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。     

聚乙烯醇纤维增强聚乳酸复合材料的制备及性能研究

以聚乳酸(PLA)和高强高模聚乙烯醇(PVA)纤维为原料，通过熔融共混热压成型工艺制备了不同PVA纤维含量的PLA/PVA复合材料，研究了复合材料的相形态、玻璃化转变、结晶和熔融行为以及力学性能。结果表明：低含量的PVA纤维能均匀地分散在PLA基体中，当纤维质量分数达到20%时，纤维发生团聚。差示扫描量热仪测试结果表明PVA纤维在PLA结晶过程中起到了成核作用。随PVA纤维含量增加，PLA的结晶度增加。此外，动态力学行为表明PVA纤维含量的增加有助于提高复合材料储能模量和刚性。复合材料的拉伸和弯曲模量随PVA纤维含量的增加而增加，当PVA纤维质量分数为20%时，拉伸和弯曲模量达到最大，与纯PLA相比，复合材料的拉伸和弯曲模量分别提高了43.5%和38.6%。但是，PVA纤维的加入并没有使复合材料的拉伸和弯曲强度得到较大改善。     

蒙脱土含量对尼龙1010复合材料流变行为的影响

通过熔融共混挤出法制备了不同蒙脱土(OMMT)含量的尼龙1010(PA1010)的复合材料,研究了OMMT的含量对PA1010/OMMT复合材料流变性能的影响。流变行为研究结果表明,增加OMMT的用量,复合材料储能模量、损耗模量、黏流活化能增大,零剪切黏度明显提高,当OMMT的用量大于5 phr时,PA1010/OMMT体系的黏度发生突变,储存模量-角频率曲线在低频区出现第二平台,对应于应变扫描曲线上出现的2段线性黏弹区域,而稳态流变测试表明,在210℃共混体系黏度随剪切速率的增大而减小,属于非牛顿流体,呈现出剪切变稀的现象,而透射电镜、X射线衍射结果表明,当OMMT的用量为7 phr时,OMMT主要以剥离的形式分散在基体中。     

超声波对硅树脂/蒙脱土纳米复合材料热性能的影响

采用超声波技术,原位插层聚合法制备了甲基苯基硅树脂/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料。X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)研究了复合材料内部结构以及超声波时间对蒙脱土分散性和复合材料热性能的影响。简单控制超声波时间15和30min,分别制备了不同OMMT质量分数的插层型和剥离型聚合物/蒙脱土纳米复合材料。加入OMMT,无论是插层型还是剥离型,复合材料的起始分解温度都有所下降,但热失重速率较平缓。插层型纳米复合材料耐热性能明显优于剥离型,温度500℃时,插层型热失重均小于纯硅树脂。当OMMT含量8%时,插层型PLS复合材料500℃的热失重均10%;而剥离型PLS复合材料500℃的热失重较大,超过15%。     

分散相含量对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物/聚丙烯原位微纤复合材料微纤形态、结晶行为及流变和力学性能的影响

利用微纳层叠共挤出装置成功制得EVA/PP原位微纤复合材料(MFCs),并对其微纤形态、力学性能、结晶性能和流变行为进行了研究。结果表明:PP在EVA中能够形成微纤,且随PP含量增加,直径较大的微纤数量显著增多,MFCs的储能模量(G′)和损耗模量(G″)都相应增大。且当PP含量低于10%(质量分数,下同)时,复合材料体系是部分相容的,但当PP含量超过10%时,体系发生相分离现象。PP微纤能够有效提高EVA的拉伸强度。当PP含量为20%时,拉伸强度最大,为16.71MPa,比纯EVA树脂提高了42.9%。差示扫描量热法(DSC)测试显示PP微纤会阻碍EVA的结晶行为,使MFCs的结晶度降低。     

