MC尼龙蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

在超声条件下以KH550硅烷偶联剂插层蒙脱土,采用阴离子聚合反应制备MC尼龙蒙脱土纳米复合材料(MMT/PA),并对改性蒙脱土和纳米复合材料的结构进行表征与性能测试。结果表明,在超声分散条件下KH-550硅烷偶联剂进入蒙脱土的片层间,增大层间距;聚合过程中己内酰胺进入蒙脱土的片层间,实现蒙脱土与己内酰胺的键性结合,并使得最终尼龙分子插层进入蒙脱土的片层间形成纳米复合材料。蒙脱土以部分剥离的多片层聚集体均匀地分散在尼龙基体中,起到增强增韧作用,当蒙脱土含量在3%左右时纳米复合材料的力学性能达到最优。     

有机蒙脱土的复合插层及分散性研究

以钠基蒙脱土(MMT)为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和己内酰胺为插层剂制备了复合插层有机蒙脱土(OMMT).红外光谱分析(IR)、热重分析(TGA)和X射线衍射分析(XRD)表明,有机插层剂已进入蒙脱土的层间,CTAB/己内酰胺复合插层有机蒙脱土的层间距大于单阳离子CTAB插层有机蒙脱土的层间距.Molau实验结果表明,这种有机蒙脱土在有机介质中表现出很好的分散性.     

尼龙1010/蒙脱土纳米复合材料的合成与表征

通过插层聚合制备了尼龙1010／蒙脱土纳米复合材料，测试了材料的力学性能，耐溶剂性，并通过SEM，WAXD，DSC等分析手段，研究了蒙脱土在聚合物基体中的分散情况及聚合物的结晶行为。实验结果表明，通过单体插层聚合方法所制得的复合物，其性能较尼龙1010有较大提高，蒙脱土在聚合物中基本达到了纳米级分散。     

固相法改性蒙脱土在聚氯乙烯中的应用

采用插层剂季磷盐和KH-560硅烷偶联剂对钠基蒙脱土进行固相法改性得到有机蒙脱土,并通过熔融插层法制备了聚氯乙烯(PVC)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,通过哈克流变仪、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)测试对比了钠基蒙脱土(MMT)和OMMT增强PVC复合材料的结构和性能。研究发现,蒙脱土、季磷盐与KH-560质量份为100∶10∶4时改性效果最佳,OMMT最佳用量为3份,PVC/OMMT3的流变性能明显优于PVC/MMT3,且PVC/OMMT材料中有机蒙脱土的层间距较大、层片分散更均匀。     

有机蒙脱土的制备及应用研究

采用正交实验法以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)为插层剂,制备了有机蒙脱土,优化条件为:固液比5％,反应温度90℃,反应时间2h.红外光谱表明CTMAB插层到蒙脱土片层中,XRD显示晶层间距增大,TG-DSC-DTA表明在335.5℃有明显放热峰,TEM表征片层结构被解离.将有机蒙脱土添加到环氧树脂中,较大地提高了环...     

钠基蒙脱土的有机改性及其表征

为了改善蒙脱土的层间结构,采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)对钠基蒙脱土进行有机插层改性,并且考察了有机阳离子种类、反应温度、pH值及有机阳离子加入量对插层效果的影响。使用X射线衍射仪 (XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)对样品进行了系统的分析。结果表明,OTAC插层效果比CTAB好,适宜的改性温度为80℃,在一定的范围内,pH的减小有利于插层,有机阳离子加入量为2倍于阳离子交换容量(CEC)时插层效果最理想。在此条件下,成功制备了有序高层间距纳米有机蒙脱土,晶面间距达到4.12 nm,甚至有部分片层剥离。     

EVOH/蒙脱土插层型纳米复合材料的研究

将蒙脱土有机化处理,然后将有机化蒙脱土与乙烯-乙烯醇嵌段共聚物(EVOH)通过Brabender流变仪熔融共混,制得纳米复合材料.通过电子透射显微镜、傅里叶变换红外光谱分析,X射线衍射分析等手段对该复合材料进行了结构测试.结果表明:EVOH可以插入有机化蒙脱土片层间;聚乙烯吡咯烷酮改性蒙脱土被EVOH插开的片层距离比季铵盐改性蒙脱土被EVOH插开的片层距离大;有机化蒙脱土在复合材料中比例越小,复合体系中蒙脱土被插开的片层间距越大;当有机化蒙脱土含量为8%时,形成剥离型纳米复合材料;当有机化蒙脱土含量为15%时,形成插层型纳米复合材料.     

OTAB有机化改性蒙脱土的研究

以十八烷基三甲基溴化铵(OTAB)作插层剂,采用阳离子交换法对蒙脱土进行有机改性.用单因素实验轮换法考察固液比、配料比、时间、温度及pH值等条件对改性效果的影响,确定最佳实验条件.同时借助XRD、热失重及红外光谱对有机土的结构和性能进行了表征.实验表明,在最佳实验条件下,OTAB分子插入到了蒙脱土片层间,使层间距从1.081nm增大到2.025nm.在与环氧树脂基体复合后,d001衍射峰消失,表明有机土被充分剥离,与环氧具有很好的相容性.     

