微波原位聚合PLA纳米复合材料的结构与性能

将D,L-丙交酯和有机蒙脱土(OMMT)在连续微波辐照下开环聚合,合成聚乳酸(PLA)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料.对复合材料的力学性能及热性能测试表明,在PLA中加入w(0MMT)为0.1%时,其拉伸强度和断裂伸长率均达到最佳,相对于纯PLA分别提高了60.75%和7.85%;PLA的热失重中心温度提高了8℃,即提高了复合材料的热稳定性.分析复合材料的X射线衍射谱图、透射电子显微镜和扫描电子显微镜照片表明:OMMT主要以剥离状态分散在PLA基体中,形成以剥离型为主、同时存在插层结构的纳米复合材料,OMMT的加入使复合材料的拉伸断面由脆性断裂向韧性断裂转变.     

聚丁烯/有机蒙脱土复合材料的阻隔性能研究

通过熔融共混法制备了聚丁烯/有机蒙脱土(PB/OMMT)复合材料,研究了不同的OMMT质量分数对复合材料阻隔性能和力学性能的影响,并通过吸油值进行阻隔性能的表征。结果表明,加入质量分数为1%的OMMT对复合材料的力学性能影响最小,且拉伸强度有所提高,但阻隔性能并无改善,随着OMMT质量分数的增加,复合材料的阻隔性能和力学性能均有所下降,但当加入质量分数为7%的OMMT时,阻隔性能明显得到提高。由X射线衍射仪(XRD)分析和扫描电子显微镜(SEM)观察研究复合材料的结晶性能和层状形貌可知,当加入质量分数为7%的OMMT时,PB的异相成核增多,OMMT的间距更易被拉开,形成插层结构,有利于阻隔性能的提高。     

ABS/OMMT、PA6/OMMT复合材料形态及性能

熔融挤出制备了有机蒙脱土(OMMT)含量不同的ABS/OMMT,PA6/OMMT复合材料,用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等仪器研究OMMT分别在ABS、PA6基体中的分布情况及对其力学性能的影响.结果表明:在ABS/OMMT复合材料中,OMMT主要为插层结构,大部分OMMT片层以聚集状态存在;而对PA6/OMMT复合材料,OMMT片层主要以剥离形态分布在PA6基体相中;随着OMMT含量增加,ABS/OMMT复合材料的拉伸、弯曲强度及弯曲模量都先上升后下降,且当OMMT含量在3份时性能较好,其缺口冲击强度呈下降趋势;PA6/OMMT复合材料在OMMT含量为3份时,其拉伸、弯曲强度和弯曲模量都出现极值现象,而缺口冲击强度线性降低.由于OMMT与PA6有较好的亲和力,在PA6中分散性较好,使PA6/OMMT复合材料的综合力学性能比ABS/OMMT复合材料的优异.     

环氧树脂改性聚乳酸/低熔点尼龙6/蒙脱土纳米复合材料结构与性能

通过熔融共混法制备了环氧树脂改性聚乳酸 (ePLA)/低熔点尼龙6 (LMPA6)/蒙脱土纳米复合材料。XRD和DSC结果表明,结晶度随着有机蒙脱土（OMMT）加入量的增加呈先增加后减小的趋势。流变行为结果表明,ePLA/LMPA6/OMMT纳米复合材料的黏性响应占主导地位,另外,随着OMMT加入量的增加,储能模量和损耗模量也增加。阻隔性能测试结果表明,OMMT的加入能够有效地改善纳米复合材料的阻隔性能。热重结果表明,OMMT的加入能够显著提高纳米复合材料的热稳定性能。TEM测试结果表明,OMMT加入量较少时,OMMT容易在基体中形成均一的纳米结构。力学性能分析表明,随着OMMT质量分数的增加,纳米复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度均出现先上升后下降的趋势,且当OMMT质量分数为3%时,纳米复合材料的力学性能均达到最大值,与未加OMMT时相比,分别提高了9.7%、37.8%和35.9%。     

有机蒙脱土用量对溴化丁基橡胶/炭黑复合材料结构与性能的影响

采用共混插层工艺制备了溴化丁基橡胶(BIIR)/炭黑(CB)/有机蒙脱土(OMMT)复合材料,并考察了OMMT用量对复合材料的微观结构、力学性能、动态力学性能、气密性及热氧老化性能的影响。结果表明,随着OMMT用量的增加,BIIR/CB/OMMT复合材料的气密性显著提高,当OMMT用量为5份(质量)时透气系数下降了28.9%。OMMT能明显改善复合材料的热氧老化性能,抗张积保持率达到0.90左右,最大可提高15.9%。OMMT的加入使得复合材料在0~60℃的损耗因子下降,降低了其动态生热。     

