改性菜籽油/有机蒙脱土纳米复合材料的制备及性能EI北大核心CSCD

首先以菜籽油、乙二胺、丙烯酸为原料,合成改性菜籽油(KRF),然后将其与有机改性蒙脱土(OMMT)复合制备了改性菜籽油/有机蒙脱土纳米复合材料(KRF/OMMT)。红外光谱分析结果表明,已成功制得了KRF/OMMT复合材料;X射线衍射(XRD)分析结果表明,KRF能在蒙脱土中进行插层;热重分析(TGA)结果表明,蒙脱土的引入使纳米复合材料的起始热分解温度升高,最高可达257℃。将KRF/OMMT应用于皮革加脂工艺,对加脂后坯革的阻燃性能检测结果表明,采用纳米复合材料加脂的坯革的有焰燃烧时间从146s可降至74s,阴燃时间从958s可降至11s,极限氧指数从14.8%增至21%,表明纳米复合材料能赋予坯革良好的阻燃性能。     

悬浮聚合法制备纳米蒙脱土/聚合物( 苯乙烯-共聚-二乙烯基苯) 复合材料及性能

采用悬浮聚合法制备了纳米蒙脱土/聚合物(苯乙烯-共聚-二乙烯基苯) 复合材料。钠基蒙脱土(SMMT) 经十六烷基三甲基溴化铵(CTAB) 离子交换后获得有机蒙脱土(OMMT) 。采用XRD 和FTIR 分析表征了有机蒙脱土的结构与性能。通过XRD、TEM、SEM、和FTIR 对复合材料微观结构进行了表征; 通过热重分析仪( TG) 对复合材料的热稳定性能进行了研究。讨论了蒙脱土含量和交联剂用量对复合材料热稳定性能的影响。结果表明, 钠基蒙脱土的层间距为1. 48 nm , 经有机改性蒙脱土的层间距为2. 85 nm , 纳米蒙脱土/聚合物复合材料的层间距约为4 nm; 纯聚苯乙烯最大质量损失温度为399 ℃, 当蒙脱土含量为5 %、交联剂用量为10 %时, 纳米蒙脱土/聚合物最大质量损失温度提高到437 ℃。在实验条件下, 纳米蒙脱土/聚合物复合材料具有更好的热稳定性能。      

改性菜籽油/有机蒙脱土纳米复合材料的制备及性能

首先以菜籽油、乙二胺、丙烯酸为原料,合成改性菜籽油(KRF),然后将其与有机改性蒙脱土(OMMT)复合制备了改性菜籽油/有机蒙脱土纳米复合材料(KRF/OMMT)。红外光谱分析结果表明,已成功制得了KRF/OMMT复合材料;X射线衍射(XRD)分析结果表明,KRF能在蒙脱土中进行插层;热重分析(TGA)结果表明,蒙脱土的引入使纳米复合材料的起始热分解温度升高,最高可达257℃。将KRF/OMMT应用于皮革加脂工艺,对加脂后坯革的阻燃性能检测结果表明,采用纳米复合材料加脂的坯革的有焰燃烧时间从146s可降至74s,阴燃时间从958s可降至11s,极限氧指数从14.8%增至21%,表明纳米复合材料能赋予坯革良好的阻燃性能。     

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.     

溶液剥离-吸附法制备高分子纳米复合材料

采用溶液剥离-吸附法制备了乙烯基聚合物/改性蒙脱土(VP/C-MM T)高分子纳米复合材料。X射线衍射检测结果表明,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性蒙脱土的层间距由1.2916 nm增加到1.9620 nm,与乙烯基聚合物(VP)复合后,蒙脱土的d(001)峰消失;透射电镜对纳米复合材料成膜物的检测结果表明,蒙脱土在VP基体中以片层形式分散,说明VP/C-MM T为剥离型纳米复合材料。示差扫描量热检测结果表明,蒙脱土的存在可以较好地提高聚合物的热稳定性。通过建立CTAB与蒙脱土插层的理论模型,解释了VP与C-MM T未发生相分离的原因。     

