纳米高岭土/橡胶复合材料的性能研究

研究纳米高岭土／橡胶（SBR，NR，BR和EPDM）复合材料的物理性能和热稳定性能，并用透射电子显微镜、X射线衍射、红外光谱和热重分析法对高岭土／橡胶复合材料进行分析。结果表明，与白炭黑／橡胶复合材料相比，纳米高岭土／橡胶复合材料回弹性、拉伸性能和热稳定性较好，撕裂强度和定伸应力稍差；高岭土片层厚度为纳米级、分散性良好、片状粒子与橡胶大分子在纳米尺度紧密结合以及纳米高岭土片层在橡胶基体中分离且定向平行排列，是复合材料具有优良物理性能和热稳定性的重要原因。     

NR/有机蒙脱土/GMA纳米复合材料的制备与性能研究

采用胶乳接枝插层法制备NR／有机蒙脱土／甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)纳米复合材料，并对其性能进行研究。结果表明，在NR胶乳与有机蒙脱土体系中加入GMA，并使之原位聚合，同时实现对NR的接枝和对有机蒙脱土的插层并与有机蒙脱土层间的基团产生化学结合，可以制备NR／有机蒙脱土／GMA纳米复合材料；采用胶乳接枝插层法制备的NR／有机蒙脱土／GMA纳米复合材料的物理性能和耐热氧老化性能优异，动态力学性能良好，热稳定性与NR胶料相差不大。     

粘土/炭黑/NR纳米复合材料的性能研究

在乳液插层法制备的粘土／NR纳米复合材料中加入炭黑，制得粘土／炭黑／NR纳米复合材料，并对其微观结构和性能进行研究。结果表明，炭黑的加入并没有影响粘土在NR基体中的分散状态，粘士炭黑和在NR基体中均达到纳米级分散；炭黑的加入削弱了粘土所形成填料网络的强度，从而改善了复合材料的加工性能；与粘土／NR纳米复合材料相比，粘土／炭黑／NR纳米复合材料的综合物理性能较好。     

插层法制备聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究进展

对插层法制备聚合物／蒙脱土纳米复合材料的国内外研究现状作了简要的回顾，并对聚合物／蒙脱土纳米复合材料的力学性能、结晶性能、阻隔性能、热稳定性、各向异性及阻燃性能进行了综述。     

丁腈橡胶/粘土纳米复合材料的阻燃性研究

通过利用自制有机改性粘土，采用插层复合法成功制备了丁腈橡胶（NBR）／粘土纳米复合材料。透射电子显微镜（TEM）结果证实了粘土片层在橡胶基体中的纳米级分散。研究结果表明：纳米复合材料的阻燃性能明显高于炭黑补强胶料的阻燃性能。     

碱活化改性高岭土/NR复合材料的结构和性能研究

采用凝聚共沉法制备碱活化改性高岭土／NR复合材料，并对其物理性能和微观结构进行研究。结果表明，高岭土改性时间为3d、改性高岭土与天然胶乳混合温度为45℃、改性高岭土用量为40份时，碱活化改性高岭土／NR复合材料的综合物理性能较好；改性高岭土在NR基体中发生了定向排列，基本上以面-面平行状态均匀分散，大部分高岭土以厚度为25-75nm的层叠形式平行分布在NR基体中；改性高岭土与NR基体间形成过渡层。     

累托石/NR纳米复合材料的结构与性能研究

研究乳液法和熔体法制备的累托石／NR纳米复合材料的结构与性能。结果表明,乳液法累托石／NR纳米复合材料为层间无高分子插入的隔离型纳米复合材料,熔体法累托石／NR纳米复合材料为典型的插层型纳米复合材料;当应变小于100％时,熔体法制备的复合材料应力较大,当应变大于100％时,乳液法制备的复合材料应力较大;当累托石用量较小时,乳液法制备的复合材料撕裂强度高于熔体法制备的复合材料;乳液法和熔体法制备的两种复合材料热稳定性差别不大,均好于纯NR。     

