剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料研究

采用阳离子交换的方法对蒙脱土进行了有机化处理,使蒙脱土由亲水性变成亲油性,并且使其层间距由原来的1.2nm扩大到2.2nm.采用X-射线衍射仪研究了有机蒙脱土在环氧树脂中的剥离行为,制备了环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料并测试了其性能.实验结果表明,环氧树脂与有机蒙脱土的相容性好,蒙脱土在环氧树脂中完全剥离;环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的力学性能、热性能以及阻隔性能与纯环氧树脂固化物相比均有不同程度的提高和改善.     

有机蒙脱土的制备及应用研究

采用正交实验法以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)为插层剂,制备了有机蒙脱土,优化条件为:固液比5％,反应温度90℃,反应时间2h.红外光谱表明CTMAB插层到蒙脱土片层中,XRD显示晶层间距增大,TG-DSC-DTA表明在335.5℃有明显放热峰,TEM表征片层结构被解离.将有机蒙脱土添加到环氧树脂中,较大地提高了环...     

天然橡胶/蒙脱土原土纳米复合材料的制备与性能

用机械混炼反应插层法,通过引入第三组分RH,制备了天然橡胶／蒙脱土原土纳米复合材料,实现了对天然橡胶的补强,在这种复合材料中,蒙脱土原土的层间距显著增大,蒙脱土无机片层在橡胶基体中达到了纳米级分散．蒙脱土原土与天然胶纳米复合保持了较低的滚动阻力,显著地提高了天然胶的抗湿滑性．     

聚氨酯弹性体/有机蒙脱土纳米复合材料合成和性能

采用性能优异的有机插层剂对蒙脱土(MMT)进行改性,制备有机化蒙脱土(OMMT)。通过单体插层法合成了聚氨酯弹性体(EPU)/OMMT纳米复合材料;采用红外光谱(FTIR)、X衍射(WAXD)、透射电镜(TEM)等手段分析了材料结构,并比较了该纳米复合材料的物理机械性能。     

高度剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

以丙酮为溶剂,采用超声波分散和高速搅拌混合相结合的方法制备了高度剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料。XRD与TEM测试结果表明,蒙脱土在环氧树脂中得到了高度剥离,大部分蒙脱土被剥离成独立片层,均匀分散于基体树脂中。对材料的力学性能、热机械性能研究表明,蒙脱土能显著提高材料的冲击强度、弹性模量,但降低了材料的拉伸强度与断裂伸长率。蒙脱土使材料的储存模量显著提高,储存模量在材料的橡胶态比在其玻璃态提高的更加明显。     

聚氨酯/有机蒙脱土纳米硬质泡沫的制备及表征

以OMMT为原料制备了聚醚-有机蒙脱土(POP-OMMT)纳米硬质泡沫。X射线衍射(XRD)测试表明聚醚多元醇(POP)插层进入OMMT层间,其层间距由2.1 nm扩大到3.9 nm。用不同比例POP-OMMT与POP、多异氰酸酯(PM200)及其它助剂反应,制备了聚氨酯/有机蒙脱土纳米硬质泡沫(PU/OMMT)。当聚氨酯(PU)中POP-OMMT添加量为2.20%和3.50%时,PU/OMMT的压缩强度分别比PU基体材料提高16.87 kPa和22.50 kPa,弯曲强度提高20.81kPa和35.35 kPa,断裂伸长率提高21.05%和28.15%,初始失重温度也提高了10.86℃和3.62℃。引入适量OMMT可提高聚氨酯硬质泡沫的力学性能和热稳定性。     

木质纤维素/蒙脱土/炭黑-白炭黑/天然橡胶复合材料的制备及性能研究

采用木质纤维素/蒙脱土(LNC/MMT)部分替代炭黑-白炭黑双相填料(CSDPF)作为天然橡胶(NR)补强剂制备LNC/MMT/CSDPF/NR复合材料,探讨了LNC/MMT与CSDPF配比对复合材料性能的影响。结果表明:随着LNC/MMT比例的增加,复合材料的拉伸强度和撕裂强度均呈现先上升后下降的趋势,断裂伸长率逐渐上升,硬度略微下降。当LNC/MMT与CSDPF质量比为10∶30时,复合材料的综合力学性能最优,其拉伸强度为26.8MPa,撕裂强度为50.2kN/m,断裂伸长率为702.5%,邵氏A硬度为65.7。随着LNC/MMT比例的增加,复合材料的焦烧时间逐渐缩短,正硫化时间先下降后略微上升,热稳定性逐渐下降。     