聚氨酯弹性体/有机蒙脱土纳米复合材料合成和性能

采用性能优异的有机插层剂对蒙脱土(MMT)进行改性,制备有机化蒙脱土(OMMT)。通过单体插层法合成了聚氨酯弹性体(EPU)/OMMT纳米复合材料;采用红外光谱(FTIR)、X衍射(WAXD)、透射电镜(TEM)等手段分析了材料结构,并比较了该纳米复合材料的物理机械性能。     

聚苯乙烯/蒙脱土复合材料的制备及表征

用本体聚合法制备了聚苯乙烯/蒙脱土复合材料,通过FTIR对有机改性蒙脱土的结构进行了表征,用XRD表征了纳米复合材料的结构,用TGA、DTA袁征了纳米复合材料的热稳定性.结果表明,聚苯乙烯可插层于含双键的咪唑盐表面活性剂改性的蒙脱土中,复合材料的热稳定性得到了较大的提高.     

脂肪族聚氨酯弹性体/蒙脱土复合材料的制备与性能

使用原位插层聚合法制备了一系列不同有机蒙脱土含量的基于异佛尔酮二异氰酸酯的脂肪族聚氨酯弹性体/蒙脱土纳米复合材料,通过X射线衍射(XRD)、差示扫描量热测试(DSC)、热重分析(TGA)等研究了有机蒙脱土含量对脂肪族聚氨酯弹性体结构与性能的影响。XRD结果表明,成功地合成了聚氨酯/蒙脱土插层型纳米复合材料。TGA结果表明,纳米复合材料的热稳定性随着有机蒙脱土含量的增加而提高。有机蒙脱土对聚氨酯基体有较好的增强和增韧作用,而当有机蒙脱土含量为7%时,纳米复合材料的力学性能最佳。     

HIPS/OMMT/NiO复合材料的阻燃性能

用熔融插层方法制备了高抗冲聚苯乙烯/蒙脱土/氧化亚镍(HIPS/OMMT/NiO)复合材料,碳元素分析结果表明,NiO的添加有效地促进了聚合物的炭化,锥形量热仪结果表明,HIPS/OMMT/NiO复合材料的阻燃性能比HIPS/OMMT复合材料有显著提高,结合碳元素分析及燃烧残余炭层的扫描电镜图片探讨了其阻燃机理,并提出了纳米球形粒子填充蒙脱土三维网络结构孔洞的模型,对设计新型插层复合阻燃材料有重要的理论借鉴意义。     

不饱和聚酯/蒙脱土阻燃纳米复合材料的制备及表征

采用原位插层复合法制备不饱和聚酯/蒙脱土阻燃纳米复合材料.通过XRD、SEM和TEM等手段表征不饱和聚酯/蒙脱土阻燃纳米复合材料的微观结构;通过拉伸、冲击和氧指数实验对不饱和聚酯/蒙脱土阻燃纳米复合材料的力学性能、阻燃性能进行研究.结果表明,当蒙脱土含量为0.5%时阻燃纳米复合材料与纯不饱和聚酯相比氧指数从22上升到24,此时拉伸强度提高8.76%,冲击强度提高68.65%.与阻燃剂/不饱和聚酯复合材料相比,同等阻燃级别下拉伸强度提高23.06%,冲击性能提高93.9%.     

蒙脱土/ 聚丙烯酸高吸水性树脂的合成

用烷基季铵盐对钠基蒙脱土进行插层处理, 使其成为有机蒙脱土(OMMT) , 采用插层法制备蒙脱土/ 聚丙烯酸高吸水性树脂。通过傅立叶变换红外( FTIR) 和X 射线衍射(XRD) 等手段表征其结构。研究了有机蒙脱土、引发剂、交联剂用量以及材料粒径对复合材料吸(盐) 水率的影响。结果表明, 通过插层可使丙烯酸插入蒙脱土片层中发生聚合, 使蒙脱土片层剥离, 达到纳米级分散。所制备树脂的吸水率较聚丙烯酸树脂有很大提高, 其吸蒸馏水和生理盐水( wNaCl = 0. 009) 能力分别达到1200 g·g-1和121 g·g-1 。      

Poly(ethylene naphthalate)/clay nanocomposites based on thermally stable trialkylimidazolium-treated montmorillonite: thermal and dynamic mechanical properties

