与IIR相比,OMMT/IIR纳米复合材料具有优异的气密性。

有机蒙脱土对PA66/PP合金的增容作用研究

研究考察了有机蒙脱土对PA66/PP合金的增容作用。结果表明:在PA66/PP体系中OMMT可以起到减小PP分散相粒径的作用,但需3%以上的添加量才可达到明显的效果,而相容剂的进一步添加可使PP粒径急剧变小,粒径分布变窄;加工方法可以对OMMT复合体系中PP分散相粒径产生一定的影响,但不改变OMMT增容作用的规律;在复合体系中,较多的OMMT倾向于分布在PP分散相粒子周围,而有效地阻止分散相粒子凝集。

TAP/OMMT复配阻燃体系在NR中的应用

研究磷酸三芳基酯(TAP)/有机改性纳米蒙脱土(OMMT)复配阻燃体系在NR中的应用效果。试验结果表明:复配阻燃体系有效提高了NR的热稳定性和阻燃性能,相应复合材料的物理性能和耐磨性能较优;阻燃机理分析表明,TAP和OMMT的磷-硅协同效应增强了NR体系的阻燃效果。

有机化蒙脱土改善SBS改性沥青性能的研究

对掺入适量有机化蒙脱土的SBS改性沥青的常规技术性能、贮存稳定性能、美国战略公路研究计划（SHRP）技术性能等进行了试验研究；对有机化蒙脱土在SBS改性沥青中的作用原理进行了分析．结果表明，在SBS含量为5％（质量分数）的改性沥青中掺入适量（0～10％，质量分数）的有机化蒙脱土，可获得贮存稳定的SBS改性沥青，其常规技术性能满足聚合物改性沥青SBS类I—D技术指标要求，且优于不掺有机化蒙脱土的SBS改性沥青；SHRP技术性能满足PG70—22的指标要求．

瓜尔胶-g-聚丙烯酸/OMMT纳米复合吸水性树脂的制备与表征

以瓜尔胶(GG)、季铵盐改性的蒙脱土(OM-MT)和丙烯酸(AA)为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,在水溶液中通过接枝聚合反应制备了瓜尔胶-g-聚丙烯酸/OMMT纳米复合吸水性树脂。研究了OMMT的含量、MBA的浓度对产物吸水倍率的影响,考察了OMMT的引入对产物反复溶胀性能的影响。并用傅利叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法表征了纳米复合吸水性树脂的结构及内部形貌。结果表明,在聚合过程中GG与AA发生了接枝聚合反应;并且OMMT片层被剥离,以纳米尺寸分散在吸水性树脂中。MBA浓度为3mmol/L时,引入5%OMMT不仅可以提高纳米复合吸水性树脂的吸水倍率,而且还可以改善树脂的反复溶胀性能。

PBT/OMMT纳米复合材料的性能研究

采用原位聚合方法制备了聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)/有机膨润土(OMMT)纳米复合材料。结果表明,含质量分数3%左右OMMT的PBT/OMMT纳米复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度、弯曲强度较纯PBT分别提高16.5%、11.3%和9.9%,热稳定性小幅提高。OMMT与阻燃剂混合使用,可大幅提高材料的阻燃性能,较纯PBT提高20%以上,达到难燃标准。

ABS/OMMT、PA6/OMMT复合材料形态及性能

熔融挤出制备了有机蒙脱土(OMMT)含量不同的ABS/OMMT,PA6/OMMT复合材料,用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等仪器研究OMMT分别在ABS、PA6基体中的分布情况及对其力学性能的影响。结果表明:在ABS/OMMT复合材料中,OMMT主要为插层结构,大部分OMMT片层以聚集状态存在;而对PA6/OMMT复合材料,OMMT片层主要以剥离形态分布在PA6基体相中;随着OMMT含量增加,ABS/OMMT复合材料的拉伸、弯曲强度及弯曲模量都先上升后下降,且当OMMT含量在3份时性能较好,其缺口冲击强度呈下降趋势;PA6/OMMT复合材料在OMMT含量为3份时,其拉伸、弯曲强度和弯曲模量都出现极值现象,而缺口冲击强度线性降低。由于OMMT与PA6有较好的亲和力,在PA6中分散性较好,使PA6/OMMT复合材料的综合力学性能比ABS/OMMT复合材料的优异。

