PA6/弹性体/OMMT复合材料的性能研究

将聚酰胺6(PA6)、三元乙丙橡胶/三元乙丙橡胶接枝马来酸酐(EPDM/EPDM-g-MAH)弹性体和有机蒙脱土(OMMT)共混,制备了PA6/弹性体/OMMT三元复合材料,并研究了该复合材料的力学性能。结果表明:当OMMT用量为2%时,PA6分子插层进入到OMMT片层中,当OMMT用量增至5%时则得到剥离型复合材料;随着OMMT用量的增加,PA6/弹性体/OMMT复合材料的冲击强度先增大后减小,其中当OMMT用量为2%时,复合材料的冲击强度达到54.29 kJ/m2,是纯PA6冲击强度(4.15 kJ/m2)的13.08倍;随OMMT用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均逐渐增大,而断裂伸长率则随着OMMT用量的增加呈先增大后减小的趋势,并且在OMMT用量为2%时出现最大值。另外当OMMT用量较少时(低于5%),其对弹性体粒径的影响不大,此时弹性体粒径较小;而当OMMT用量超过5%时,OMMT进入弹性体中并形成了核壳结构,增加了弹性体的模量和粒径,从而使复合材料的冲击韧性降低。     

PA6／OMMT／SiO2纳米复合材料的制备及力学性能研究

以天然蒙脱土为原料，11-氨基酸作为有机插层剂与蒙脱土层间的阳离子进行交换制备OMMT，用原位聚合法制备PA6／OMMT／SiO2纳米复合材料，用X射线衍射仪、FT-IR光谱仪、差示扫描量热仪等对OMMT、纳米复合材料的结构及力学性能进行表征。结果发现，添加3％（质量含量，下同）OMMT的PA6／OMMT复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量较纯PA6分别提高了19％、13．8％、14％；而纳米SiO2的加入使纳米复合材料的拉伸和弯曲强度、刚性和韧性得到提高的同时，明显改善了蒙脱土使纳米复合材料缺口冲击强度下降的趋势，当纳米SiO2含量为1％时，缺口冲击强度提高了近33．5％。     

ABS/PA6复合材料的力学性能影响研究

制备了一系列ABS/PA6复合材料,并探讨了不同增容剂、不同种类ABS以及不同增韧剂对ABS/PA6复合材料力学性能的影响。结果表明,马来酰亚胺(MS-NB)对ABS/PA6的增容效果最佳,当添加量为5%时,缺口冲击强度由4.4 k J/m~2提高到7.8 k J/m~2,提升幅度为77%。在缺口冲击强度表现上,具有核壳结构的MBS增韧剂明显优于高胶粉;不同ABS种类的ABS在该体系中力学性能差异很大,高胶含量的ABS树脂能显著提高复合材料的缺口冲击强度,但弯曲强度,弯曲模量等性能有一定程度下降。     

CaCl_2对PA6/OMMT/POE-g-MAH复合材料结构与性能的影响

通过挤出机熔融共混法制备了PA6/POE-g-MAH/OMMT/CaCl_2复合材料,研究了CaCl_2含量对PA6/POE-gMAH/OMMT/CaCl_2复合材料结晶行为及其力学性能的影响。结果表明:随着CaCl_2含量的增加,PA6/POE-g-MAH/OMMT/CaCl_2复合材料的弯曲强度呈现出逐渐增大的趋势。当CaCl_2为9%时,复合材料的弯曲强度达到最大值76.6 MPa。另外,随CaCl_2含量的增加,复合材料拉伸强度和冲击强度都呈现出先增大后减小的趋势。当CaCl_2为5%时,复合材料的拉伸强度(70.8 MPa)和冲击强度(11.8 k J/m2)分别达到最大值,与纯PA6相比拉伸强度(65.5 MPa)和冲击强度(5.5 k J/m2)分别提高了8%和114%。结晶性能研究表明:随着CaCl_2含量的增加,复合材料的成核温度、增长温度及熔融温度向低温方向移动。     

