PMMA/蒙脱土纳米复合材料的制备及其阻燃性能

通过本体聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯 /蒙脱土纳米复合材料。 XRD测试结果证明已经形成剥离型纳米复合材料 ,热失重及氧指数的测定证明蒙脱土的加入提高了PMMA的热性能及阻燃性能     

聚丙烯腈/蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

采用不同改性蒙脱土与丙烯腈单体原位聚合制得纳米复合材料,通过红外、XRD表征蒙脱土插层前后结构的变化,并用热重、差热分析产物的稳定性.X射线粉末衍射结果显示,改性后蒙脱土层间距被不同程度扩大,尤其是PAN/Na-MMT的(001)衍射峰已完全弥散,说明蒙脱土被剥离.差热、热重分析结果显示聚丙烯腈/蒙脱土纳米复合材料的热稳定性比纯聚丙烯腈有较大提高.     

固化剂对环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料中蒙脱土剥离行为的影响

采用阳离子交换的方法对蒙脱土进行了有机改性，使蒙脱土由亲水性变成亲油性，并使其层间距由原来的1．2nm扩大到2．2nm。分别使用甲基四氢苯酐和4，4’-二胺基二苯基甲烷为固化剂，制备两种环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料，并用x一射线衍射仪和透射电镜(TEM)分析有机蒙脱土在环氧树脂中的剥离行为。研究表明，固化剂的选择对有机蒙脱土的剥离行为有很大的影响，用固化剂甲基四氢苯酐和促进剂苄基二甲胺后，有机蒙脱土容易被剥离而得到剥离型的纳米复合材料，而用4，4’-二胺基二苯基甲烷固化剂未能使有机蒙脱土剥离后形成插层型纳米复合材料。     

剥离型聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备及表征

采用对氯甲基苯乙烯和十二烷基二甲基胺进行季铵化反应合成了一种新型的季铵盐.通过核磁共振氢谱(1H-NMR)证实该季铵盐为可聚合的对乙烯苄基二甲基十二烷基氯化铵(VDAC).用VDAC对钠基蒙脱土进行有机化处理,使蒙脱土层间距由1.25nm提高到了2.31nm.将改性后的蒙脱土分散在苯乙烯中进行原位本体插层聚合制得了纳米复合材料.X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)测试表明在蒙脱土含量为3%～10%范围内时以剥离状态分散在聚苯乙烯基体中.差示扫描量热(DSC)分析表明聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料的玻璃化转变温度随着蒙脱土含量的升高而提高.     

PVC/OMMT纳米复合材料的结构与性能

采用锥形双螺杆挤出机直接熔融插层制备了聚氯乙烯/有机蒙脱土(PVC/OMMT)纳米复合材料,通过X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),热重分析仪(TG)研究了OMMT在PVC基体中的分散状态以及对PVC/OMMT纳米复合材料力学与热性能的影响.结果表明:OMMT在PVC基体中多数以剥离形态存在,适量的OMMT不仅有利于复合材料强度与韧性的提高,而且可以提高材料的模量,在OMMT含量为6份时体系具有最佳综合力学性能.OMMT有利于降低PVC/OMMT纳米复合材料的粘度,但会使PVC的热分解温度降低.     

配位插层法制备酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料的性能研究

利用单体配位插层法制备酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料,并对不同蒙脱土含量的复合材料在软化点、粘结剪切强度和热稳定性方面与纯酚醛树脂进行比较.结果表明：当蒙脱土质量分数为2 %～5 %时,复合材料的软化点变化不明显;不同蒙脱土含量的酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料的粘结剪切强度均高于纯酚醛树脂;在温度低于300 ℃和温度高于400 ℃时复合材料在热稳定性方面均优于纯酚醛树脂.     

有机蒙脱土改性遇水膨胀橡胶耐久性研究

将有机蒙脱土(OMMT)、天然橡胶和交联聚丙烯酸钠熔融混炼,制备了OMMT改性遇水膨胀橡胶(WSR)。采用XRD表征了OMMT改性WSR的结构,通过热氧老化试验和反复浸水试验,研究了OMMT对WSR耐久性的影响。结果表明,OMMT和WSR形成了剥离型纳米复合结构;与普通WSR相比,OMMT改性WSR在热氧老化和反复浸水试验后的拉伸强度保留率、扯断伸长率保留率和体积膨胀倍率保留率均有显著提高,这可归因于OMMT改性WSR形成的剥离型纳米复合结构具有优良的气液阻隔性能。     

