聚烯烃/粘土纳米复合材料研究进展

聚烯烃/粘土纳米复合材料是一种新兴复合材料.首先简述了聚烯烃/粘土纳米复合材料的优异性能;然后详细介绍了其三种制备方法--插层复合法、熔融法和原位聚合法.通过三种方法的机理比较,确定了原位聚合法是制备聚烯烃/粘土纳米复合材料的最适宜方法,并对三种烯烃聚合催化剂--Ziegler-Natta、茂金属与非茂金属进行了简述.最后对聚合物/粘土纳米复合材料的研究进展及聚烯烃/粘土纳米复合材料的开发前景进行了综合评述.     

“一步法”制备PBT／粘土纳米复合材料

采用“一步法”成功制备了PBT／粘土纳米复合材料,即将PBT、天然蒙脱土、有机改性剂CPC三者同时熔融共混。XRD、TEM研究表明当MMT：CPC为3：1时,形成了粘土片层分布均匀的插层型纳米复合材料;与纯PBT相比,TGA和锥形量热仪结果显示其所形成的纳米复合材料具有更高的热稳定性和火灾安全性。     

PA6/OC纳米复合材料的制备及性能研究

以丙烯酸(AA)作为增容剂,采用熔融插层法制备了尼龙(PA)6/有机粘土(OC)纳米复合材料.采用X-光衍射仪(XRD)观察测试了复合材料的微观分散结构,研究了增容剂用量、粘土含量对所制备的复合材料的力学性能、热性能和阻隔性能的影响.实验结果表明:在研究范围内,与纯尼龙6相比,所制备的纳米复合材料的力学性能、热性能和阻隔性能均明显提高.当丙烯酸含量为2/3份(phr),有机粘土含量为4份(phr)时,PA 6/OC纳米复合材料的拉伸强度提高了约34%,同时材料具有较好的冲击韧性;热变形温度提高了18.2℃;吸水率下降了0.6%.     

橡胶/粘土协同增韧环氧树脂的研究

采用橡胶/粘土协同增韧环氧树脂,通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对环氧树脂/橡胶/粘土复合材料的结构进行了研究,同时还研究了其力学性能.结果表明:纳米粘土和橡胶之间存在明显的协同增韧效应.从冲击断面的SEM分析可知,改性后的复合材料呈现明显的韧性断裂.XRD结果表明,粘土结构以插层结构为主,粘土片层间距由2.3nm增加到3.5nm以上.复合体系解决了单纯橡胶增韧环氧树脂时带来的强度和耐热性差的问题,使复合材料的力学性能和热性能均有一定的改善.     

蒙脱土/SBS纳米复合材料研究

介绍了蒙脱土/SBS纳米复合材料的研究现状,简述了蒙脱土的结构特征和表面有机修饰,探讨了蒙脱土/SBS纳米复合材料的制备方法,即熔融插层法和溶液插层法等,并指出了进一步研究的方向.     

HIPS插层复合材料的结构与阻燃性的关系

根据蒙脱土(MMT)特殊的片层结构,采用熔融插层法制备了HIPS/MMT及HIPS/OMMT复合材料,并用锥形量热仪对材料的燃烧性能进行测试。结果表明,材料中蒙脱土片层的取向影响材料的阻燃性;与竖直取向的HIPS/OMMT复合材料相比,水平取向的HIPS/OMMT复合材料有更低的热释放速率和质量损失速率,具有较高的阻燃性。用扫描电镜表征了不同取向材料燃烧后炭层的形貌,表明形成的炭层也具有横、竖取向。此现象解释了插层复合材料的取向影响材料的阻燃性,为聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料阻燃机理的研究提供了依据。     

PP/PS-海泡石纳米复合材料的热性能及结构形态

采用CTAB对海泡石有机化处理并通过苯乙烯乳液聚合进行原位插层,将插层产物与聚丙烯熔融共混制备PP/PS原位插层海泡石纳米复合材料.用XRD、DSC、SEM等测试手段研究了复合材料的结构与性能.XRD测试发现,乳液聚合后海泡石层间距明显增大,说明CTAB和聚苯乙烯对海泡石有剥离作用,复合材料为插层型复合材料.DSC结果...     

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。     

不饱和聚酯/粘土纳米复合材料的制备与表征

首先用有机胺通过离子交换反应对层状粘土进行改性,然后将已改性有的机粘土作为增强介质与通用型不饱和聚酯树脂合成了有机／无机纳米复合材料,利用ＦＴ－ＩＲ、ＸＲＤ、Ｉｎｓｔｒｏｎ等测试手段对其结构和性能刊物了表征,并对影响材料形成的各种因素进行了讨论。结果表明,经有机胺处理的粘土日 层间距得到了膨胀,而且复合材料的ＸＲＤ曲线中布拉格衍射峰消失,说明粘土晶层已基本被聚合物撑开,形成离型纳米复合材料,复合材     

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。     

Preparation of Intercalated Clay/Phenolic Resin Nanocomposites under High Pressure

High pressure method was ased for the first time to produce rectorite clay （REC）/phenolic resin （PF） and organic rectorite clay （OREC） /phenolic resin and montmorillonite（ MMT）lphenolic resin （PF） nanocomposites. The structure of the material phase was studied by X-ray diffraction （XRD）, transmission electron microscopy （TEM）, Fourier transform infrared （ FT- IR ） spectroscopy, thermogravimetric analysis （ TGA ）, and atomic force microscopg＂ （AFM）. The experimental results show that intercalated clay/resin nanocomposites could form under normal temperature and high pressure conditions by the intercalation of polymeric molecules rather than interlayer polymerization.     