聚乳酸/有机蒙脱土复合材料制备及性能研究

目的测试聚乳酸/有机蒙脱土复合材料的性能并进行研究。方法通过溶液插层法制备聚乳酸(PLA)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,对材料的热稳定性能、流变学性能和力学性能等进行测试分析。结果 PLA,PLA/OMMT(质量分数为3%)和PLA/OMMT(质量分数为6%)的结晶度分别为13.01%,15.43%,18.26%,热分解温度分别为336.36,343.55,345.14℃,在336.36℃时残余质量分数分别为82.45%,85.57%,87.58%。当温度一定时,频率增大,储能模量和耗能模量也随之增大,在测试频率范围内,耗能模量大于储能模量。几种材料均呈现剪切变稀效应,且随着频率的增大,有机蒙脱土纳米含量越多的复合材料其粘度也增大且较为显著。随着OMMT含量的增加,拉伸模量得到提高,拉伸强度基本不受影响,伸长率先提高再降低。结论同聚乳酸相比,纳米复合材料的热稳定性能得到提高,结晶度增大,流变学性能和拉伸力学性能得到提高。     

聚丙烯基蒙脱土纳米复合材料的结构与性能EI北大核心CSCD

以水悬浮体系中制备的聚丙烯(PP)接枝苯乙烯(ST)和马来酸酐(MAH)共聚物(PPSM)为相容剂,选用钠基蒙脱土(MMT)、十八烷基三甲基溴化铵改性蒙脱土(OMMT)与PP熔融共混制备PP/MMT、PP/OMMT和PP/OMMT/PPSM复合材料。并通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、力学及热性能分析等手段研究该材料结构和性能。结果表明,熔融插层时OMMT与PPSM间存在协同促进作用,高层间距OMMT利于长支链PPSM插层,相容剂中MAH水解生成的-COOH与硅酸盐片层间的强相互作用提高了OMMT与PP基体的相容性,OMMT层间距最大增至8.07nm;材料的力学及热性能获得不同程度提高,PP/OMMT/PPSM的缺口冲击强度和热失重50%温度较原料PP分别增加了约68%和提高了65℃。     

有机改性蒙脱土的制备及其对聚乙烯-聚苯乙烯相态和力学性能的影响

利用Gemini表面活性剂对蒙脱土进行插层改性制备得到有机改性蒙脱土（OMMT），采用溶液混合法制备了OMMT/聚苯乙烯（PS）母料，将OMMT/PS母料与聚乙烯（PE）熔融共混制备得到OMMT/PS-PE复合材料。研究了蒙脱土的插层改性对OMMT/PS-PE复合材料相形态和力学性能的影响。对OMMT进行FTIR、XRD、TG表征，结果表明Gemini表面活性剂成功插层进入蒙脱土层间。通过SEM和电子万能试验机研究了OMMT/PS-PE复合材料相结构、分散相粒径的及相态与力学性能之间的关系。结果表明，随着OMMT含量的增加，PS分散相的粒径逐渐减小；当OMMT含量为2.5wt%时，OMMT/PS-PE复合材料的相形态由“海-岛”转变为双连续结构。与未添加OMMT的PE-PS树脂相比，OMMT/PS-PE复合材料弯曲模量和断裂伸长率显著提高，分别提高了约18%和近50倍。     

有机蒙脱土对ABS-PA6共混物形态结构与力学性能的影响

熔融挤出制备了不同有机蒙脱土(OMMT)含量的OMMT/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)-尼龙6(PA6)(30/70,质量比)复合材料,用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)等研究了OMMT在ABS-PA6共混物中的分布及其对ABS-PA6共混物形态结构与力学性能的影响。结果表明:在OMMT/ABS-PA6复合材料中,OMMT主要以剥离形态分布在PA6基体相中,少量分布在PA6与ABS两相界面处,具有明显的选择分布性;随着OMMT含量增加,ABS分散相尺寸逐渐减小且分布均匀,OMMT/ABS-PA6复合材料的强度、模量逐渐提高,当OMMT含量为7 wt%时,弯曲强度和模量分别由未加OMMT时的66.7 MPa、2.308 GPa上升至94.1 MPa、3.184 GPa,缺口冲击强度在OMMT含量为3 wt%时出现极大值3.7 kJ/m2,但总体变化不大。     

乳液插层法制备天然胶/蒙脱土复合材料的性能

先用乳液插层法制共沉胶,再通过熔融混炼法制备有机化蒙脱土(OMMT)/天然胶乳复合材料。研究复合材料的结构、拉伸性能、硬度、热性能。结果表明:OMMT/天然胶乳形成了插层型纳米结构。与天然橡胶相比,OMMT/天然胶乳复合材料的拉伸强度、硬度增加。当OMMT含量为6%时,能获得拉伸强度、断裂伸长率较优的材料。该OMMT/天然胶复合材料的力学性能超过白碳黑对材料的增强效果。     

