聚合物/有机蒙脱土纳米复合材料分散形态的制备影响因素

选择不同种类的有机蒙脱土（OMMT）和不同聚合物种类,采用不同加工条件和工艺,利用机械混炼法或挤出法制备出了不同亚微观形态的聚合物/有机蒙脱土纳米复合材料。首先通过研究具有不同的改性层间距的OMMT,发现改性后层间距的增大有利于聚合物分子的插层及蒙脱土片层的剥离,有利于制备剥离型纳米复合材料,并用示意图简要说明了形成过程;而同一种OMMT在具有不同分子结构的聚合物中,利用实例（高密度、低密度、线型低密度聚乙烯）以及简易示意图说明了聚合物分子链结构对于制备的纳米复合材料的亚微观形态的影响机理。在加工工艺条件中,加工过程中的剪切力大小是主要影响因素,通过以挤出法和机械混炼法制备的PP/OMMT与EPDM/OMMT纳米复合材料的TEM结果对比分析,说明剪切力的增大有利于蒙脱土片层的分离,更倾向于制备出剥离型纳米复合材料。     

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。     

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。     

熔融插层制备聚乙烯／蒙脱土纳米复合材料及其性能研究

通过加入适量马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH),用熔融插层法制备了聚乙烯(PE)／蒙脱土(MMT)纳米复合材料,采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等表征了复合材料的微观结构和形态。结果表明聚乙烯分子链已插入蒙脱土片层间,实现了插层复合。复合材料热稳定性和对气液阻透性的测定结果表明,与基体聚乙烯相比,复合材料的热分解温度有所提高,对有机溶剂及气体的阻性也有较大改善。     

BIIR/OMMT纳米复合材料的阻透性能和耐寒性能

采用机械混炼法制备了溴化丁基橡胶/有机蒙脱土(BIIR/OMMT)纳米复合材料,采用SEM和XRD对其亚微观结构进行了表征,并对其耐寒性能和阻透性能进行了研究。实验结果表明:OMMT片层以剥离状态分散于BIIR基体中;添加OMMT之后,BIIR的交联密度明显提高;OMMT能够略微降低BIIR的耐寒性能;OMMT片层具有优异的阻透效应,能够明显提高BIIR的热稳定性能和耐油性能。     

蒙脱土/EPDM纳米复合材料燃烧性能的研究

采用熔融插层法制备了蒙脱土/EPDM纳米复合材料,并研究了燃烧性能。结果表明,EPDM大分子不能与未有机化的钠基蒙脱土(Na+-MMT)插层复合,但能有效插入有机蒙脱土(OMMT)片层之间,形成OMMT/EPDM插层纳米复合材料。Na+-MMT对改善蒙脱土/EPDM纳米复合材料的阻燃和抑烟效果不明显;OMMT/EPDM纳米复合材料的热释放速率、总生烟量及烟密度等参数均明显降低;随OMMT用量的增大,阻燃性和抑烟性变得越来越好,最后趋于稳定。     

有机插层剂对交联聚乙烯/OMMT纳米复合电介质机械性能与热稳定性的影响

选用两种有机插层剂(十八烷基季铵盐和双十八烷基苄基季铵盐)处理的蒙脱土,采用熔融共混的方法,分别制备了无相容剂和以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)为相容剂的交联聚乙烯/蒙脱土(XLPE/OMMT)纳米复合体系,并对纳米复合材料的机械性能进行了测试。结果表明,加入的有机化OMMT与交联聚乙烯形成了较大的界面相互作用力,限制了交联聚乙烯分子链段的运动,可显著提高纳米复合材料的拉伸强度、断裂能和弹性模量。插层效果好的纳米复合材料,高温段的储能模量最大提高了4倍。采用热失重分析仪(TGA)研究了有机插层剂对热稳定性的影响,结果表明,有机化OMMT的均匀分散的片层状结构,可阻隔氧及挥发性降解产物的渗透与扩散,阻隔基体与燃烧区的热质传递,从而显著提高纳米复合材料的热稳定性。有机化OMMT的插层分散效果是影响纳米复合体系机械性能和热稳定性的关键。     

天然橡胶／有机蒙脱土纳米复合材料的阻隔效应

用自制的有机蒙脱土(OMMT)通过机械共混法制备了剥离型天然橡胶(NR)/OMMT纳米复合材料,用热解重量分析法、溶剂渗透性测试和气体阻隔性测试研究了材料的耐热性、耐油性和气体阻隔性.结果表明,由于蒙脱土片层的阻气和隔热作用,纳米复合材料的失重起始温度明显升高,耐热性能得到改善.在标准溶剂油中浸泡9 h后,填充3份(质量)OMMT的纳米复合材料的溶胀指数比纯NR试样降低了25.1%,常温耐油性能明显改善;其氧气渗透率较纯NR试样降低了49.4%.借助透射电子显微镜照片制作的示意图分析了OMMT片层阻隔效应的原理.     