剥离型聚苯乙烯-丙烯酰胺共聚物/蒙脱土纳米复合材料

采用乳液聚合法制备了苯乙烯-丙烯酰胺共聚物/蒙脱土纳米复合材料,研究了苯乙烯用量和体系pH值对复合材料剥离效果的影响;通过XRD、FT-IR和TEM对复合材料的层间结构、界面状态和共聚结构等进行了表征。结果表明:当丙烯酰胺与苯乙烯单体质量比为1∶1～1.4∶1、反应体系pH为1～9时,膨润土层间域发生了剥离,苯乙烯-丙烯酰胺发生了共聚反应,且剥离膨润土以片层结构均匀分散在聚苯乙烯-丙烯酰胺基体中。     

剥离型纳米蒙脱土/聚酰亚胺复合材料的制备与表征

利用二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯（MDI）与酸化的蒙脱土（MMT）表面的羟基进行反应制得了MMT-MDI;进一步利用己内酰胺（CPL）对MMT-MDI进行插层并对多余的异氰酸酯端基进行封端,制得了MMT-MDI-CPL。采用预聚体溶液插层法,利用聚酰胺酸（PAA）在二甲基乙酰胺（DMAC）溶剂中分别对MMT-MDI和MMT-MDI-CPL进行预聚体插层,制得了剥离型纳米MMT/聚酰亚胺（PI）复合材料。通过电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）、FTIR、TG、XRD和SEM对改性MMT和纳米MMT/PI复合材料进行了表征。结果表明：MDI与MMT表面羟基反应而被成功接枝于MMT上;MDI对MMT的改性、CPL对MMT-MDI的插层和封端使MMT层间距得到逐步扩大;MMT/PI复合材料的XRD和断面SEM表明,MMT在PI基体中得到了充分剥离。     

天然橡胶/固相改性蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

在固相对蒙脱土进行有机改性,并与天然橡胶机械混炼插层制备了纳米复合材料。利用X射线衍射仪(XRD)、橡胶加工分析仪(RPA)和透射电镜(TEM)等研究了天然橡胶/固相改性蒙脱土纳米复合材料的结构,同时考察了材料的力学性能和耐老化性能。结果表明:固相改性蒙脱土在天然橡胶中可以实现纳米级分散,得到天然橡胶/蒙脱土纳米复合材料。固相改性蒙脱土对天然橡胶不但具有明显的补强效果,大幅度提高材料的力学性能和耐热氧老化性能,而且还具有很好的促进硫化作用。     

粘合体系对天然橡胶复合材料性能的影响

本文以木质纤维素/蒙脱土、炭黑为增强材料,制备了天然橡胶复合材料,探讨了以间苯二酚(R-80)、六甲氧基甲基三聚氰胺(HMMM)和新癸酸钴为主要成分的粘合体系对天然橡胶复合材料性能的影响。结果表明:间-甲-钴粘合体系大幅提高了天然橡胶复合材料的焦烧时间(T_(10))和正硫化时间(T_(90)),降低了其硫化速度(V_(C1));力学测试显示,粘合体系对复合材料的拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率的影响相当大;提高了复合材料的邵氏A硬度、密度和耐磨性。     

受阻酚功能化二氧化硅的制备及在天然橡胶中的应用

采用γ-巯丙基三甲氧基硅烷(KH590)对二氧化硅进行表面改性引入巯基,然后利用巯基与2-叔丁基-6-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟)苯(GM)上的C=C双键进行加成反应,制得受阻酚功能化二氧化硅(GM-g-Si O2)。通过红外光谱、热重法和亲油性实验对其进行了表征,采用扫描电镜对其在天然橡胶硫化胶中的分散状态进行了观察,并研究了其对硫化胶抗热氧老化性能和耐抽提性能的影响。结果表明,GM在二氧化硅表面的接枝率为7.3%。与未改性二氧化硅相比,GM-gSi O2的亲油性以及在硫化胶中的分散性得到提高,并能改善天然橡胶的硫化特性。添加GM-g-Si O2的硫化胶具有优良的抗热氧老化性能和耐抽提性能。     

表面改性蒙脱土/聚氨酯形状记忆复合材料的制备与性能

通过表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)的方法在蒙脱土表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),接枝改性后的蒙脱土与聚氨酯原位聚合制备形状记忆聚氨酯复合材料。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、热重分析、动态力学分析等方法表征材料的结构与性能,并测试其形状记忆性能。结果表明,随着改性蒙脱土含量的增大,复合材料的拉伸强度逐渐增大、玻璃化转变温度(Tg)上升,且改性蒙脱土的加入增大了复合材料的热稳定性,复合材料在循环4次后仍具有很好的形状记忆性能。     

