聚乙烯/蒙脱土复合材料的结晶行为

采用溶液共混法制备了聚乙烯(PE)／有机纳米蒙脱土(MMT)复合材料。首先利用广角X射线衍射(WAXD)及透射电镜(TEM)分析了复合材料的微观相态,然后采用DSC分剐对高和低MMT含量复合材料的结晶行为进行了研究。研究显示,MMT在PE基体中得到了较好的分散;在低MMT含量的复合材料中,MMT对聚乙烯结晶过程的影响是诱导成棱及阻碍分子链运动的协同作用;而在高MMT含量下,MMT并不影响聚乙烯的晶型及晶胞尺寸,但对其表现结晶度有较大影响。     

PMAA/MMT及PMAA/MMT/SiO_2纳米复合材料的结构与性能研究

采用原位插层聚合法制备了聚甲基丙烯酸/蒙脱土(PMAA/MMT)纳米复合材料和聚甲基丙烯酸/蒙脱土/二氧化硅(PMAA/MMT/SiO2)纳米复合材料,并比较两种纳米复合材料的结构与性能。研究结果表明,PMAA/MMT纳米复合材料属于插层与剥离共存型纳米复合材料。PMAA/MMT/SiO2纳米复合材料中蒙脱土的特征衍射峰已经消失,蒙脱土与二氧化硅均匀分散在聚合物基体中。PMAA/MMT及PMAA/MMT/SiO2纳米复合材料均有一定的鞣制性能,但相对而言PMAA/MMT/SiO2纳米复合材料的鞣制效果较好。     

聚丙烯/聚乙二醇改性蒙脱土纳米复合材料的力学和流变性能

通过熔融插层法制备了聚丙烯/蒙脱土(PP/MMT)纳米复合材料。利用X射线衍射(XRD)和透射电镜表征了PP/MMT纳米复合材料的插层结构。XRD结果表明,经过聚乙二醇(PEG)处理的蒙脱土层间距增大;透射电镜(TEM)照片显示,蒙脱土在PP基体中达到纳米级分散,且分散均匀。PP/MMT纳米复合材料力学性能得到较大提高。加入5份改性MMT时,复合材料的缺口冲击强度和断裂伸长率分别从纯PP的3.93kJ/m2、74.46%提高到9.95kJ/m2、220.66%。动态流变性能测试结果表明,MMT的加入降低了PP的复数黏度(η*)、储能模量(G′)和耗能模量(G″)。     

低密度聚乙烯/蒙脱土复合材料的制备及隔声性能

以有机改性蒙脱土(OMMT)作为纳米隔声填料,分别通过熔融共混法和溶液共混法制备了LDPE/OMMT复合材料,研究了蒙脱土含量和制备方法对复合材料的隔声性能的影响。采用多级拉伸共挤出装置改善蒙脱土在基体中的分散,研究不同力场大小作用下蒙脱土分散形态及复合材料的隔声性能。结果表明,少量蒙脱土的加入可以大幅度改善LDPE的隔声性能,但是随着蒙脱土含量的增加,蒙脱土团聚严重,复合材料的隔声性能变差,与熔融共混相比,由于溶液共混法更能使蒙脱土在基体中分散,制备的复合材料的隔声性能更好。随着分割叠加单元个数的增加,蒙脱土在LDPE基体中分散改善,当分割-变形-叠加单元(LME)个数达到8个时,蒙脱土纳米级分散在基体中,复合材料的隔声性能最佳。     

醋酸纤维素/蒙脱土生物纳米复合材料的结构与力学性能

采用熔融插层法在聚乙二醇的增塑作用下制备了醋酸纤维素/蒙脱土(CA/MMT)生物纳米复合材料。利用X射线衍射和透射电镜表征了CA/MMT纳米复合材料的插层结构。X射线衍射结果表明,复合后蒙脱土的层间距增大;透射电镜照片显示,蒙脱土在CA基体中达到纳米级分散,且分散均匀。CA/MMT纳米复合材料的力学性能得到较大提高,加入5 phr有机蒙脱土时,复合材料的拉伸强度从纯增塑CA的38.8 MPa增到48.2 MPa。动态力学测试表明复合材料的储能模量增大,玻璃化转变温度提高。     