甲基乙烯基硅橡胶/有机蒙脱土母炼胶纳米复合材料的制备、结构与性能

采用溶液插层法和母炼胶混炼工艺制备了甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)/有机蒙脱土母炼胶(OMMT-MB)纳米复合材料,通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对复合材料进行了表征,研究了复合材料的拉伸性能与热稳定性能,并与直接共混法制备的MVQ/有机蒙脱土(OMMT)复合材料和MVQ/白炭黑复合材料进行了对比,分析了OMMT的增强机理.结果表明,MVQ/OMMT-MB纳米复合材料中的OMMT完全剥离,且均匀分散在MVQ基体中;当OMMT质量分数为20%时,MVQ/OMMT-MB复合材料的拉伸性能优于MVQ/OMMT复合材料,拉伸强度和扯断伸长率分别增大至1.41 MPa、490%;其与MVQ/白炭黑复合材料相比,两者的拉伸强度相当,扯断伸长率增大了30%;MVQ/OMMT-MB复合材料的热稳定性略优于MVQ/OMMT复合材料,但比MVQ/白炭黑复合材料差.     

PU/有机蒙脱土纳米复合材料的制备和性能研究

采用原位插层聚合法制备PU/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料。通过X射线衍射和透射电镜分析发现,当OMMT质量分数为0 01和0 03时,OMMT完全剥离并较均匀地分散于PU基体中;当OMMT质量分数为0 05时,OMMT在PU基体中发生部分剥离。热重分析表明,加入OMMT可提高复合材料的耐热性。动态力学分析表明,OMMT对PU模量的影响不大。PU/OMMT复合材料的硬度、弹性模量、拉伸强度和拉断伸长率均比纯PU有所提高。     

PP-g-MAH对PP/OMMT复合材料性能和结构的影响

采用十八伯胺液相改性蒙脱土(MMT)制备有机蒙脱土(OMMT),以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为增容剂,通过熔融挤出法制备聚丙烯(PP)/PP-g-MAH/OMMT复合材料。力学性能测试表明,PP/PP-g-MAH/OMMT复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均比纯PP有所提高。采用偏光显微镜、X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)和动态热机械分析(DMA)仪对复合材料进行了分析。偏光显微镜和XRD分析结果显示,加入OMMT和PP-g-MAH可减小PP晶体尺寸、降低了晶体有序程度但并不改变晶体类型;SEM分析结果显示,加入PP-g-MAH使OMMT和PP基体结合更紧密,提高了二者的相容性;DMA结果表明,PP/PP-g-MAH/OMMT复合材料的玻璃化转变温度比纯PP的低,储能模量在小于80℃时比纯PP的高,而在大于80℃后比纯PP的低。     

聚氯乙烯/蒙脱土纳米复合材料性能的研究

利用低聚有机蒙脱土(OMMT)与聚氯乙烯(PVC)基质通过熔融共混法制备(PVC/OMMT)纳米复合材料。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)表征了两种复合材料的微观结构和形貌,通过热重分析测试和热变形温度测试探讨了材料的热性能,并对材料的力学性能进行了测试和讨论。结果表明:PVC分子链段插入了OMMT层间;在OMMT质量分数为0.5%时,耐热性提高了7℃;热变形温度提高了约3℃;拉伸强度增加了9.9%;断裂伸长率提高了17.0%。     

OMMT／WPU复合乳液的制备及其性能研究

采用超声辅助法制备了有机蒙脱土/水基聚氨酯(OMMT/WPU)复合乳液,采用透射电镜(TEM)、红外(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、激光粒度仪等对复合乳液及材料进行了分析及性能测试.结果表明,OMMT在WPU乳液中得到较好的分散,并与聚氨酯(PU)大分子间有强烈的相互作用;WPU中加入OMMT有助于提高PU硬段微区的结晶性和微相分离的程度;随着OMMT含量的增加,OMMT/WPU复合材料的耐水性、拉伸强度先增加后下降,伸长率降低,OMMT的质量分数为1.0%时,OMMT的剥离程度最好,复合材料的综合性能最佳.     