纳米OMMT对PA6/PET共混体系结晶性能的影响

采用熔融共混法,以PA6/PET(30/70)和PA6/PET(70/30)合金为研究对象,利用差示扫描量热法(DSC)探讨纳米有机OMMT对PA6/PET共混物结晶性能的影响,结果表明:PA6/PET共混物中,PA6相和PET相均能各自结晶,且PA6相阻碍PET相的结晶,而PET相对PA6相的结晶性能没有影响。引入纳米OMMT后,体系中PA6相和PET相的结晶温度均降低,并缩短半结晶时间,加剧两组分结晶温度对降温速率的依赖性。用莫志深方法处理纯PA6/PET共混物和PA6/PET/OMMT纳米复合材料的非等温结晶动力学,结果表明:在PA6/PET(30/70)共混体系中引入纳米OMMT后,F(T)值均增大,而在PA6/PET(70/30)共混体系中引入纳米OMMT,F(T)值减小。

OMMT改性MDI型聚氨酯胶黏剂的制备及力学性能

为了研究有机化蒙脱土对聚氨酯力学性能的影响,以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和聚醚二醇合成聚氨酯(PU)预聚体,二乙烯三胺为扩链剂,环氧树脂(E51)为固化剂,用有机化蒙脱土(OMMT)对其改性,采用原位聚合法合成了有机化蒙脱土(OMMT)/聚氨酯(PU)胶黏剂.通过红外光谱(FT-IR)表征聚合物的结构;X射线衍射(XRD)表征OMMT在基体中层间距的变化;扫描电镜(SEM)观察OMMT在基体中的分散和结构;通过剪切强度、剥离强度、拉伸强度和断裂伸长率的变化分析OMMT对胶黏剂力学性能的影响.结果表明:在基体中OMMT的层间距变大并被剥离成单独片层,OMMT的添加量少于4%时能够均匀地分散在基体中;加入OMTT可以提高PU的综合性能,当OMMT的质量分数为4%时OMMT/PU综合性能最佳,胶膜剪切强度达到最大值8 MPa与纯PU(6.2 MPa)相比提高了29%,拉伸强度为283.1 MPa比纯PU(165MPa)提高了71%,断裂伸长率为569%比纯PU(403%)提高了41%.

几种丁腈橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料的制备与对比表征

选择几种自制的有机蒙脱土,利用双辊直接混炼法与丁腈橡胶复合,测试材料的力学性能,确定出了最佳的有机蒙脱土牌号。利用透射电子显微镜观察,确定制备出了半剥离型的丁腈橡胶/有机蒙脱土(NBR/OMMT)纳米复合材料;测试材料的应力-应变曲线表征了不同有机蒙脱土含量的纳米复合材料的力学性能;利用溶剂渗透性测试实验表征了纳米复合材料的耐油性提高;通过透射电子显微镜观察发现,采用有机蒙脱土预凝胶,成功地制备了全剥离型的NBR/OMMT纳米复合材料。

PBT/OMMT纳米复合材料制备及阻燃性能研究

采用熔融插层法制备聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/有机膨润土(OMMT)纳米复合材料,加入阻燃剂提高PBT的阻燃性能。利用XRD、SEM观察纳米复合材料的结构及界面特征,测试阻燃效果和探讨其阻燃机理。实验结果表明:单一加入OMMT,可以提高阻燃性能,但效果不明显,而采用OMMT与阻燃剂混合使用,起到协效作用,在阻燃性能不降低的情况下(达到V-0级),可使阻燃剂用量降到一半,材料成本降低效果显著。

双辊共混法制备EPDM/OMMT纳米复合材料

自制一种有机改性蒙脱土(OMMT),采用双辊共混法与三元乙丙橡胶复合,得到了具有高强度、低硬度等超常力学性能的乙丙橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料。透射电镜观察表明,制备出了半剥离型纳米复合材料,力学性能测试显示,在低填充量(15份以下)时,纳米复合材料的各项力学性能远超过同含量下高耐磨碳黑体系的。在填充量为10份时,有机土填充体系的断裂强度为15.85 MPa,是碳黑填充体系(6.57 MPa)的2.4倍,是纯橡胶体系(2.05 MPa)的7倍多;撕裂强度也高于碳黑体系和纯胶体系的;而此时纳米复合材料的邵A硬度仅为58.5,比相同强度下碳黑补强体系的低近10。

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.

PA/POE/OMMT复合材料的制备及性能研究

分别以三种常用的尼龙(PA6,PA1010,PA11)为基体树脂,以乙烯–辛烯共聚物(POE)和有机改性蒙脱土(OMMT)为增韧增强改性剂,采用熔融共混方法制备了PA/POE/OMMT复合材料,并研究了复合材料的力学性能。结果表明,当OMMT的添加量为3%时,三种复合材料(PA6/POE/OMMT,PA1010/POE/OMMT,PA11/POE/OMMT)的综合力学性能最佳,复合材料的冲击强度达到56.14,53.15,59.09 kJ/m2,分别为纯PA树脂的10.3,6.5,6.0倍。