有机蒙脱土对PA6/PP合金体系的作用机制及其对材料性能的影响

研究了有机蒙脱土对PA6/PP合金体系的作用机制及其对材料性能的影响。结果表明,OMMT的添加可以提高体系的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量,但冲击强度会有某种程度的下降;OMMT主要分散在PA6连续相中,且当其添加量质量份数低于5%时,可以在PA6相中实现较充分的剥离;OMMT对PA6/PP合金体系有着显著的增容作用,这可能和片层对PP分散相凝聚时的阻隔,以及片层所起到的类似接枝物的增容作用有关;OMMT在PA6基体中被充分剥离后,将有利于使复合体系的拉伸强度、弯曲强度得到提高,但OMMT片层及和片层有关的类似接枝物的存在,将束缚并限制界面层附近PP相的屈服,而使材料冲击韧性下降。     

OMMT对PA6/ABS共混体系结晶行为及热力学性能的影响

采用有机蒙脱土(OMMT)、聚酰胺6(PA6)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),通过熔融共混的方法制备了PA6/ABS/OMMT共混物。利用透射电子显微镜(TEM)、差示扫描量热仪(DSC)及动态热力学分析仪(DMA)研究了OMMT在PA6/ABS(70/30)合金体系中的分布和分散状况,以及PA6/ABS/OMMT共混体系的结晶行为和热力学性能。结果表明:OMMT片层主要分散于PA6相中,PA6与ABS的两相界面处亦存在少量OMMT片层。OMMT的加入降低了PA6/ABS共混体系的结晶温度,使PA6的结晶结构发生改变,说明OMMT具有一定的增容作用。引入OMMT后,PA6/ABS共混体系的储能模量有所提升,玻璃化转变温度则变化较小。     

ABS/PA6/OMMT共混体系的结晶及热力学性能

采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、尼龙6(PA6)和有机蒙脱土(OMMT)通过熔融共混的方法制备了ABS/PA6合金。利用广角X射线衍射(WAXD)、透射电子显微镜(TEM)、差示扫描量热法(DSC)、动态热力学分析仪(DMA)研究了ABS/PA6/OMMT合金体系的结晶性能、热力学性能及OMMT在共混体系中的分布情况。结果表明,OMMT以剥离状态分布于PA6相中,PA6、ABS两相界面存在少量的OMMT片层。OMMT的加入降低了合金体系的结晶温度及结晶度,且对ABS/PA6共混体系具有一定的增容作用。添加3份OMMT到ABS/PA6体系中,其储能模量达到极值,ABS/PA6/OMMT共混体系的玻璃化转变温度变化较小。     

PBA/OMMT制备及其对PA6力学性能的影响

用十二烷基磺酸钠(SDS)将Na基蒙脱土(MMT)改性成有机蒙脱土(OMMT),采用原位聚合法制备了聚丙烯酸丁酯(PBA)/OMMT,并将其按适当比例添加到尼龙6(PA6)中。通过红外光谱仪、差示扫描量热仪等表征了OMMT、PBA/OMMT的结构,并检测了PA6/PBA/OMMT复合材料的力学性能。结果表明:添加5%的PBA/OMMT后,PA6/PBA/OMMT复合材料的拉伸强度提高了23.1%,缺口冲击强度的降低幅度有所减缓。     

PA6/ABS/SMA/OMMT共混物的结构与性能研究

研究了有机蒙脱土(OMMT)对尼龙6(PA6)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)/苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)合金体系聚集态结构及性能的影响。实验表明:OMMT的加入提高了PA6/ABS合金体系的强度及模量,但加入OMMT后共混物的韧性有所下降。TEM的分析结果表明:对PA6/ABS/SMA/OMMT共混物,OMMT用量小于2份时,PA6/ABS/SMA/OMMT共混物中OMMT基本以剥离形态分布。     