熔体法制备有机黏土/橡胶纳米复合材料的结构及性能

将有机黏土(OC)分别加入到天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、丁基橡胶(IIR)和三元乙丙橡胶(EPDM)中,通过熔体法制备了纳米复合材料。探讨了橡胶黏度及其分子结构对OC在复合材料中分散状况的影响,研究了复合材料的力学性能。结果表明,在以NR为基体的复合材料中。OC片层分散均匀,且剥离程度较高;在SBR,IIR,EPDM中,OC以插层结构为主,且插层效果从大到小的顺序依次为SBR,IIR,EPDM。与相应的纯胶相比,OC／NR纳米复合材料的定伸应力提高,拉伸强度和扯断伸长率有所下降;OC／SBR,OC／IIR,OC／EPDM纳米复合材料的定伸应力变化不大,拉伸强度和扯断伸长率明显提高,且OC／SBR和OC／EPDM复合材料的撕裂强度提高。     

专利

<正>本发明涉及聚氨酯-纳米高岭土复合材料的制备方法。该复合材料主要由聚氨酯、纳米高岭土组成,先将纳米高岭土进行有机插层改性以获得层间距较大的有机改性纳米高岭土,然后采用本体-原位插层聚合法制备聚氨酯-纳     

胶乳插层法制备的NR/HMMT纳米复合材料的性能研究

通过天然胶乳和有机蒙脱土（HMMT）在乳液中进行反应性插层，制得了NR／HMMT插层纳米复合材料。该得合材料中蒙脱土片层间距从1.2nm扩大到4.2nm，同时其硫化胶还表现出显著的补强效果，以及比NR显著降低的tanδ值。     

双转子连续混炼机制备插层型纳米复合材料的研究

采用双转子连续混炼机,通过直接熔融插层法制备了聚乙烯/有机蒙脱土纳米复合材料,并借助XRD测试了所制备的复合材料的层间距.分析了不同工艺条件(主要为转子转速和喂料速率)对复合材料层间距及其力学性能的影响.研究结果表明,适当的剪切强度对于制备插层型纳米复合材料极为重要,剪切应力过大或过小均会导致聚合物无法插入到蒙脱土的片层之间,造成插层效果不佳.     

SBR/OMMT纳米复合材料的制备及性能研究

以聚苯乙烯(PS)低聚物为相容剂，用熔体插层法制备SBR／有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料，并对其结构及性能进行研究。结果表明，PS大分子能够插入OMMT层间形成复合物；采用熔体插层法使PS／OMMT纳米复合物在SBR基体中实现纳米级分散，可间接实现OMMT在SBR基体中的纳米级分散；当填充5份OMMT时，SBR／OMMT纳米复合材料具有较好的物理性能。     

超声波辅助插层-剥离法制备煤系高岭土微粉的研究

我国煤系高岭土储量丰富,为满足造纸、纺织等行业个性化的需求,通常要对其进行深加工。以山西朔州煤系高岭土为原料,分别在恒温磁力搅拌和超声波作用下探究了煤系高岭土/二甲基亚砜(DMSO)插层复合物制备的最佳条件,在插层复合物的基础上对煤系高岭土进行超声辅助剥离,制备得到高岭土微粉,并利用XRD、SEM、BET、TG-DSC等方法分析表征样品。正交实验结果表明在磁力搅拌条件下DMSO用量、插层时间以及插层温度均对插层率具有一定的影响,引入超声波有利于高岭土插层率的提升。插层复合物经超声辅助剥离后晶粒厚度明显减小,高岭土片层状结构大体上呈现碎片化,仅保留少部分大的片状结构,其边缘碎化,整体上也出现碎裂的趋势。剥离样品的比表面积和孔径均大幅度增加,为硬质高岭土的剥离和超微细粉体的制备提供了新的思路。     