有机改性蒙脱土对聚乙烯稳定性影响

用甜菜碱为有机改性剂对蒙脱土(MMT)进行有机改性,使其变为有机蒙脱土(O-MMT),并采用熔融插层法制备了聚乙烯/有机蒙脱土(PE/O-MMT)复合材料。通过特性黏度分析了不同含量有机改性蒙脱土的聚乙烯/有机蒙脱土复合材料样品膜在人工加速老化实验下的光降解特性,并采用扫描电镜分析了有机蒙脱土含量为0%和4%的聚乙烯/有机蒙脱土复合膜表面形貌。结果表明:有机改性蒙脱土(O-MMT)能有效提高聚乙烯的光降解稳定性。     

LDPE/EVA/蒙脱土熔融插层纳米复合体系稳态剪切流变行为

用平行板和毛细管流变仪测定并研究了具有剥离结构的低密度聚乙烯(LDPE)／乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)／蒙脱土纳米复合材料熔体的稳态剪切流变行为。研究结果表明,蒙脱土含量较低的复合物熔体,在低剪切速率下,即出现剪切变稀现象；而在较高剪切速率下,填充物浓度对体系熔体的剪切粘度影响较小；与基体树脂相比较,蒙脱土的加入,使其熔体的非牛顿指数降低,粘流活化能略有增加。     

蒙脱土含量对聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料动态流变行为的影响

用有机蒙脱土(OMMT)/MgCl2负载TiCl4的Ziegler-Natta插层型催化剂,通过原位聚合法制备了具有不同MMT含量的PE/MMT纳米复合材料。利用DHR-Ⅱ型动态流变仪和熔融指数(MFI)仪分析了MMT含量对其动态流变行为和熔融指数的影响。结果表明,随MMT含量的增加,复合材料的储能模量(G')、损耗模量(G″)、复合粘度(η*)和粘流活化能(ΔEη*)先升高后降低且低于HDPE;熔融指数(MFI)和损耗因子(tanδ)先降低后升高且低于HDPE。相比于HDPE,MMT含量为4.58%的复合材料,在高频区域tanδ高于HDPE;MFI提高489%;ΔEη*降低22.4%,该性质有利于PE/MMT纳米复合材料的成型加工。     

PA6/MMT纳米复合材料的制备与表征

采用原位聚合法制备PA6/MMT纳米复合材料。利用超薄切片法制备原子力显微镜观测样品,实现了对复合材料中纳米蒙脱土分散情况的原位观测。对复合材料进行了扫描电镜、差示扫描量热、热重、X射线衍射、单轴拉伸、缺口冲击等实验,结果表明,超薄切片法制备的PA6/MMT纳米复合材料原子力实验样品较好地实现了对纳米蒙脱土分散情况的原位观测。插层过程扩大了蒙脱土片层的间距,蒙脱土在基体中分散均匀。蒙脱土在基体中起到了异相形核作用,复合材料的结晶速率升高,热分解温度有所下降。拉伸强度与弹性模量随蒙脱土含量的增加而增加。相比于纯尼PA6,复合材料的冲击强度有不同程度的增加。     

原位聚合制备聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料

首先用乳液聚合法得到聚苯乙烯丙烯腈共聚物改性的蒙脱土，然后利用蒙脱土片层上的羟基和聚合物链上的极性官能团负载茂金属催化剂并通过原住聚合法制得聚乙烯／蒙脱土(PE／MMT)蚋米复合材料。XRD和TEM电镜分析结果表明蒙脱土在聚乙烯基体中呈蚋米级分散。DSC分析结果表明，复合材料的熔点比纯PE高2℃～5℃，DMA分析结果表明，复合材料的储能模量较纯聚乙烯有较大辐度的增长。     

Novel toughened polylactic acid nanocomposite: Mechanical,thermal and morphological properties