Thermally stable organically modified clays based on 1,3-didecyl-2-methylimidazolium (IM2C10) and 1-hexadecyl-2,3-dimethyl-imidazolium (IMC16) were used to prepare poly(ethylene naphthalate) (PEN)/montmorillonite (MMT) nanocomposites via a melt intercalation process. Examination by X-ray diffraction and transmission electron microscopy indicates that an intercalated nanocomposite was formed with IMC16-MMT, while unmodified MMT (Na-MMT) and IM2C10-MMT are generally incompatible with PEN. Thermogravimetric analysis reveals that the peak derivative weight loss temperature of the intercalated PEN/IMC16-MMT was more than 10 "C higher compared to neat PEN, PEN/Na-MMT, or PEN/IM2C10-MMT. Dynamic mechanical analysis also showed that a more significant improvement of the storage modulus was achieved in the better dispersed PEN/IMC16-MMT. The effect of annealing on the dynamic storage modulus of the hybrids is also investigated.     

Zn<Superscript>2+</Superscript> release behavior and surface characteristics of Zn/LDPE nanocomposites and ZnO/LDPE nanocomposites in simulated uterine solution

To decrease the side effects of the existing copper-bearing intrauterine devices, the zinc/low-density polyethylene (Zn/LDPE) nanocomposite and zinc-oxide/low-density polyethylene (ZnO/LDPE) nanocomposite have been developed in our research for intrauterine devices (IUDs). In this study, the influences of preparation methods of nanocomposites and particle sizes of zinc and zinc oxide on Zn(2+) release from composites incubated in simulated uterine solution were investigated. All release profiles are biphasic: an initial rapid release phase is followed by a near zero-order release period. Zn(2+) release rates of nanocomposites prepared by compressing moulding are higher than those of the nanocomposites prepared by hot-melt extrusing. Compared with Zn(2+) release from the microcomposites, the release profiles of the nanocomposites exhibit a sharp decrease in Zn(2+) release rate in the first 18 days, an early onset of the zero-order release period and a high release rate of Zn(2+) at the later stage. The microstructure of the Zn/LDPE sample and the ZnO/LDPE sample after being incubated for 200 days was characterized by SEM, XRD and EDX techniques. The results show that the dissolution depth of ZnO/LDPE nanocomposite is about 60 mum. Lots of pores were formed on the surface of the Zn/LDPE sample and ZnO/LDPE sample, indicating that these pores can provide channels for the dissolution of nanoparticles in the matrix. The undesirable deposits that are composed of ZnO are only detected on the surface of Zn/LDPE nanocomposite, which may increase the risk of side effects associated with IUDs. It can be expected that ZnO/LDPE nanocomposite is more suitable for IUDs than Zn/LDPE nanocomposite.     

不同蒙脱土对Al(OH)_3/乙烯-醋酸乙烯酯复合材料力学性能和阻燃性能的影响

对比研究了钙基蒙脱土(Ca-MMT)和有机改性的钠基蒙脱土(Na-MMT)对Al(OH)_3/乙烯一醋酸乙烯醋(EVA)复合材料的力学性能、热稳定性和阻燃性能的影响。采用熔融插层法制备MMT-Al(OH)_3/EVA复合材料。用XRD和TEM进行微观结构表征。结果表明:两种MMT在复合材料中均表现为一定程度的剥离分散状态,其中Ca-MMT的剥离片层相对尺寸更小。测试显示,Ca-MMT-Al(OH)_3/EVA的拉伸强度、热稳定性均高于Na-MMT-Al(OH)3/EVA;在燃烧过程中,加入Ca-MMT的Ca-MMT-Al(OH)_3/EVA复合材料热释放更低,形成的炭层隔热效果更好,表现出更优异的阻燃性能;同时火灾性能指数(FPI)提高,火灾危险性明显降低。分析原因是Ca-MMT中的Ca~(2+)在燃烧成炭中具有促进作用。     

阻燃聚酯/蒙脱土纳米复合材料的制备及燃烧性能

采用直接酯化法,将共聚型阻燃剂羧乙基苯基次磷酸(CEPP)和对苯二甲酸以及乙二醇混合后酯化,在酯化产物中加入经过有机改性的蒙脱土,缩聚制备了阻燃聚酯/蒙脱土纳米复合材料(PET/MMT/CEPP)。用FT-IR、CONE对制得的复合材料进行了分析和研究,结果表明阻燃剂和聚酯发生了聚合反应,但加入的阻燃剂和蒙脱土在一定程度上降低了聚酯的特性黏度;PET/MMT/CEPP中的蒙脱土和阻燃剂起到了良好的协同阻燃效果,复合材料的阻燃性能有明显提高。     

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.     