ABS/MMT纳米复合材料的制备及性能的研究

文章采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)/氨基蒙脱土(MMT)进行熔融共混得到不同含量MMT的ABS/MMT纳米复合材料。用扫描电子显微镜、拉伸试验机、冲击试验机研究ABS/MMT的力学性能及断面结构。结果得出:在ABS/MMT纳米复合材料中,随着MMT含量的增加,ABS/MMT复合材料的拉伸强度呈先上升后下降,且当MMT含量在3份时性能较好,缺口冲击强度呈线性下降趋势。ABS/MMT冲击断面中,出现了许多网孔结构,橡胶粒子被蒙脱土的的片层包裹着,不能发生塑性变形,其为ABS/MMT复合材料缺口冲击强度降低的主要原因之一。     

P(AA-AM-VAc)/OMMT复合高吸水性树脂的制备

采用水溶液聚合法,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、乙酸乙烯酯(VAc)为单体,有机膨润土(OMMT)为复合微粒,反应得到了P(AA-AM-VAc)/OMMT复合高吸水性树脂。通过单因素实验考察了聚合温度、单体组成、引发剂用量、交联剂用量、丙烯酸中和度、有机膨润土掺入量对复合树脂吸液率的影响,获得了最佳工艺条件。结果表明,在最佳工艺条件下制备的复合高吸水性树脂对纯净水和w(NaC l)=0.9%水溶液的吸收倍率分别为695 g/g和113 g/g。     

SMA/MMT纳米复合材料的制备

采用原位插层法制备了苯乙烯-马来酸酐共聚物／蒙脱土（SMA／MMT）纳米复合材料,采用X射线衍射研究了苯乙烯与马来酸酐的配比、蒙脱土用量、引发剂浓度、溶剂类型、聚合温度等因素对插层效果的影响。结果表明,当MMT的用量为3％（质量分数＋下同）时,可制得剥离型的SMA／MMT纳米复合材料;当苯乙烯与马来酸酐的质量比为1：1,MMT用量为15％、引发剂用量为1％、以丁酮为溶剂、聚合温度为90℃时,可制备出部分剥离型的SMA／MMT纳米复合材料。     

EAA对PBS/OMMT复合材料结构和性能的影响

以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为基体,自制有机蒙脱土(OMMT)为填充粒子,乙烯–丙烯酸共聚物(EAA)作为相容剂,采用熔融共混法制备了一系列不同EAA用量的PBS复合材料,研究了EAA用量对复合材料结构和性能的影响。结果表明,EAA的添加提高了PBS与OMMT的相容性,有效地促进了OMMT在PBS中的分布分散,当EAA用量为9%时OMMT的片层间距最大,为2.89 nm,较未添加EAA的PBS复合材料提高了0.73 nm,且分散片层最多;EAA的添加也提高了PBS与OMMT间的界面结合强度,使其储能模量和力学性能提高,当EAA的添加量为7%时最优。     

蒙脱石有机化对PVA/蒙脱石复合薄膜的性能影响

以精制钠基蒙脱石(Na-MMT)、有机化蒙脱石(OMMT)和聚乙烯醇(PVA)为原料,通过水溶液插层-流延成膜法制备纳米复合薄膜。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和热重分析(TGA)对复合材料的结构和性能进行表征,重点探讨蒙脱石有机化对PVA/MMT复合薄膜性能的影响。结果表明Na-MMT和OMMT纳米颗粒在PVA基体中均得到了良好分散;有机改性剂的存在促使PVA/MMT复合薄膜的MMT片层间距扩撑更大,但由于其与PVA相容性较差,导致有效插入MMT片层间的PVA分子较少,PVA/MMT复合薄膜的热稳定性改善效果不明显。     

PU/P（MMA-co-MAH）/OMMT纳米复合材料的制备与性能研究

将插层纳米复合技术与互穿网络共混技术相结合，通过同步插层聚合法制备PU／聚（甲基丙烯酸甲酯-马来酸酐）[P（MMA-co-MAH）]／有机蒙脱土（OMMT）纳米复合材料。试验结果表明，PU／P（MMA-co-MAH）／OMMT纳米复合材料为剥离／插层型纳米复合材料，各项物理性能较优;其优化制备条件是：过氧化苯甲酰，二甲基丙烯酸乙二酯、OMMT和MAH在单体中的质量分数分别为0．008，0．02，0．05和0．05，PU／PMMA共混比为60／40；亚甲基双邻氯苯胺因数为0．8。     