蒙脱土改性酚醛树脂复合材料的制备与性能研究

为提高酚醛树脂(PF)的热稳定性,利用原位插层法制备了PF/蒙脱土(MMT)、PF/有机化蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,并比较了PF、PF/OMMT或PF/MMT经高温热处理后的力学性能和导电性能.研究表明,与PF复合后,OMMT和MMT都形成了剥离型的片层结构.与PF/OMMT复合材料相比,PF/MMT的质量保持率...     

含羧基有机蒙脱土/天然橡胶纳米复合材料的结构与性能

通过蒙脱土与酸化椰油酰胺基丙基甜菜碱(CAB)进行正离子交换,制备了含羧基的有机蒙脱土(OMMT),用OMMT与天然橡胶(NR)复合制得插层型纳米复合材料。对OMMT的结构进行了表征,研究了OMMT对NR/OMMT纳米复合材料结构与性能的影响。结果表明,酸化CAB溶液改性OMMT的层间距较蒙脱土改性者有较大幅度的增加;少量OMMT可改善NR的拉伸强度和扯断伸长率,同时维持较低的拉伸永久变形;OMMT对复合材料的硫化表现出促进作用,但其含量对复合材料的硫化特性影响不大。     

在超临界CO2中制备生物可降解PEC/OMMT纳米复合材料

将聚碳酸亚乙酯(PEC)与有机蒙脱土(OMMT)在超临界CO2(sc-CO2)中溶胀并混合,制备了生物可降解PEC/OMMT纳米复合材料。采用X射线衍射仪、热失重分析仪、差示扫描量热仪及万能电子拉力机等对PEC/OM-MT纳米复合材料的性能进行表征和分析。结果表明,70℃下制备的PEC/OMMT复合材料为插层型纳米复合材料;该复合材料的热稳定性和玻璃化转变温度都得到较大改善;加入少量OMMT,复合材料的拉伸性能得到明显提高。与熔融插层法和溶液插层法相比,sc-CO2法既可以解决PEC在熔融插层中面临的热降解问题,也可以避免溶液插层中使用大量有机溶剂造成的污染问题,是制备PEC/OMMT纳米复合材料的一种新方法。     

Thermal and Antistatic Properties of Polypropylene/Organo Montmorillonite Nanocomposites

Both polypropylene (PP) and PP/organo-montmorillonite (OMMT) masterbatch containing antistatic agent (3–9 wt%) were prepared by using co-rotating twin screw extruder followed by injection molding. PP/OMMT masterbatch was prepared by mixing PP, OMMT and maleated PP (PPgMAH). The PP nanocomposites were characterized by using X-ray diffractometer (XRD), differential scanning calorimeter (DSC), thermogravimetry analyzer (TGA), hardness and surface resistivity tests. XRD results indicated that AA could promote the intercalation in PP/OMMT nanocomposites. The decomposition temperature of PP/OMMT/AA nanocomposites is higher than that of PP/OMMT. The hardness, degree of crystallinity and surface resistivity of PP nanocomposites was influenced by the addition of antistatic agent.     

PA6/POE/OMMT纳米复合材料的流变行为

使用毛细管流变仪研究了尼龙6/乙烯-辛烯共聚物/有机改性蒙脱土(PA6/POE/OMMT)纳米复合材料的流变行为,并对lgΥω-lgγω、lgηα-lgγω、lgηα-1/T曲线进行了分析.研究结果表明,PA6/POE/OMMT纳米复合材料为假塑性流体,其表观粘度随着剪切应力的增加而降低;OMMT使得PA6/POE纳米...     

Effects of N,N′-Ethylenebis(stearamide) on the Properties of Poly(ethylene terephthalate)/Organo-montmorillonite Nanocomposite

Poly(ethylene terephthalate)/organo-montmorillonite (PET/OMMT) nanocomposites were melt-compounded using twin screw extruder followed by injection molding. N,N′-ethylenebis(stearamide) (EBS) was selected as a dispersing agent to improve the dispersibility and exfoliation of OMMT clay in PET matrix. Morphological properties of the PET/OMMT nanocomposites were examined by using X-ray diffraction analysis, transmission electron microscopy and atomic force microscopy. Thermal properties of the nanocomposites were characterized by using dynamic mechanical thermal analysis. It was found that the OMMT are well dispersed and exfoliated in the presence of EBS. Remarkable enhancement in impact strength and storage modulus of PET/OMMT was achieved by the addition of EBS.     