Biodegradable poly(propylene carbonate)/montmorillonite nanocomposites prepared by direct melt intercalation

Intercalation-exfoliated nanocomposites derived from poly(propylene carbonate) (PPC) and organo-modified montmorillonite (OMMT) were prepared by direct melt blending in an internal mixer. The nano-scale dispersion of the OMMT layers within the PPC matrix was verified using wide angle X-ray scattering and transmission electron microscopy technologies. Static mechanical properties were determined by using a tensile tester. The PPC/OMMT nanocomposites with lower OMMT content showed an increase in thermal decomposition temperature when compared with both pure PPC and the composites prepared from un-modified MMT. Dynamic mechanical analysis indicated that nano-scale OMMT dispersed well within PPC matrix and therefore enhanced the storage modulus of the composites.     

EVA-g-PU/SBR/OMMT复合材料的制备与性能表征

采用熔融共混与熔融插层相结合的方法,制备了EVA-g-PU/SBR/OMMT复合材料.采用x-射线衍射仪(XRD)与透射电镜(TEM)研究了蒙脱土在聚合物基体中的分散状态,用电子万能试验机、摩擦磨损试验机测试了材料的力学性能及耐摩擦磨损性能,并通过扫面电镜分析了材料的磨损机理.结果表明,蒙脱土主要以插层型分布在聚合物基...     

阻燃增效剂对ATH/EVA纳米复合材料性能的影响

采用熔融共混挤出法制备纳米氢氧化铝（ATH）为主体的阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）材料，研究了阻燃增效剂纳米有机蒙脱土（OMMT）与硼酸锌（ZnB）对复合材料阻燃、力学与电学性能的影响.TEM、TG与FT-IR检测表明，OMMT在基体中插层状分散，不仅提高了材料的拉伸强度，而且在燃烧过程中具有显著的促进基体成炭作用;少量ZnB的加入有效制止了阴燃，此时材料综合性能达到使用要求。     

聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备和表征

用熔融插层法制备了聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料。X射线衍射测试(XRD)表明,制备的纳米复合材料均为插层型。扫描电镜(SEM)观测到纳米复合材料没有明显的有机无机相畴,即蒙脱土和聚丙烯有较好的相容性。差热分析测试(DSC)表明,蒙脱土的加入,对复合材料的熔点影响不大。热重分析测试(TGA)表明,蒙脱土的加入,使复合材料的热稳定性得到很大提高。动态热机械分析测试(DMTA)表明,蒙脱土的加入使储存模量得到很大提高,玻璃化转变温度略有下降。     

Thermal and thermomechanical properties of poly(butylene succinate) nanocomposites

This article describes the thermal and thermomechanical properties of poly(butylene succinate) (PBS) and its nanocomposites. PBS nanocomposites with three different weight ratios of organically modified synthetic fluorine mica (OMSFM) have been prepared by melt-mixing in a batch mixer at 140 degrees C. The structure and morphology of the nanocomposites were characterized by X-ray diffraction (XRD) analyses and transmission electron microscopy (TEM) observations that reveal the homogeneous dispersion of the intercalated silicate layers into the PBS matrix. The thermal properties of pure PBS and the nanocomposite samples were studied by both conventional and temperature modulated differential scanning calorimetry (DSC) analyses, which show multiple melting behavior of the PBS matrix. The investigation of the thermomechanical properties was performed by dynamic mechanical analysis. Results reveal significant improvement in the storage modulus of neat PBS upon addition of OMSFM. The tensile modulus of neat PBS is also increased substantially with the addition of OMSFM, however, the strength at yield and elongation at break of neat PBS systematically decreases with the loading of OMSFM. The thermal stability of the nanocomposites compared to that of the pure polymer sample was examined under both pyrolytic and thermo-oxidative environments. It is shown that the thermal stability of PBS is increased moderately in the presence of 3 wt% of OMSFM, but there is no significant effect on further silicate loading in the oxidative environment. In the nitrogen environment, however, the thermal stability systematically decreases with increasing clay loading.     