PVC/黏土纳米复合材料研究进展

文章简要概述了黏土的有机改性机理,聚氯乙烯/黏土纳米复合材料的特性及其制备方法、结构与表征方面的研究进展。对熔融插层共混法、溶液插层共混法、原位聚合法和插层聚合法进行了介绍和比较,对聚氯乙烯/黏土纳米复合材料的重点研究领域和发展趋势提出了具有前瞻性的预测。     

温敏性P(NIPAAm-co-Am)/MMT水凝胶复合材料的研究

以N-马来酰化壳聚糖为交联剂,N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、丙烯酰胺(Am)、蒙脱土(MMT)为原料,过硫酸铵和N,N,N’,N’-四甲基乙二胺为引发剂和促进剂,采用水溶液自由基聚合反应合成了温敏性的P(NIPAAm-co-Am)/MMT水凝胶复合材料,研究了复合材料的温敏性、溶胀动力学、退溶胀动力学性能。研究表明:P(NIPAAm-co-Am)/MMT水凝胶复合材料具有良好的温敏性,不同蒙脱土含量的水凝胶的相转变温度(VPTT)均在37℃。由于水凝胶的大孔状结构,均表现出快速的溶胀动力学和退溶胀动力学。     

聚乳酸/蒙脱土纳米复合材料的制备及其性能研究

采用熔融共混法制备聚乳酸/蒙脱土（PLA/MMT）纳米复合材料。用X射线衍射仪、透射电子显微镜、差示扫描量热仪对材料的力学性能、微观结构和形貌进行表征。结果表明,PLA分子链插入MMT片层间,MMT层间距由1.801 nm增大到3.530 nm并呈纳米级均匀分散在PLA基体中,体系相容性良好;MMT的加入量为3 %（质量分数,下同）时,复合材料的力学性能得到最大改善,拉伸强度由纯PLA的53.1 MPa提高到62.8 MPa,冲击强度由纯PLA的18.00 kJ/m2提高到23.30kJ/m2,加入3 % MMT的复合材料结晶度为42.63 %,试样平均晶粒粒径尺寸为0.285 nm,而纯PLA的结晶度是24.52 %,平均晶粒粒径尺寸0.305 nm,MMT的加入明显提高了PLA的力学性能和结晶度。     

聚乙烯醇/蒙脱石纳米复合材料的结构与性能

通过溶液插层 流延成膜法,以聚乙烯醇和钠质蒙脱石为原料,制备出了不同蒙脱石含量的聚乙烯醇/蒙脱石纳米复合材料薄膜。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)和力学性能测试对复合材料的结构和性能进行了表征。结果表明,聚乙烯醇分子成功进入蒙脱石的层间,实现了在纳米尺度上的复合;蒙脱石含量高于7 5wt%形成插层型的纳米复合材料,低于7 5wt%形成剥离型的纳米复合材料;在SEM图片上还观察到了纳米复合材料的微观结构。纳米复合材料的热稳定性、拉伸强度和直角撕裂强度均比纯聚乙烯醇有很大提高。     

Investigation Into Poly(propylene)/Montmorillonite/Calcium Carbonate Nanocomposites

Summary: A novel method was used to prepare poly(propylene)/montmorillonite/calcium carbonate nanocomposites by melt‐mixing, using pristine montmorillonite (MMT), hexadecyltrimethylammonium bromide (C16), calcium carbonate (CaCO₃) and a matrix in a twin‐screw extruder. Two different sizes of calcium carbonate were used (nanosized CaCO₃ and micron‐sized CaCO₃, the average sizes being 60 nm and 12 μm respectively). The nanocomposite structure was evidenced using X‐ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and high resolution electronic microscopy (HREM). Tensile tests and Izod notch impact tests suggested that the incorporation of nanosized CaCO₃ into PP/montmorillonite nanocomposites increased the mechanical properties of the composites, but the improvement in the micro‐sized CaCO₃‐filled PP/montmorillonite nanocomposites was found to be minimal. The thermal stability and flammability properties were characterized by thermogravimetric analysis (TGA) and a cone calorimeter respectively.