有机阳离子插层蒙脱土改性骨胶的制备与性能研究

使用有机阳离子溴化铵盐对蒙脱土进行了有机化处理,利用插层法制备了改性骨胶／蒙脱土杂化材料。并对不同蒙脱土含量的复合材料的拉伸剪切强度、初黏力与纯改性骨胶进行比较。试验结果表明,经有机阳离子溴化铵盐处理的蒙脱土与改性骨胶具有良好的相容性。纳米蒙脱土通过插层处理使之变为有机纳米蒙脱土后,能显著改善改性骨胶的综合性能,粘接试样的拉伸剪切强度、初黏力都得到了显著提高。     

季铵盐插层剂对高密度聚乙烯性能的影响

采用季铵盐阳离子作为插层剂与钠基蒙脱土层间的无机阳离子进行离子交换,制备系列有机化蒙脱土,利用红外光谱对蒙脱土的结构进行表征,结果表明,插层剂已进入蒙脱土的层间.同时将有机化蒙脱土与HDPE进行熔融插层,制备了纳米聚乙烯复合材料,研究了插层剂对其部分力学性能的影响.     

聚丙烯／蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

用烷基季铵盐对钠基蒙脱土进行有机化处理,使其成为有机蒙脱土。X射线衍射（XRD）表明有机阳离子已同钠离子发生离子交换作用,导致层间距扩大。用熔融插层法制备聚丙烯／蒙脱土纳米复合材料,测试了力学性能。通过XRD、DSC等手段研究了其结构与结晶行为,并与聚丙烯进行了对比。实验表明,通过熔融插层可使聚丙烯插层于蒙脱土片层之中,且所得聚合物的冲击强度有所提高。     

剥离型酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料研究

用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对蒙脱土进行了有机化处理,使蒙脱土由亲水性变成亲油性。采用XRD、FTIR及TEM研究了有机蒙脱土及其在酚醛树脂中的剥离行为,制备了酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料并测试了其层间剪切性能和烧蚀性能。实验结果表明,经CTAB处理的蒙脱土与酚醛树脂具有良好的相容性,且CTAB的含量较多时所制得的有机蒙脱土的结构较好,根据Bragg方程计算,CTAB用量超过蒙脱土量50%时,蒙脱土的片层间距由原来的1.48 nm增加到2.33 nm;有机蒙脱土用量小于5%时生成完全剥离型酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料;与碳布增强酚醛树脂复合材料相比,碳布增强酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料的力学性能和烧蚀性能均有一定的提高和改善,层间剪切强度随蒙脱土含量的增多而增大,蒙脱土用量为15%时,层间剪切强度提高了27.1%,线烧蚀率在用量为3%时降低了48.5%,质量烧蚀率变化不明显。     

有机插层剂对聚酰胺6／MMT纳米复合材料制备的影响研究

以烷基胺、季铵盐和氨基酸作为有机插层剂与蒙脱土片层进行阳离子交换，制备出层间距不同的有机蒙脱土。采用熔融插层法和原位聚合法分别制备聚酰胺（R％）／蒙脱土（MMT）纳米复合材料，并利用XRD、FT-IR、TEM对有机蒙脱土及纳米复合材料进行结构表征。研究结果表明：用烷基胺、季铵盐和氨基酸有机插层剂改性的蒙脱土层间距由原来的1．25nm分别增大到3．21nm、3．99nm和1．82m；季铵盐有机插层剂更适用于熔融插层法制备PA6／MMT纳米复合材料，而氨基酸有机插层剂更适用于原位聚合法制备PA6／MMT纳米复合材料。     

用乳液插层法制备丙烯酸丁酯/有机蒙脱土纳米复合材料

用乳液插层法制备了丙烯酸丁酯/有机蒙脱土纳米复合材料。先将钠基蒙脱土有机化,然后用乳液聚合法反应制得纳米复合材料。X射线衍射分析表明,蒙脱土有机化后层间距增大,季铵盐插层进入蒙脱土层间,乳液聚合后层间距进一步增大,聚丙烯酸丁酯插层到蒙脱土层间,得到丙烯酸丁酯/有机蒙脱土纳米复合材料。动态力学分析表明,复合材料的储能模量大大提高,损耗因子几乎不变。     

酚醛树脂／蒙脱土纳米复合材料的制备及性能

采用阳离子交换的方法对蒙脱土进行了有机化处理，使蒙脱土由亲水性变成亲油性，并且使其层间距由原来的1．48nm扩大到2．33nm。采用X射线衍射仪研究了有机蒙脱土在酚醛树脂中的剥离行为，制备了酚醛树脂／蒙脱土纳米复合材料并测试了其层间剪切性能和烧蚀性能。实验结果表明，酚醛树脂与有机蒙脱土的相容性好，蒙脱土在酚醛树脂中完全剥离；酚醛树脂／蒙脱土纳米复合材料的层间剪切性能和烧蚀性能与纯酚醛树脂固化物相比有不同程度的提高和改善。     