氢化丁腈橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料的结构与性能

采用机械混炼法制备氢化丁腈橡胶／有机蒙脱土纳米复合材料，并对复合材料的微观结构及性能进行了研究。透射电镜和X衍射结果显示，制得一种剥离型纳米复合材料；与纯氢化丁腈硫化橡胶相比，氢化丁腈橡胶／有机蒙脱土纳米复合材料具有优良的力学性能，并且随蒙脱土含量的增加而提高；TGA结果显示，氢化丁腈橡胶／有机蒙脱土纳米复合材料的热稳定性能提高。     

NBR/PVC/OMMT纳米复合材料的结构与性能研究

采用乳液共沉法和直接混炼法制备NBR/PVC/有机蒙脱土（OMMT）纳米复合材料,研究纳米复合材料的硫化特性、微观结构、动态力学性能和热稳定性.结果表明,OMMT能够显著促进NBR的硫化反应,使NBR/PVC/OMMT纳米复合材料的焦烧时间和正硫化时间明显缩短;乳液共沉法和直接混炼法NBR/PVC/OMMT纳米复合材料是插层型纳米复合材料,乳液共沉法NBR/PVC/OMMT纳米复合材料中的OMMT分散更为均匀,其储能模量、玻璃化温度和热分解温度均高于NBR/PVC共混物和直接混炼法NBR/PVC/OMMT纳米复合材料,具有较好的动态力学性能和热稳定性.     

Morphology,mechanical properties,and thermal stability of rigid PVC/clay nanocomposites

PVC/Poly(ε‐caprolactone) (PCL)/organophilic‐montmorillonite (OMMT) and PVC/Polylactide (PLA)/OMMT nanocomposites were prepared by a two‐step process. PCL/OMMT and PLA/OMMT master batches were prepared by melt blending using a two‐roller mill first, and then they were blended with PVC via extrusion. PVC/OMMT nanocomposites were also prepared using a two‐roller mill. Morphology, mechanical properties, and thermal stability were investigated. The formation of exfoliated or intercalated nanocomposites was confirmed by X‐ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). Only the PVC/PCL/OMMT nanocomposite showed both higher tensile strength and stiffness than unfilled PVC. Atomic force microscopy (AFM) indicated dependency of this behavior not only on the clay dispersion, but also on the adhesion between the OMMT and the polymer matrix. Furthermore, scanning electron microscopy (SEM) showed that the large plastic deformation of the PVC/PCL matrix also contributed to the strength increase of the PVC nanocomposites. The effect of PCL/OMMT on the improvement of the thermal stability of PVC was remarkable while the effect of PLA/OMMT was moderate. POLYM. ENG. SCI., 2011. © 2010 Society of Plastics Engineers.     

原位乳液聚合法制备PVAc-OMMT纳米复合材料的性能研究

通过乳液聚合技术引发醋酸乙烯酯（VAc）在有机插层剂改性的蒙脱土（OMMT）中原位插层聚合,制备了一种新型聚合物-黏土纳米复合材料PVAc-OMMT。利用X射线衍射、透射电子显微镜和红外光谱研究了复合材料的结构和微观形态;利用热失重分析、差示扫描量热法研究了不同OMMT用量的复合材料的热稳定性;同时探讨了OMMT用量对材料力学性能的影响。结果表明,采用该方法得到了插层型纳米复合材料,且该纳米复合材料与相同条件下制备的纯聚醋酸乙烯酯（PVAc）相比,具有较高的玻璃化转变温度、优良的热稳定性和较好的力学性能;随着OMMT用量的增加,材料的起始热分解温度逐渐向高温方向移动,热稳定性提高;材料的拉伸强度随OMMT用量的增加出现先增加后减小的趋势,当OMMT用量为10 %（质量分数,下同）时,材料的拉伸强度达到最大值7.87 MPa。     

熔融插层法制备聚乳酸/有机蒙脱土纳米复合材料及其性能研究

以新疆地产蒙脱土和聚乳酸为原料,通过熔融插层的方法制备了聚乳酸(PLA)/有机蒙脱土（OMMT）纳米复合材料。分别采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热重分析仪等对复合材料的微观结构、形貌及热稳定性进行了表征和分析。研究表明,PLA大分子链已经插入OMMT片层间,层间距明显增大,形成PLA/OMMT纳米复合材料,体系的相容性良好。PLA/OMMT纳米复合材料的热失重曲线移向高温端,其热分解温度提高。PLA/OMMT纳米复合材料的熔点、维卡软化点、冲击强度、拉伸强度、热稳定性均比PLA基体有明显的提高。PLA/OMMT纳米复合材料的降解性初步研究表明其是一种良好的生物可降解环保塑料。