有机蒙脱土对天然橡胶/顺丁橡胶纳米复合材料的增强及增容作用

采用机械混炼法制备了天然橡胶/顺丁橡胶/有机蒙脱土(NR/BR/OMMT)纳米复合材料,用透射电子显微镜以及广角X射线衍射仪研究了OMMT在纳米复合材料中的分布以及相结构,并对复合材料的力学性能、动态力学性能以及硫化热效应进行了研究。结果表明,OMMT多数分布于NR相以及NR和BR两相界面处,少数分散在BR相中;当OMMT少于6份时,OMMT片层呈剥离状态,并以纳米尺寸分散于橡胶基体中;纳米复合材料的硬度、拉伸强度和定伸应力随OMMT用量的增加而增大,但超过8份时,纳米复合材料的拉伸强度略有下降;与NR/BR复合材料相比,NR/BR/OMMT纳米复合材料的损耗因子降低,但具有相似的滚动阻力和更好的抗湿滑性能;OMMT能起增容作用,实现NR和BR两相的同步交联。     

聚酰胺6/环氧树脂改性蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

采用环氧树脂改性蒙脱土（MMT）得到有机化蒙脱土（OMMT）,再用熔融插层法制备了聚酰胺6 （PA6）/ OMMT纳米复合材料。采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、万能材料试验机、热重分析仪等研究了PA6/OMMT复合材料的形态结构、力学性能和热稳定性。结果表明,经环氧树脂改性得到的OMMT的层间距明显增加,从未改性的1.22 nm增加到5.13 nm,并以纳米尺度分散于PA6基体中;随着OMMT含量的增加,PA6/ OMMT复合材料的强度和模量增加,热变形温度提高,其拉伸强度可达76 MPa,弯曲模量达到3.462 GPa,热变形温度为134 ℃;PA6/ OMMT复合材料失重10 %时的温度为422 ℃,比纯PA6的406 ℃提高了16 ℃,改善了PA6的热稳定性。     

PS/OMMT纳米复合材料制备技术的研究

对潍坊某地的膨润土(MMT)原料进行提纯、用碳酸钠作为钠化剂进行钠化改型及有机改性,将之与聚苯乙烯(PS)复合制备出PS/OMMT纳米复合材料。重点研究了不同浓度的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性剂对MMT层间距的影响以及OMMT用量对复合材料力学性能的影响。结果表明:加入的十六烷基三甲基溴化铵浓度为40%时改性效果最好,得到的OMMT的层间距更大,可达到2.38 nm。在PS中加入OMMT以后,随着加入OMMT量的增多材料的拉伸强度和断裂强度分别提高了3 MPa和2 MPa,在OMMT用量为5%时,均达到10MPa,此时所得PS/OMMT纳米复合材料的高温热分解率达到6%,阻燃性能最好。OMMT的加入使纳米复合材料水平燃烧速度下降至9 mm/min,氧指数增加了3%,耐高温性能和阻燃性能增强。     

OMMT/WF/PVC的耐热性能研究

添加插层蒙脱土(OMMT),制备了有机蒙脱土/木粉/聚氯乙烯(OMMT/WF/PVC)纳米复合材料,对OMMT/WF/PVC的耐热性能进行了测试和分析。空气和氮气两种氛围下的TG测试结果表明,加入OMMT后,一方面使木塑热分解温度降低了约11~25℃,随着OMMT含量提高,样品的热分解温度降低越多,热稳定性下降。同时使木塑复合材料初期降解速度降低,热失重速率变得缓慢;另一方面使总失重百分比增加约7%,而且在高于500℃时,OMMT对WF/PVC降解的促进作用更为明显,失重速率提高近1倍。这说明OMMT中烷基胺易于热降解,并促进了WF/PVC的热氧化降解。当OMMT质量含量少于1.5%时,木塑复合材料的维卡软化温度随OMMT加入而提高,OMMT加量继续增加时,维卡软化温度下降。     

核电站用三元乙丙橡胶辐射老化研究

针对核电站核安全壳内1E级电气连接器的高辐照工况,研究核电站用三元乙丙橡胶(EPDM)在受到高辐照剂量辐照后物理性能和电气性能的变化,分析其辐照损伤机理,建立其辐照老化数学模型,以预测其耐辐照老化性能。结果表明:随着辐照剂量的增大,EPDM硬度略增大,硬化程度小于10%;拉伸强度略有降低,拉伸强度下降率不超过20%;拉断伸长率明显下降,当累积辐照剂量达到1. 1 MGy时,拉断伸长率降低近60%,根据阿累尼乌斯公式推导出EPDM拉断伸长率自然对数值与累积辐照剂量线性相关;未压缩EPDM试样经辐照后压缩永久变形率减小,辐照对提高EPDM抗压缩变形性能有一定作用;随着辐照剂量的增大,EPDM介电强度明显提高,体积电阻率增大,表面电阻率变化不大,辐照对EPDM电气绝缘性能有一定的改善作用。     