蒙脱土改性沥青的制备与性能研究

采用熔融插层法制备了蒙脱土改性沥青,利用XRD分析了蒙脱土在沥青中的分散结构,研究了不同蒙脱土(钠基蒙脱土、有机化蒙脱土)对不同产地沥青物理性能的影响。结果表明:钠基蒙脱土(Na-MMT)可与沥青形成插层型纳米复合结构,而有机化蒙脱土(OMMT)与沥青形成了剥离型纳米复合结构。Na-MMT和OMMT均可增大沥青的软化点和粘度,明显提高沥青的耐高温性能,但OMMT改善效果更为显著。蒙脱土对不同沥青(盘锦-90#沥青、SK-70#、TZ-70#)的改性效果有明显差异,对盘锦-90#沥青的改性效果最好。蒙脱土掺量在2%—3%之间时,沥青的性能变化最大。     

无皂乳液聚合制备PMMA／MMT纳米复合材料的研究

采用离子交换法,用溴化烯丙基三乙基铵对钠基蒙脱土进行改性制备了有机蒙脱土,再以甲基丙烯酸甲酯（MMA）为单体,过硫酸钾为引发剂,通过无皂乳液聚合制备聚甲基丙烯酸甲酯朦脱土（PMM-MMT）纳米复合材料。采用傅里叶变换红外（FTIR）、X-射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）等手段对有机蒙脱土和复合材料的结构进行表征。结果表明：溴化烯丙基三乙基铵成功插层到蒙脱土层间,层间距由1．32nm增大到1．44nm;FTIR和XRD测试结果表明不同蒙脱土含量的PMMA/MMT纳米复合材料均具有剥离型结构;SEM测试结果表明PMMA/MMT纳米复合粒子的粒径随蒙脱土含量的增加而减小。     

纳米蒙脱土的制备及在超高分子量聚乙烯中的应用

采用插层聚合方法,用苯乙烯(ST)、丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)等单体,对蒙脱土进行了层间改性,并与聚合物共混挤出制备了纳米复合材料。通过X射线衍射仪、转矩流变仪、红外光谱仪等仪器,对改性蒙脱土的层间结构进行的表征可知,随着单体插层、层间聚合、熔融共混的进行,蒙脱土的层间距从1.470 nm逐渐增大至2.643 nm,最终消失,表明蒙脱土发生了层间剥离,与子聚合物形成了纳米复合材料;改性前后蒙脱土的红外谱图在1465~1440 cm-1和2910~2830 cm-1处的特征峰发生了明显的变化,这从分子结构上证明了蒙脱土的改性。同时比较了添加不同改性蒙脱土的超高分子量聚乙烯的扭矩变化,3种单体改性的蒙脱土均能有效降低聚合物扭矩,其中苯乙烯单体插层聚合改性的蒙脱土对聚合物体系扭矩影响最大。     

四官能基环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料的制备及表征

采用阳离子交换的方法对蒙脱土进行了有机化改性,并制备了环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料．用FT-IR和XRD研究了环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料的结构,并测试了纳米复合材料的性能．实验结果表明,改性使蒙脱土层间距变大,纳米复合材料的力学性能与纯环氧树脂相比提高了50％．     

EVA插层复合材料的取向结构对阻燃性能的影响

利用蒙脱土(MMT)特殊的片层结构,采用挤出工艺、熔融插层法制备了乙烯醋酸乙烯脂/蒙脱土(EVA/MMT)和乙烯醋酸乙烯脂/有机蒙脱土(EVA/OMMT)纳米复合材料,用锥形量热仪测试并分析了材料的燃烧性能。结果表明,添加OMMT的复合材料具有阻燃作用;复合材料中蒙脱土片层的(横、纵)取向影响材料的阻燃性;横向取向的EVA/OMMT复合材料有更低的热释放速率和质量损失速率,具有较好的阻燃性。通过扫描电镜(SEM)表征不同取向材料燃烧后炭渣的形貌,表明形成的炭层也为横、纵取向,解释了插层复合材料的横、纵取向对材料阻燃性的影响。     

EVA/蒙脱土纳米复合材料的阻燃性能

采用熔融插层法制备乙烯-醋酸乙烯酯/有机蒙脱土纳米复合材料(EVA/OM-MT),并研究其阻燃性能。结果表明,EVA大分子能有效地插入有机蒙脱土(OMMT)片层间,形成插层型纳米复合材料,而不能有效插入钠基蒙脱土(MMT)片层间;OMMT可以明显地改善EVA/OMMT的阻燃性能,随着OMMT用量的增大,EVA/OMMT的热释放速、峰值热释放速率、总热释放先明显降低然后趋于稳定。     

挤出插层法制备NBR/蒙脱土纳米复合材料的研究

采用独创的挤出插层复合法成功地制备了NBR／蒙脱土纳米复合材料，并研究了其亚微观结构与性能的关系。通过红外光谱和X射线衍射分析了改性蒙脱土的特性，通过透射电子显微镜证实和分析了该复合材料的纳米分散结构。研究结果表明：蒙脱土对丁腈橡胶有明显的补强作用，并远高于同量炭黑的补强作用，而且在蒙脱土用量较小时这种作用更为显著。     