2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚有机改性蒙脱土

以2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)作为插层剂, 采用阳离子交换法对钠基蒙脱土进行了有机改性; 研究了DMP -30与盐酸的摩尔比对蒙脱土有机改性效果的影响; 采用SEM、 TEM、 IR和XRD等对样品的微观形貌和结构进行了表征。结果表明: DMP-30与盐酸的摩尔比对蒙脱土有机改性具有明显的影响, 在合适的摩尔比(1 ∶ 2)时, DMP-30分子插入到蒙脱土片层间, 片层间距由1.34nm 增加至1.81nm。对改性后蒙脱土与环氧基体的复合效果进行了研究, 结果显示, 复合材料中蒙脱土的d₀₀₁衍射峰消失, 表明有机改性蒙脱土在环氧树脂基体中得到了充分剥离。      

蓖麻油酸钠改性蒙脱土的制备及其表征

采用常规酸碱反应制备了阴离子表面活性剂—蓖麻油酸钠,并以此表面活性剂对钠基蒙脱土进行有机改性。讨论了有机改性过程中改性剂用量,固液比,溶液pH,反应体系的温度对有机蒙脱土层间距的影响。对制得的阴离子有机蒙脱土(OMMT)进行了红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)测试。红外测试及X射线衍射结果均显示,蓖麻油酸钠已成功插层于蒙脱土片层中;热失重结果显示有机蒙脱土的热稳定性明显提高。     

MC尼龙和MC尼龙/纳米ZnO复合材料晶面间距的膨胀系数和收缩系数

采用原位聚合反应制备铸型(MC)尼龙6/纳米ZnO复合材料,并用动态高温X射线衍射(XRD)法对合成的MC尼龙/纳米ZnO复合材料进行研究,考察其在升温和降温过程中α<,1>和α<,2>晶面间距的变化、结晶结构的热稳定性.结果表明,随着温度的升高,MC尼龙的α<,1>(200)和α<,2>(002+202)晶面分别发生...     

卵磷脂/蒙脱土纳米中间体的制备及血液相容性研究

通过插层技术合成了卵磷脂/蒙脱土(PC/MMT)纳米中间体,利用XRD、FT-IR对合成的卵磷脂/蒙脱土纳米中间体进行了表征,结果表明卵磷脂已进入了蒙脱土层间,其层间距高达6.13nm;通过溶血试验和血浆复钙试验评价了PC/MMT纳米中间体的血液相容性,试验结果表明PC/MMT纳米中间体的溶血率<5%,符合生物医学材料的标准,复钙时间较长,有良好的血液相容性;预示了其在生物医药领域的潜在应用性.     

Morphology,thermal and mechanical properties of PVC/MMT nanocomposites prepared by solution blending and solution blending + melt compounding

Two types of montmorillonite (MMT), natural sodium montmorillonite (Na-MMT) and organically modified montmorillonite (OMMT), in different amounts of 1, 2, 5, 10 and 25 phr (parts per hundred resin), were dispersed in rigid poly (vinyl chloride) by two different methods: solution blending and solution blending + melt compounding. The effects on morphology, thermal and mechanical properties of the PVC/MMT nanocomposites were studied by varying the amount of Na-MMT and OMMT in both methods. SEM and XRD analysis revealed that possible intercalated and exfoliated structures were obtained in all of the PVC/MMT nanocomposites. Thermogravimetric analysis revealed that PVC/Na-MMT nanocomposites have better thermal stability than PVC/OMMT nanocomposites and PVC. In general, PVC/MMT nanocomposites prepared by solution blending + melt compounding revealed improved thermal properties compared to PVC/MMT nanocomposites prepared by solution blending. Vicat tests revealed a significant decrease in Vicat softening temperature of PVC/MMT nanocomposites prepared by solution blending + melt compounding compared to unfilled PVC.     

Preparation and characterization of poly (styrene-acrylonitrile) (SAN)/clay nanocomposites by melt intercalation

Poly (styrene-acrylonitrile) (SAN)/clay nanocomposites have been prepared by melt intercalation method from pristine montmorillonite (MMT), using hexadecyl trimethyl ammonium bromide (C16) and hexadecyl triphenyl phosphonium bromide (P16) as the reactive compatibilizers between polymer and clay. The influence of the reactive compatibilizers proportion relative to the clay on the structure and properties of the SAN/clay nanocomposites is investigated by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM), high-resolution electron microscopy (HREM), thermogravimetric analysis (TGA) and dynamic mechanical analysis (DMA). The effects of the two different clays (MMT and organic modified MMT) on the nanocomposites formation, morphology and property are also studied. The results indicate that the SAN cannot intercalate into the interlayers of the MMT and results in microcomposites. In the presence of the reactive compatibilizers, the dispersion of clay in SAN is rather facile and the SAN/clay nanocomposites reveal an intermediate morphology, an intercalated structure with some exfoliation and the presence of small tactoids. The appropriate proportion with 3 wt% reactive compatibilizers to 5 wt% MMT induces well-dispersed morphology and properties in the SAN matrix. The TGA analyses show that the thermal stability properties of the SAN/clay nanocomposites have been improved compared with those of the pristine SAN. The DMA results show that the storage modulus and glass transition temperature (Tg) of the SAN/clay nanocomposites have remarkably enhancements compared with the pristine SAN. At last the intercalation mechanism of the technology is discussed.     