共混比对导电炭黑/天然橡胶/环氧化天然橡胶复合材料电磁性能的影响

采用机械共混法制备了导电炭黑(CCB)填充天然橡胶(NR)/环氧化天然橡胶(ENR)复合材料,研究了NR/ENR共混比对复合材料微观形貌和电磁性能的影响。扫描电镜结果表明,相比于纯的NR和ENR,CCB在NR/ENR中能形成更优的填料网络结构。随着共混胶中NR含量的增大,复合材料的电磁性能先增强后减弱;当NR/ENR比例为70∶30时,复合材料导电率、介电损耗因子、C波段吸波性能达到最值,分别为0.34S/m,0.31和-23.15dB;共混比对复合材料力学性能影响不大,能够满足复合材料在相关领域的应用需求。     

蒙脱石有机插层复合物的制备及XRD分析

以辽宁某地钙基蒙脱石为原料,经碳酸钠钠化改型后,用十六烷基三甲基溴化铵作插层剂对其进行有机插层处理,考察插层剂的最佳用量。采用XRD技术对所研制的蒙脱石有机插层复合物进行分析,结果表明,插层剂用量为120%mmol/100gCEC时所制备的蒙脱石有机插层复合物的插层效果最好。     

膨润土/丙烯酰胺接枝改性天然橡胶制备吸水膨胀橡胶

实验以过硫酸钾(KPS)/亚硫酸氢钠(SHS)为氧化还原引发体系,采用化学接枝的方法改性天然胶乳,合成出天然橡胶与丙烯酰胺接枝共聚物NR-g-PAM,并在反应过程中加入无机膨润土(BT),制备一种吸水膨胀天然橡胶(WSNR)。探究单体配比、引发剂用量对接枝反应的影响,膨润土用量对WSNR吸水率、吸水速率、重复吸水率的影响,并对WSNR保水性、耐矿化盐水能力及热失重过程进行分析。结果表明,吸水单体与天然橡胶的质量比为0.8,引发剂用量为单体质量分数的0.75%时接枝率及接枝效率最高。膨润土均匀分布于WSNR网络骨架中,吸水速率随膨润土用量增加而减慢,耐矿化盐水能力提高;重复吸水率及保水性均优异于未添加膨润土的WSNR,膨润土的加入使WSNR在较高温度下才会蒸发失水,自由水含量减少,结合水含量增多。     

超声分散制备天然橡胶/丁苯橡胶/炭黑/碳纳米管纳米复合材料

通过超声分散制备了分散均匀的碳纳米管(CNTs)/天然橡胶母料,利用母料制备了天然橡胶(NR)/丁苯橡胶(SBR)/炭黑(CB)/碳纳米管复合材料。通过比较常规搅拌、双辊混炼和超声分散三种方法对碳纳米管的分散及对复合材料性能的影响,表明超声分散能实现碳纳米管在基体中均匀分散,CNTs和CB的协同作用提高了复合材料的力学性能,当CB/CNTs之比为37/3时力学性能最高,与未加CNTs增强的体系相比,拉伸强度提高了6.4%。当CNTs含量为7phr,与未加CNTs的体系相比,压缩模量提高了20%。     

改性白炭黑/天然橡胶复合材料的制备及性能

采用双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si69)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)、乙基三甲氧基硅烷(11-100)对白炭黑进行表面改性,并制备改性白炭黑/天然橡胶复合材料。利用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、扫描电镜、橡胶加工分析仪等测试手段对改性白炭黑及改性SiO_2/NR复合材料的结构与性能进行了表征,并研究其硫化性能及力学性能。结果表明,经FT-IR、TG分析,3种硅烷偶联剂已成功接枝到白炭黑表面;改性SiO_2/NR复合材料相对于未改性SiO_2/NR,焦烧时间变长,正硫化时间缩短,结合胶含量增大;改性SiO_2/NR与未改性SiO_2/NR相比其定伸应力、撕裂强度明显提高,但断裂伸长率有所减小;改性白炭黑在天然橡胶基体中的分散性明显提高,其中Si69-SiO_2在天然橡胶基体中的分散性最好;Si69-SiO_2/NR复合材料的滚动阻力与生热最低;改性后的SiO_2/NR复合材料的拉伸断面粗糙程度增加。