聚丙烯酸酯/蒙脱土复合材料的制备表征与聚合表观动力学

通过乳液聚合的方法,采用未经有机化处理的蒙脱土(MMT)制备了聚丙烯酸酯/蒙脱土纳米复合材料.借助X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等测试手段,研究了不同加料顺序制得的复合材料.通过对比其微观结构和蒙脱土在树脂中的分散状况,证明了单体可以在聚合过程中于蒙脱土片层间聚合,使蒙脱土以纳米级尺寸分散在聚丙烯酸酯树脂基体中.讨论了蒙脱土的加入对乳胶粒形态的影响.采用重量分析法对蒙脱土存在下的乳液聚合动力学进行了研究,发现蒙脱土的加入使聚合速率明显降低.     

石油烃/蒙脱土/PVC纳米复合材料的制备

为使蒙脱土在聚合物中良好地达到纳米级分散从而制得纳米复合材料，首先制备了一种接枝的中分子量石油烃，利用它对蒙脱土进行熔融插层，使蒙脱土剥离并对其包覆，然后再将它们加入到聚氯乙烯和氯化聚乙烯增韧体系中，较大地提高了材料的冲击强度。通过XRD和TEM分析发现，这是一种新型结构的聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料。     

PE/MMT纳米复合材料制备及热性能

为了制备PE/MMT纳米复合材料,探讨其优异的热性能,利用不同种类的醇和内给电子体制备出有机蒙脱土负载的Ziegler-Natta催化剂,利用原位聚合法合成了PE/MMT纳米复合材料,并通过比较得出了PE/MMT纳米复合材料合成的最佳工艺条件.借助于红外光谱和扫描电镜对其结构进行了表征,利用热重分析法分析了其热性能.研究结果表明,PE/MMT纳米复合材料的最佳工艺条件是正丁醇与异辛醇的摩尔比为2∶0.8.当内给电子体为正硅酸乙酯且蒙脱土的质量分数为1.1%时制备出的PE/MMT纳米复合材料具有较好的热性能.     

聚甲基丙烯酸甲酯／蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、蒙脱土（MMT）以及乙醇胺为主要原料,采用原位氧化还原聚合的方法制备出一种聚合物／蒙脱土纳米复合材料。采用红外光谱（FT-IR）、粉末X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、热重（TGA）等分析手段表征所制备的纳米复合材料的结构。通过原位氧化还原聚合方法成功制备了完全剥离型复合材料和部分插层结构型复合材料。结果表明,MMT的加入显著提高了复合材料的热稳^串性能。此外,还推测出纳米复合材料的形成机理。     

OMMT对EPDM止水带耐H2S腐蚀性能的影响

采用有机蒙脱土(OMMT)与三元乙丙橡胶(EPDM)进行共混改性,制备了OMMT改性EPDM(EPDM/OM-MT)止水带。利用X射线衍射(XRD)对EPDM/OMMT止水带的结构进行了表征,并研究了EPDM/OMMT止水带在H2S气体和H2S溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,5phr和10phr的OMMT与EPDM止水带形成了剥离型纳米复合结构,15phr的OMMT与EPDM止水带则形成了插层型纳米复合结构。EPDM/OMMT止水带在H2S气体和H2S溶液中的拉伸强度保留率、扯断伸长率保留率和撕裂强度保留率均远高于EPDM止水带,经OMMT改性的EPDM止水带的耐H2S腐蚀性能得到明显提高,这可归因于EPDM与OMMT形成的剥离或插层型纳米复合材料具有很好的气液阻隔性能。     

原位聚合法制备聚丙烯/蒙脱土复合材料

为提高聚丙烯综合性能,采用原位聚合法,将Brookhart型的乙烯齐聚催化剂负载于有机蒙脱土片层间,与丙烯聚合CS-I催化剂(Ziegler-Natta催化剂)进行复配,催化乙烯齐聚以及丙烯与乙烯齐聚产物进行共聚,制备聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料.考察未负载与负载蒙脱土后的齐聚催化剂与CS-I复配的2类催化体系中聚合条件的影响,并通过XRD、透射电镜(TEM)、差示量热分析(DSC)、核磁(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物进行分析表征.结果表明:齐聚、共聚反应条件对2类复配催化体系的活性、聚合物热力学行为、聚合物分子质量的影响很大;蒙脱土以纳米片层剥离的形式均匀分散于聚丙烯基体中,聚丙烯基体具有支化结构;均相复配催化体系得到聚合物的熔点由纯聚丙烯熔点161℃降低到135℃,而负载型的复配催化体系得到聚合物的熔点仅降低到148℃;聚丙烯/蒙脱土复合材料的分子质量为29×104~53×104 g/mol,分子质量分布范围为5.11~6.21.