Multiwalled carbon nanotubes and sepiolite nanoclays as flame retardants for polylactide and its natural fibre reinforced composites

This work aims to develop a fully bio-based polylactic acid (PLA) composite with improved flame retardancy, utilising the unique properties of sepiolite nanoclay (Sep) and multiwalled nanotubes (MWNT). The pyrolysis combustion flow calorimeter (PCFC) also known as the microcalorimeter was used to screen the various PLA nanocomposites with respect to their potential flammability performance. The heat release capacity (HRC) which is an indicator of a materials fire hazard, reduced by 58% for the PLA ternary system based on sepiolite and MWNTs. Thermal gravimetric analysis (TGA) showed significant improvements to the residual char towards the later stages of the thermal ramp. The PLA ternary nanocomposite showed a 45% reduction in peak heat release (PHRR) when tested in the cone calorimeter. A further noteworthy observation was the 25% reduction in PHRR upon the introduction of hemp fibre into the PLA nanocomposite system.     

PP-g-MAH对PP/OMMT纳米复合材料阻燃性能的影响

采用聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)作为相容剂,通过熔融插层法制备了具有阻燃性能的聚丙烯/有机蒙脱土(PP/OMMT)纳米复合材料。考察了相容剂、蒙脱土的用量等对纳米复合材料的阻燃性能的影响,并用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和热重分析(TG)等对材料进行了表征。TEM照片和XRD结果,表明PP-g-MAH能够很好地改善OMMT与PP的相容性,OMMT能在基体中达到剥离。当OMMT和PP-g-MAH质量分数分别为5%和10%时,热释放速率峰值(PHRR)和平均热释放速率(MHRR)分别为491 kW/m2和286 kW/m2,比纯PP降低了42%和30%,TG分析表明PP/PP-g-MAH/OMMT纳米复合材料具有了更高的热稳定性。     

蒙脱土/聚苯乙烯复合材料的热分解成炭行为

将聚苯乙烯(PS)树脂与不同种类蒙脱土(MMT)进行熔融复合制备MMT/PS复合材料, 通过X射线衍射(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)对复合材料的微观结构进行了研究。采用SEM、 EDX、 XRD、 氧指数法和锥形量热法研究了复合材料的热分解成炭行为和燃烧性能。结果表明: 用蒙脱土原土(NaMMT)制备的NaMMT/PS复合材料是一种简单物理混合物, 用有机蒙脱土(OMMT)制备的OMMT/PS复合材料是一种插层-部分剥离型纳米复合材料。MMT与PS质量比为6:100时, OMMT/PS复合材料的热释放速率峰值和平均值分别只有NaMMT/PS复合材料相应值的70.7%和67.4%, 火灾性能指数(FPI)是后者的1.2倍, 氧指数比后者增加1.0%, 热分解残余物表面碳元素含量是后者的2.5倍。OMMT/PS复合材料热分解后在材料表面生成一层厚厚的致密、 连续的含碳硅酸盐残余物层, 起到良好的阻燃作用, 而NaMMT/PS复合材料几乎没有成炭能力, 其热分解产物全部来自NaMMT本身的热分解, 阻燃性能很差。     

盐酸西替利嗪/蒙脱土纳米复合物的制备及其结构与性能

以钙基蒙脱土为原料,采用微波-力化学法制备钠基蒙脱土(MMT)。采用溶液离子交换法制备盐酸西替利嗪(CTH/MMT) 纳米复合物,研究了MMT 对CTH 的吸附规律。利用XRD、FTIR、TG等分析了CTH/MMT复合物的结构。通过体外人工模拟胃、肠液中的释放实验表征了CTH/MMT的缓释效果、缓释机制及其动力学。结果表明,CTH插层于MMT层间,层间距由1. 25 nm增至2. 13 nm。MMT对CTH 插层吸附等温线符合Freundlich吸附等温方程,其吸附动力学符合二级动力学方程。体外的缓释试验表明,CTH/MMT具有良好的缓释效果,MMT可作为盐酸西替利嗪的控释载体材料。