有机改性高岭土/聚氨酯纳米复合材料的制备与表征

用原位插层复合法制备了有机改性纳米高岭土/聚氨酯复合材料。研究了纳米复合材料的力学性能、耐热性能及纳米填料在复合材料中的形态。结果表明,当改性纳米高岭土质量分数为3%时,复合材料的拉伸强度为29.3 MPa、弹性模量达6.23 MPa、断裂伸长率达492%,均比纯聚氨酯弹性体增加10%以上,同时其热稳定性也有所提高;改性纳米高岭土加入量低于3%时,以剥离形态存在于聚氨酯基体中,而高于3%时,则开始出现片层形态且有团聚现象。     

Morphology, mechanical and thermal properties of graphene-reinforced poly(butylene succinate) nanocomposites

Graphene nanosheets (GNSs) reinforced poly(butylene succinate) (PBS) nanocomposites are facilely obtained by a solution-based processing method. Graphene nanosheets, which are derived from chemically reduced graphite oxide (GO), are characterized by AFM, TEM, XRD and Raman spectra. The state of dispersion of the GNSs in the PBS matrix is examined by SEM observations that reveals homogeneous distribution of GNSs in PBS matrix. A 21% increase in tensile strength and a 24% improvement of storage modulus are achieved by addition of 2.0 wt% of GNS. The electrical conductivity and thermal stability of the graphene-based nanocomposite are also improved. DSC measurement indicates that the presence of graphene sheets does not have a remarkable impact on the crystallinity of the nanocomposites. Therefore, the high performances of the nanocomposites are mainly attributed to the uniform dispersion of GNSs in the polymer matrix and strong interfacial interactions between both components.     

阻燃聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备及性能研究

通过熔融挤出法制备出了膨胀阻燃剂/聚丙烯/有机蒙脱土(IFR/PP/OMMT)阻燃纳米复合材料,XRD分析表明,蒙脱土的层间距扩大,复合材料进入其层闻,形成了纳米复合材料;结果表明,当复合材料中IFR含量为25%时,加入4%的OMMT体系的缺口冲击强度为7.8kJ/m2,拉伸强度为25.3MPa,弯曲模量为1520MPa,极限氧指数(LOI)提高到26,而耐热性也得到提高,复合材料的综合性能最好;通过对膨胀炭层的SEM分析表明,OMMT可以使炭层更加紧密,阻燃性能进一步提高.     

不同硬段含量的PU及其纳米复合材料

制备了不同硬段含量的聚氨酯(PU)及其PU/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料。研究结果表明,随着PU分子链中硬段含量的增加,PU分子链的刚性提高,进入硅酸盐片层间的位阻增大,使插层变得困难,从而导致进入该硅酸盐片层间的PU分子链减少。OMMT对PU有增强增韧作用,但随着PU分子链中的硬段含量增加,OMMT的增强效果下降。PU及其PU/OMMT纳米复合材料的热稳定性均随着PU分子链中的硬段含量增加而下降。     

功能化石墨烯/埃洛石纳米管对聚丙烯的协同强韧化改性研究

以功能化氧化石墨烯(GO)-埃洛石纳米管(HNTs)杂化材料(GO@HNTs)为纳米填料,以聚丙烯(PP)为基体,通过熔融共混法制备了不同GO@HNTs 含量的GO@HNTs/PP纳米复合材材料,并对所得杂化填料和PP纳米复合材料的结构与性能进行系统研究。研究结果表明,功能化GO与HNTs之间存在化学相互作用,二者之间形成的“屏障效应”抑制了彼此在PP基体中的团聚。仅添加0.5%GO@HNTs杂化纳米填料后,PP复合材料的拉伸强度和冲击强度分别较纯PP提高了17.5%和80.4%,与单独添加相同含量的GO或HNTs所得复合材料的力学性能相比,GO@HNTs杂化纳米填料对PP基体具有明显的协同增强增韧改性作用。与纯PP相比,GO@HNTs/PP试样表现出更高的储能模量、损耗模量和玻璃化转变峰值。由于GO@HNTs的“异相成核效应”和“物理热阻效应”,有效提高了PP纳米复合材料的结晶温度、熔融温度、结晶度和耐热分解温度。