PBS/MMT纳米复合材料的制备及表征

以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为基材,经十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性过的纳米蒙脱土为填料,采用熔融共混法,制备了PBS/MMT纳米复合材料,并研究了该复合材料的热稳定性能、力学性能和流变性能等。结果表明:当改性nano-MMT的添加质量分数为5%时,复合材料的熔点约提高了2.55℃,热初始分解温度提高了33℃;当其添加质量分数为3%时,复合材料的拉伸强度提高了9%,断裂伸长率提高了3%,冲击强度提高了23%;复合材料的流变性能比纯PBS的流变性能有一定程度的提高。     

Gd_2O_3/MC尼龙纳米复合材料的制备及性能研究

用原位分散聚合法制备了一系列Gd2O3/ME尼龙纳米复合材料,用SEM观察了Gd2O3纳米粒子在MC尼龙基体中的分散情况,用XRD研究了复合材料的晶体结构,并对复合材料的力学性能进行了表征.研究结果表明:(1)用原位分散聚合法制备Gd2O3//ME尼龙纳米复合材料是可行的,Gd2O3纳米粒子均匀分散在MC尼龙基体中,团聚情况较少;(2)GD2O3纳米粒子没有改变MC尼龙的结晶形态,但使其晶格尺寸发生了一定程度的改变;(3)纳米Gd2O3的加入可明显改善MC尼龙的力学性能,对MC尼龙同时具有增强和增韧双重效果.随着纳米Gd2O3用量的增加,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、缺口冲击强度、弯曲强度和弯曲模量都呈先升后降的趋势.当纳米Gd2O3用量为0.5%时,复合材料的综合性能最好,其拉伸强度、断裂伸长率、缺口冲击强度、弯曲强度和弯曲模量分别比MC尼龙基体提高19.6%、47.2%、19.7%、9.3%%和11.7%.     

有机磷氮系蒙脱土/LDPE纳米复合材料的制备及阻燃性能

以三氯氧磷和新戊二醇等为原料, 合成了一种新型磷氮型季铵盐(PAHAC), 通过红外光谱(FTIR)、 核磁共振氢谱(1H-NMR)和高分辨质谱(HRMS)表征化合物结构。利用PAHAC与钠基蒙脱土(Na-MMT)离子交换反应制备有机磷氮系蒙脱土阻燃剂(PAHACMMT)。FTIR和X射线衍射(XRD)研究表明: PAHAC通过离子交换对蒙脱土进行了有机化改性, 经20%质量分数的PAHAC改性后的MMT(20%PAHAC-MMT)层间距增至1.87nm, 20%PAHACMMT的热分解温度在310℃以上。透射电镜(TEM)分析结果表明, 20%PAHACMMT经LDPE熔融插层, 形成了插层剥离型纳米复合材料。锥形量热测试结果表明有机磷氮系蒙脱土/LDPE纳米复合材料具有良好的阻燃性能, 其中20%PAHACMMT(7%)/LDPE的热释放速率峰值(PHRR)比LDPE降低了21%, 热释放总量(THR)下降了9.5%。炭层的扫描电镜(SEM)分析结果表明, 20%PAHACMMT/LDPE燃烧后能形成致密的炭层, 起到良好的阻燃作用。      

可分散性纳米SiO_2改性尼龙1010的制备和性能

采用表面经硅烷偶联剂原位修饰的纳米二氧化硅(SiO2)通过熔融共混的方法制备了纳米SiO2/尼龙l010复合材料,测试了材料的力学性能,并通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、热失重(TGA)等分析手段考察了纳米SiO2在聚合物基体中的分散情况、热稳定性能及聚合物的结晶形态。实验结果表明,通过熔融共混方法制得的复合物,其力学性能较尼龙1010有较大提高,纳米SiO2在聚合物中达到了均匀分散,SiO2的加入使尼龙1010的热稳定性能稍有提高;同时起异相成核作用,使晶体尺寸减小,γ晶型有所增加。     

蒙脱土的酸化及有机化对聚氨酯/蒙脱土纳米复合弹性体材料性能的影响

利用本体聚合方法制备了聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料。通过对蒙脱土进行酸化和有机化两步处理,发现酸化处理不仅能有效地扩大蒙脱土的片层间距,还能有效地防止蒙脱土在聚氨酯本体聚合时对异氰酸酯基三聚副反应的催化作用。利用DSC、TGA、XRD等手段对聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料的力学性能、热性能、内部结构进行了表征,发现酸化及有机化蒙脱土在聚氨酯内部能形成纳米片层结构,提高了复合材料的力学性能。