Preparation and Properties of Phenolic Resin/Montmorillonite Intercalation Nanocomposites

1　IntroductionIntercalationcompoundingisoneoftheeffectivemethodstopreparepolymerbasecompositeswithexcellentproperties .Thepolymercanbeintercalatedintotheinor ganicmaterialswithlayeredstructures ,especiallysilicateclay ,throughintercalationcompoundingtoformthepoly merlayeredinorganicintercalationcomposites[1] .Amongmanylayeredsilicateclays ,montmorillonite (MMT)isof tenusedtopreparetheintercalationcomposites .MMTisasilicateclaymineralabundantinthenaturalworld .Itbe longsto 2∶1layeredsilica…     

原位本体聚合制备聚甲基丙烯酸甲酯/量子点纳米复合材料及其性能

为了得到易于加工成型、且具有稳定发光性能的半导体纳米晶体材料,采用原位本体聚合的方法制备了聚甲基丙烯酸甲酯/硒化镉-硫化锌核壳量子点(PMMA/CdSe-ZnS)纳米复合材料,并对其进行了傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)和光致发光光谱的测试.研究结果表明:经原位本体聚合能成功制备透明PMMA/CdSe-ZnS纳米复合材料,硒化镉-硫化锌核壳量子点(CdSe-ZnS)在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基体中分散性好,粒径均一,且能长时间稳定发光,发光波长出现了少量的红移.另外,量子点的加入对聚合物的热性能有一定的改善.     

Clay-polymer Nanocomposites： Preparation, Properties, FutureApplications and New Synthesis Approach of EPDM／clay Nanocomposites

The synthetic routes, materials properties and future applications of clay-polymer nanocomposites are reviewed. Nannocomposites are composite materials that contain particles in the size rang 1-100 nm. The particles generally have a high aspect ratio and a layered structure that maximizes bonding between the polymer and particle. Adding a small quantity of these additives (0.5%—5% ) can increase many of the properties of poly-mer materials, such as tensile characteristics, heat distortion temperature, scratch resistance, gas permeability resistance, and flame retardancy. This new type of materials may be prepared via various synthetic routes comprising exfoliation adsorption, in-situ intercalative polymerization and melt intercalation. In this paper we report the new method for preparation EPDM-clay nanocomposites. The EPDM-clay nanocomposites were prepared by using two different approaches ( direct and indirect). It is found that there is no difference between both methods but the direct method is easier, its cost is lower and industrially more practical. X-ray diffraction (XRD)and transmission electron microscopy (TEM) results showed a exfoliation structure. The mechanical properties of these nanocomposites significantly improved.     

聚合物/层状硅酸盐纳米复合阻燃材料的研究进展

聚合物 /层状硅酸盐纳米复合材料与传统填充聚合物相比不仅改善了聚合物基体的机械性能、气体阻隔性、耐溶剂性 ,还具有潜在的阻燃特性。文中重点阐述了聚合物 /层状硅酸盐纳米复合材料阻燃性研究的进展 ,介绍了其制备方法、微观结构的表征手段及阻燃性测试技术 ,讨论了其燃烧特性和阻燃机理。指出了这种新型无卤阻燃方法目前存在的问题 ,展望了该阻燃材料开发应用前景。     

双螺杆挤出机输送段制备PP/TiO2纳米复合材料的反应过程数值模拟

采用有限元法,利用POLYFLOW 软件,建立双螺杆挤出机输送段三维非等温模型,数值模拟了双螺杆挤出机输送段中通过溶胶-凝胶法制备聚丙烯/二氧化钛(PP/TiO2)纳米复合材料的反应过程,分析了螺杆转速、螺距、前驱体质量分数等控制条件对PP/TiO2纳米复合材料的混合效率及反应速率的影响。结果表明,随着螺杆螺距的增加,挤出机内物料温度逐渐升高,混合效率逐渐增大,平均转化率也逐渐升高;增加转速和前躯体质量分数,平均转化率降低,不利于反应的进行。     

聚丙烯/层状硅酸盐纳米复合材料的剥离机理与网络结构

对本课题组近年来有关聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的研究内容及重要的研究成果进行了综述。熔体插层法是一种制备聚合物基层状硅酸盐纳米复合材料简便而有效的方法,也是所有目前制备方法中最可能实现产业化的方法。这种制备方法的一个显著特点就是涉及剪切场。对蒙脱土在剪切场中的形态发展和剥离机理进行了研究,这将对在实际熔融加工过程中制备剥离型纳米复合材料具有重要的指导意义。纳米级分散的蒙脱土粒子在含量达到一定程度时会形成介观网络结构,大分子链的运动和松弛会受到限制。同时这种介观填料网络还会对宏观性能产生影响。运用动态保压技术,往复剪切场在注塑过程中被施加到复合材料熔体上,这造成了常规注塑样品所不具有的特殊的多层次分散和取向结构。并对这种多层次结构的形成机理进行了讨论。