乳液插层法制备丁苯橡胶/天然橡胶/蒙脱土纳米复合材料的研究

采用乳液插层法制备了丁苯橡胶/天然橡胶/蒙脱土（SBR/NR/MMT）纳米复合材料。采用透射电子显微镜研究了复合材料的亚微观形态,并对复合材料的性能进行了研究。透射电镜结果显示,制备出了插层型的SBR/NR/MMT复合材料。当蒙脱土含量较低时,SBR/NR/MMT纳米复合材料的力学性能随蒙脱土用量的增加而增大。SBR/NR/MMT复合材料的耐油性能随蒙脱土含量的增加而提高。蒙脱土的加入对纳米复合材料的耐磨性能没有太大影响。     

聚丙烯/尼龙6/纳米蒙脱石复合材料的制备及热性能研究

采用熔融插层法成功制备了聚丙烯(PP)/尼龙6(PA6)/有机化蒙脱石(OMMT)纳米复合材料.用X射线衍射分析(XRD)和透射电镜(TEM)观察了OMMT层间距的变化和材料的结构;用示差扫描量热法(DSC)和热重分析(TG)研究了热性能,并考察了纳米复合材料的拉伸强度.研究结果表明,OMMT的层间距由2.200 nm扩大到2.800 nm,PP/PA6合金高分子链取代了有机化蒙脱石层间的十六烷基三甲基溴化铵而进入到蒙脱石的片层间,加入质量分数为4%的OMMT的复合材料不仅使材料的拉伸强度提高了约15%,还提高了材料的热稳定性,使剩炭率增加了8.1%.     

不同蒙脱石的有机插层及聚合剥离

以成因、类型、性质不同的6种蒙脱石为原料,制备了有机插层和聚酰胺6／蒙脱石纳米复合材料。研究了蒙脱石矿物类型、成分及阳离子交换容量对其有机插层及聚合剥离的影响。结果表明：有机插层蒙脱石层间距随插层剂用量及阳离子交换容量的增加而增加,低阳离子交换容量及高钠含量蒙脱石更有利于插层剥离。钠化对蒙脱石有机插层影响不明显。     

蒙脱土/SBR纳米复合材料阻燃性能的研究

采用熔融插层法制备蒙脱土／SBR纳米复合材料，并研究其阻燃性能。结果表明，SBR大分子不能有效插入钠基蒙脱土（Na—MMT）片层间，而能有效插入有机蒙脱土（OMMT）片层间，形成插层型纳米复合材料；将OMMT与高抗冲聚苯乙烯（HIPS）制成阻燃母粒能进一步提高SBR的插层效果。OMMT可以明显改善复合材料的阻燃和抑烟性能，随着OMMT用量的增大，复合材料的热释放速率、峰值热释放速率、平均热释放速率、总热释放和总生烟量先明显降低然后趋于稳定；HIPS-OMMT阻燃母粒可以明显改善复合材料阻燃性能，但对抑烟性能的改善效果不如OMMT。     

插层复合法制备纳米复合相变贮能材料

研究了利用熔融插层法将癸酸插入到蒙脱土层间制备复合相变贮能材料的方法,探索了其适宜的制备条件,用XRD、IR、DSC对其结构及贮能性能进行了分析。实验结果表明：癸酸被有效地密封在蒙脱土层间,制得的材料是一种纳米复合相变贮能材料,具有良好的贮能性能,相变过程形态稳定。     

有机蒙脱石增强环氧树脂纳米复合材料的研究

介绍以有机蒙脱石作为增强组分的环氧树脂纳米复合材料的制备及其性能表征。结果表明,十六胺处理的蒙脱石层离以1－100nm尺度分散于环氧树脂基体中,复合材料的物性得到提高,当蒙脱石含量比在3％时,马丁耐热提高9℃,冲击强度提高了122％,但进一步增加蒙脱石的含量比,上述两性能不升反降。