有机蒙脱土改性环氧树脂胶粘剂的制备工艺优化设计

采用不同碳链的季铵盐阳离子作为插层剂与蒙脱土层间的无机阳离子(Ca2+)交换,制备出系列有机蒙脱土,用有机蒙脱土对环氧树脂进行改性,制备了纳米有机蒙脱土/环氧树脂结构胶,同时,用4因素3水平正交试验设计对关键配料参数进行了优化,并对结构胶的剪切强度和冲击强度进行了测试。研究表明,优化配制的纳米改性环氧树脂胶粘剂是一种高性能的结构胶粘剂,其钢-钢剪切强度可达29.2 MPa,冲击强度可达33.8 MPa,有效地改善了环氧树脂胶粘剂的粘接性能。     

聚氯乙烯／蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

对钠基蒙脱土进行有机化处理,XRD表明有机阳离子已同钠离子发生离子交换。熔融法制备聚氯乙烯／蒙脱土插层复合材料,用X－射线衍射研究复合材料的结构,聚氯乙烯不能插层于钠基蒙脱土,但能插层于有机蒙脱土,形成剥离型纳米复合材料。采用DSC研究了聚氯乙烯／有机蒙脱土复合材料的玻璃化转变温度,研究结果表明,聚氯乙烯／有机蒙脱土比聚 乙烯／钠基蒙脱土复合材料的力学性能优异。     

尼龙6-聚乙烯合金/蒙脱土纳米复合材料的制备与物理机械性能

用熔融插层法制备了尼龙6-聚乙烯合金/蒙脱土纳米复合材料.X射线衍射表明,在有机蒙脱土质量分数为4%,6%时,蒙脱土被剥离成片层分散在基体中;进一步提高蒙脱土质量分数至10%,蒙脱土部分剥离,部分插层.物理机械性能测试结果表明,将有机蒙脱土加入尼龙6-聚乙烯合金中能显著提高复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度.其中冲击强度最大可以提高100%以上.     

纳米黏土增强材料研究

玉山蒙脱土经提纯、钠化和有机插层处理后制得纳米黏土,阳离子交换容量为114 mmol/100 g土,晶层间距由1.238 nm增大到2.090 nm。采用挤水转相技术,以酯类为有机相置换纳米黏土中的水相,且m(有机相)∶m[纳米黏土(干土)]=100∶30,可防止纳米黏土的二次团聚,获得颗粒高度分散的纳米黏土增强材料。纳米黏土增强树脂的最佳质量分数为m(树脂)∶m(纳米黏土)=100∶5,用于环氧树脂时,冲击强度可提高302.3%,弯曲强度提高45.5%;用于聚丙烯树脂时,冲击强度提高35.7%。     

插层有机纳米蒙脱土对脲醛树脂胶粘剂性能的影响

用十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基三甲基溴化铵对蒙脱土(MMT)进行有机化处理,采用插层复合法制备了插层有机纳米MMT/脲醛树脂(UF)胶粘剂;讨论了有机纳米MMT用量对UF胶粘剂的表观黏度、拉伸剪切强度、耐水性及游离甲醛含量的影响。结果表明:与纯UF胶粘剂相比,插层有机纳米MMT/UF胶粘剂的表观黏度提高了2.05倍,拉伸剪切强度增加了17%,耐水时间增加了105min,游离甲醛含量由2.01%降至0.32%;经有机纳米MMT插层复合改性后,UF胶粘剂的综合性能明显提高,游离甲醛含量明显降低,符合世界环保产品的使用要求。     

Particulate reinforcement and formaldehyde adsorption of modified nanocrystalline cellulose in urea-formaldehyde resin adhesive

In this study, nanocrystalline cellulose (NCC) was used for reinforcement and formaldehyde (HCHO) adsorption of urea-formaldehyde (UF) resin adhesive in fiberboard. The original NCC was modified by 3-aminopropyltriethoxysilane for improving the wetting property with UF resin adhesive. The UF resin adhesive with modified NCC was analyzed by X-ray powder diffraction, thermogravimetric analysis, and Fourier transform infrared. The HCHO emission and bending and bonding strength of the UF resin adhesive with modified NCC were tested according to Chinese National Standard GB/T 17657-1999. Compared with the original UF resin adhesive, modified NCC led to limited effects on the crystal structure, thermal stability, and characteristic absorption peaks of UF resin adhesive. The HCHO emission of the UF resin adhesive with 1.0% modified NCC decreased by 13.0%, while the bending and bonding strength increased by 40.5 and 158.3%, respectively. The improvements of modified UF resin adhesive were destroyed by the reunion of NCC when the content was more than 1.5%.     