在超临界CO2中制备生物可降解PEC/OMMT纳米复合材料

将聚碳酸亚乙酯(PEC)与有机蒙脱土(OMMT)在超临界CO2(sc-CO2)中溶胀并混合,制备了生物可降解PEC/OMMT纳米复合材料。采用X射线衍射仪、热失重分析仪、差示扫描量热仪及万能电子拉力机等对PEC/OM-MT纳米复合材料的性能进行表征和分析。结果表明,70℃下制备的PEC/OMMT复合材料为插层型纳米复合材料;该复合材料的热稳定性和玻璃化转变温度都得到较大改善;加入少量OMMT,复合材料的拉伸性能得到明显提高。与熔融插层法和溶液插层法相比,sc-CO2法既可以解决PEC在熔融插层中面临的热降解问题,也可以避免溶液插层中使用大量有机溶剂造成的污染问题,是制备PEC/OMMT纳米复合材料的一种新方法。     

核电站用三元乙丙橡胶辐照老化研究

针对核电站核安全壳内1E级电气连接器的高辐照工况,研究核电站用三元乙丙橡胶(EPDM)在受到高辐照剂量辐照后物理性能和电气性能的变化,分析其辐照损伤机理,建立其辐照老化数学模型,以预测其耐辐照老化性能。结果表明:随着辐照剂量的增大,EPDM硬度略增大,硬化程度小于10%;拉伸强度略有降低,拉伸强度下降率不超过20%;拉断伸长率明显下降,当累积辐照剂量达到1. 1 MGy时,拉断伸长率降低近60%,根据阿累尼乌斯公式推导出EPDM拉断伸长率自然对数值与累积辐照剂量线性相关;未压缩EPDM试样经辐照后压缩永久变形率减小,辐照对提高EPDM抗压缩变形性能有一定作用;随着辐照剂量的增大,EPDM介电强度明显提高,体积电阻率增大,表面电阻率变化不大,辐照对EPDM电气绝缘性能有一定的改善作用。     

阻隔性尼龙611／有机蒙脱土纳米复合材料的研究

以11-氨基十一酸对蒙脱土(MMT)进行有机化改性,采用原位聚合法制备了尼龙611/有机蒙脱土(OM-MT)纳米复合材料.通过傅立叶变换红外光谱仪研究了OMMT及尼龙611/OMMT纳米复合材料的化学结构,使用扫描电子显微镜观察了纳米复合材料的形貌.详细考察了OMMT含量对尼龙611/OMMT纳米复合材料阻隔性能和力学性能的影响,探讨了OMMT的阻隔机理.结果表明,MMT经有机化改性后,其片层在尼龙基体中分散均匀,并与尼龙基体发生键合作用,使尼龙611分子的内聚力增强,分子链堆积程度提高,极大地提高了阻隔性能;OMMT质量分数为3%时,材料的拉伸强度达到最大值,但在常温、低温下冲击强度略有下降.     

改性尼龙6复合材料力学性能的研究

通过熔融共混制备了PA6/OMMT、PA6/Zn-EAA、PA6/OMMT/Zn-EAA三种复合材料,研究了OMMT、Zn-EAA(Zn-中和乙烯-丙烯酸)含量对复合材料力学性能的影响。结果表明:OMMT的加入提高了复合材料的拉伸强度,但冲击强度有所下降;Zn-EAA的加入可以提高复合材料的冲击强度,改善其韧性。     

新型有机蒙脱土的制备及其在聚丙烯改性中的应用

采用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB） 、环氧树脂（EP）、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、十八胺(ODA)对钠基蒙脱土(MMT)进行干法插层改性, 分别制备了CMMT、EMMT、IMMT和OMMT等新型有机蒙脱土,并对聚丙烯(PP)进行熔融改性制得PP/OMMT纳米复合材料。通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪 、透射电子显微镜、差示扫描量热仪等分析手段对新型有机蒙脱土及纳米复合材料的结构形态及性能进行了研究。结果表明,OMMT层间距由蒙脱土的1.5626 nm扩大到4.2828 nm, OMMT片层均匀分散在PP基体中;当OMMT含量为5 %（质量分数,下同）时,纳米复合材料拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度分别比纯PP提高了25.9 %、17.1 %和127.1 %;同时,加入OMMT后,PP的结晶度先升高后降低。