The objective of the study is to develop a novel toughened polylactic acid (PLA) nanocomposite. The effects of linear low density polyethylene (LLDPE) and organophilic modified montmorillonite (MMT) on mechanical, thermal and morphological properties of PLA were investigated. LLDPE toughened PLA nanocomposites consisting of PLA/LLDPE blends, of composition 100/0 and 90/10 with MMT content of 2 phr and 4 phr were prepared. The Young’s and flexural modulus improved with increasing content of MMT indicating that MMT is effective in increasing stiffness of LLDPE toughened PLA nanocomposite even at low content. LLDPE improved the impact strength of PLA nanocomposites with a sacrifice of tensile and flexural strength. The tensile and flexural strength also decreased with increasing content of MMT in PLA/LLDPE nanocomposites. The impact strength and elongation at break of LLDPE toughened PLA nanocomposites also declined steadily with increasing loadings of MMT. The crystallization temperature and glass transition temperature dropped gradually while the thermal stability of PLA improved with addition of MMT in PLA/LLDPE nanocomposites. The storage modulus of PLA/LLDPE nanocomposites below glass transition temperature increased with increasing content of MMT. X-ray diffraction and transmission electron microscope studies revealed that an intercalated LLDPE toughened PLA nanocomposite was successfully prepared at 2 phr MMT content.     

LDPE/MMT/PEG相变材料的制备及性能

以聚乙二醇(PEG)为相变物质,同层状纳米蒙脱土(MMT)进行插层复合,选择聚乙烯接枝马来酸酐(LDPE-gMAH)为增容剂在Brabender塑化机中同低密度聚乙烯(LDPE)树脂熔融共混制备复合相变材料.采用红外光谱(IR)、差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(PLM)对LDPE/MMT/PEG复合相变材料的结构...     

Modification of montmorillonite by novel geminal benzimidazolium surfactant and its use for the preparation of polymer organoclay nanocomposites

A new benzimidazolium derivative, the benzimidazolium-N,N′-hexadecane-2-hydroxy-ethyl bromide (Bz) featuring two geminal hexadecyl hydrophobic buttress has been synthesized and used for the functionalization of sodium montmorillonite (MMT-Na) via cationic exchange process. The resulting benzimidazolium-modified MMT (MMT-Bz) exhibits a large d-spacing of 3 nm between silicate layers and shows a high thermal stability compared to the commonly used clay modified alkyl ammonium salts (cloisite 20A and cloisite 20B). MMT-Bz was incorporated in high density polyethylene (HDPE) matrix via melt mixing method to produce HDPE/MMT-Bz nanocomposites. The microstructure and the morphology of these nanocomposites were studied by X-ray diffraction (XRD) and scanning electronic microscopy (SEM). The dispersion state of the organoclay within HDPE was monitored by UV–Vis spectroscopy and melt rheology. A more homogeneous dispersion or a greater content of the MMT-Bz in the matrix produced stronger solid-like and non-terminal behavior in the nanocomposites. Tensile properties and thermal stability were evaluated and discussed on the basis of the amount of clay incorporated within the nanocomposites. The intercalated structure in the nanocomposites, resulting from both the better dispersion/distribution of clay nano-platelets and their strong interaction with the polymer chains, provides the driving force to significantly enhance the HDPE properties.     

微注射成型高密度聚乙烯-线性低密度聚乙烯共混物的微结构及力学性能

为提高线性低密度聚乙烯（LLDPE）的拉伸强度和模量,扩大其应用领域,将三种不同相对分子质量的高密度聚乙烯（HDPE）分别与LLDPE共混,通过微注射成型技术制备HDPE-LLDPE制品。综合利用DSC、广角X射线衍射（WAXD）、小角X射线散射（SAXS）和拉伸性能测试研究了共混物在微注射成型过程中的结构演化及力学性能。拉伸测试结果表明,与纯LLDPE相比,HDPE-LLDPE的拉伸强度和模量随HDPE分子量的增加而增加。微结构分析结果显示,随HDPE分子量的增加,HDPE-LLDPE制品的分子链和片晶取向度增大、结晶度增加,且制品内形成了较多取向的Shish-Kebab晶体结构。通过分析微结构的表征结果,解释了HDPE-LLDPE的拉伸强度和模量显著提高的原因。     