纳米粘土改性酚醛树脂结合剂的制备及表征

通过原位插层聚合方法在苯酚与甲醛缩合反应过程中引入层状钠基硅酸盐粘土,得到1种纳米粘土改性酚醛树脂的结合剂。通过X-射线衍射、透射电子显微镜等手段表征了所制备的纳米粘土改性酚醛树脂结合剂中粘土片层的分散状态。采用这种结合剂所制得的无定形捣打料和铝碳砖的耐压强度以及抗弯刚度均得到较大提高。     

热塑性酚醛树脂基纳米复合材料的性能

用有机化改性的蒙脱土作为纳米粒子,通过原位聚合法制备了酚醛树脂基纳米复合材料;研究了蒙脱土纳米粒子对复合材料热稳定性、力学性能和特性粘数的影响.实验结果表明,纳米蒙脱土的加入提高了复合材料的热稳定性,且随纳米蒙脱土用量的增加而升高;蒙脱土质量分数为5%时,材料的冲击强度和流动性达到最佳.     

胶合板用脲醛树脂胶粘剂的纳米改性

以MMT(蒙脱土)或OMMT(有机蒙脱土)作为改性剂,两者分别在UF(脲醛树脂)合成的不同阶段(加成阶段、缩聚阶段和缩聚后期)中以同一投料比引入体系中,制备相应的改性UF胶粘剂。研究结果表明:当n(F):n(U)=1.2:1、w(MMT或OMMT)=2%(相对于尿素总质量而言)时,MMT和OMMT的引入,能使相应改性UF胶粘剂的某些性能(如黏度、固含量、胶接强度和固化时间等)增加、游离甲醛含量降低;OMMT的改性效果优于MMT,并且OMMT在加成阶段投入时降醛效果明显,在缩聚阶段投入时补强效果明显。     

Effect of resin type and content on properties of composite particleboard made of a mixture of wood and rice husk

This study investigated the effect of resin type and content on the dimensional stability and mechanical properties of single-layer composite particleboards made of a mixture of wood particles (70 wt%) and rice husk particles (30 wt%). Two types of resin, urea–formaldehyde (UF) resin and phenol–formaldehyde (PF) resin, were used in the experiments at three different contents which were 8, 10, or 12 wt%. The dimensional stability of the samples was significantly improved by increasing the resin content. When the contents of the UF and PF resins increased from 8 to 12 wt%, the WA values of the samples decreased to18% and 33%, respectively. Similar results were also observed for the TS values. The UF resin bonded samples swelled two times more than the PF resin bonded particleboard. The mechanical properties of the PF resin bonded samples were better than the UF resin bonded samples. When the contents of the UF and PF resins increased from 8% to 12 wt%, the internal bond strength values of the samples increased to 21% and 41%, respectively. The bending strength and modulus of elasticity of the samples were not significantly increased by increasing contents of the UF and PF resins, except for the 12 wt% content.     

环氧大豆油增韧酚醛树脂/蒙脱土复合材料力学性能研究

采用环氧大豆油和有机蒙脱土复合改性酚醛树脂以提高材料的力学性能。环氧大豆油可通过醚键接枝在酚醛树脂上,向树脂中引入柔性长链来提高树脂韧性;蒙脱土可通过聚合插层,在树脂中形成“网—点”结构,从而大幅提高材料的力学性能。研究结果表明,环氧大豆油的加入量为40 ％（质量分数,下同）时,能使酚醛树脂的冲击强度提高72 ％,弯曲强度可达到94 MPa,断裂伸长率为4.5 ％。在此基础上,有机蒙脱土的加入量为2 ％时,材料的冲击强度可提高42.2 ％,弯曲强度为111 MPa,断裂伸长率为5.6 ％,拉伸强度为30.8 MPa。综合比较,加入40 ％的环氧大豆油,2 ％的有机蒙脱土对材料力学性能改善效果最佳。     

茶叶废料在脲醛树脂中的应用研究

将不同颗粒度的茶叶废料粉添加到脲醛树脂胶中,研究了茶叶废料的颗粒度、加入量等对脲醛树脂胶黏剂的游离甲醛含量、黏接胶合板的甲醛释放量及胶合强度的影响。实验结果表明,茶叶废料作为填料添加到脲醛树脂胶黏剂中,能够降低其游离甲醛含量以及其黏接胶合板的甲醛释放量;茶叶废料颗粒度越小,与脲醛树脂混合性越好,消除甲醛效果越显著;茶叶废料的适量加入不会降低胶合板胶合强度。     

DSC法研究乙二醛-尿素树脂的固化性能

为从源头上降低UF树脂及其胶合板材的甲醛释放对环境和人体健康所造成的危害,选用乙二醛(G)取代甲醛(F)与尿素(U)反应,制备乙二醛-尿素(GU)树脂。用差示扫描量热分析(DSC)方法研究了原料物质的量比、反应pH、反应时间、反应温度、pH调节剂对所合成GU树脂固化性能的影响规律;并用不同原料物质的量比的GU树脂制备刨花板并测定了其各项性能。结果表明,GU树脂的较优合成条件为:在弱酸性条件下,乙二醛与尿素物质的量比(G/U)=1.2∶0～1.4∶1.0,反应温度70～80℃,反应时间3h;此条件下合成的GU树脂胶合的刨花板内结合强度IB达到0.44MPa、弹性模量MOE达2298MPa、静曲强度MOR为10.5 MPa,且无甲醛释放。