短切碳纤维表面处理对木粉/高密度聚乙烯复合材料性能的影响

木粉（WF）填充增强高密度聚乙烯（HDPE）复合材料具有良好的环境效益,少量引入短切碳纤维（SCF）可进一步提高其力学性能。为改善SCF与WF/HDPE复合材料中塑料基体的界面结合,提高SCF在WF/HDPE复合材料中的增强作用,采用气相、液相及气液双效氧化3种表面处理方式处理SCF,通过挤出工艺制备短切碳纤维增强木粉/高密度聚乙烯复合材料（SCF-WF/HDPE）,探讨了不同处理方法对SCF-WF/HDPE复合材料性能的影响。SEM观察显示,表面处理增大了SCF的表面粗糙度,可提高其与基体的界面结合;动态力学性能分析证实碳纤维提高了存储模量。测试结果表明：表面处理过的短切碳纤维可使SCF-WF/HDPE复合材料的力学性能、热力学性能和蠕变性能均得到显著提高,其中气相表面处理的效果最好。对比WF/HDPE复合材料,SCF-WF/HDPE的拉伸强度提高了34.5%,弯曲强度提高了23%,冲击强度提高了54.7%。     

蒙脱土/碳纳米管组成对聚乙烯复合材料性能的影响

将改性的纳米蒙脱土(MMT)和官能化的多壁碳纳米管(MWCNTs)进行复合,然后负载TiCl4催化组分,制备出纳米载体Ziegler-Natta催化剂,最后进行乙烯原位聚合得到含有多维纳米材料的聚乙烯基复合材料。通过调控纳米载体中两种材料的组成,研究蒙脱土/碳纳米管组成对纳米复合材料性能的影响。结果表明:纳米蒙脱土、改性碳纳米管复合作为催化剂的载体,能够得到高活性的乙烯聚合催化剂。两种纳米材料组成的改变,会影响聚乙烯复合材料的力学性能。当多壁碳纳米管与蒙脱土比例为1∶1时,所得到的复合材料的拉伸强度为38.7MPa。     

聚乳酸/蒙脱土纳米复合材料的力学性能和流变性能

制备了聚乙二醇(PEG)、聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物(PLA-PEG)插层的钠基蒙脱土、有机蒙脱土(OMMT)两类复合助剂。X射线衍射(XRD)分析结果表明,经过处理的蒙脱土层间距增大;通过熔融共混法将复合助剂与聚乳酸(PLA)共混制备PLA/MMT复合材料,研究了PLA/MMT复合材料的力学性能,动态流变性能。结果表明,复合助剂的加入可以提高聚乳酸的断裂伸长率、拉伸强度以及聚乳酸的复数黏度、储能模量和耗能模量。     

St-PMI-AN/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

采用乳液插层聚合的方法制备了苯乙烯（St）-N-苯基马来酰亚胺（PMI）-丙烯腈（AN）/蒙脱土纳米复合材料,并对复合材料的结构、热性能及力学性能进行了表征.结果表明,与蒙脱土插层复合后,复合材料的综合性能有很大提高.采用未经有机化处理的蒙脱土（MMT）制备St-PMI-AN/MMT纳米复合材料,制备工艺比采用有机化蒙脱土（OMMT）简单,而且得到的复合材料的综合性能与St-PMI-AN/OMMT相当,甚至其冲击强度略高.     

SEBS-g-MA对R-PET/LLDPE共混物结构与性能的影响

以SEBS-g-MA为相容剂,借助力学性能、DSC、SEM和DMA等表征手段对SEBS-g-MA在R-PET/LLDPE/SEBS-g-MA共混物中的作用进行研究。研究发现,添加质量分数10%的SEBS-g-MA时,共混物的缺口冲击强度和断裂伸长率都得到明显的改善。DSC分析结果表明,LLDPE和PET的熔点都没有发生变化,但PET的熔融峰出现双峰。SEM结果显示,添加10%SEBE-g-MA能够使LLDPE在PET基体中充分分散,过量的SEBS-g-MA会诱导部分PET进入分散相,最终形成Salami结构的聚集体。     

r-PET/LLDPE复合材料的制备与性能

采用线性低密度聚乙烯（LLDPE）和马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯（MLLDPE）增韧回收聚对苯二甲酸乙二醇酯（r-PET）,并分别比较了LLDPE与r-PET、MLLDPE与r-PET的相容性及其对复合材料的增韧效果;利用均苯四甲酸酐（PMDA）对r-PET进行扩链,探讨其用量对r-PET复合材料力学性能的影响。结果表...