改性剂对EVOH/蒙脱土纳米复合材料 性能影响的研究

对双十八烷基二甲基氯化铵改性后的蒙脱土进行红外(FTIR),X射线(XRD),扫描电镜(SEM)表征;同时采用偶联剂对有机蒙脱土进行二次改性,然后用溶液插层法制备了EVOH/蒙脱土纳米复合膜,并对复合膜性能进行测试.结果表明:改性后的蒙脱土表面由亲水变为疏水,层距由1.470 am增大到3.529 nm;而用质量分数为5%的硅烷偶联剂KH550改性的有机蒙脱土与EVOH制得的复合膜力学性能、阻隔性能得到了较好的提高,同时复合膜的透明性没受到影响.     

聚丙烯腈/蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

采用不同改性蒙脱土与丙烯腈单体原位聚合制得纳米复合材料,通过红外、XRD表征蒙脱土插层前后结构的变化,并用热重、差热分析产物的稳定性.X射线粉末衍射结果显示,改性后蒙脱土层间距被不同程度扩大,尤其是PAN/Na-MMT的(001)衍射峰已完全弥散,说明蒙脱土被剥离.差热、热重分析结果显示聚丙烯腈/蒙脱土纳米复合材料的热稳定性比纯聚丙烯腈有较大提高.     

季铵盐超支化改性及其在蒙脱土中的应用

采用超支化技术对季铵盐(QAS)进行了改性.通过紫外光谱(UV)、傅里叶红外光谱(FTIR)、热失重(TGA)等手段,分析了超支化季铵盐的结构与性能.将其应用到蒙脱土的有机化改性中,并和普通季铵盐改性的有机蒙脱土进行对比分析.X-线衍射(XRD)和TGA结果表明,超支化季铵盐改性的蒙脱土层间距以及热稳定性能得到了较大程度的提高.     

酚醛树脂/偶联剂改性蒙脱土的制备及性能研究

分别通过水解法和非水解法制备了硅烷偶联剂KH-560改性蒙脱土,并合成了酚醛树脂/改性蒙脱土纳米复合材料。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)对蒙脱土结构进行了表征,通过透射电镜(TEM)和热重分析(TG)研究了酚醛树脂/有机蒙脱土纳米复合材料的结构和热性能。TEM测试发现非水解法改性蒙脱土可与酚醛树脂形成剥离纳米结构,而水解法改性蒙脱土与酚醛树脂形成了剥离和插层的复合结构;TG分析显示2种改性蒙脱土均可提高酚醛树脂的热性能。     

蒙脱土改性沥青的制备与性能研究

采用熔融插层法制备了蒙脱土改性沥青,利用XRD分析了蒙脱土在沥青中的分散结构,研究了不同蒙脱土(钠基蒙脱土、有机化蒙脱土)对不同产地沥青物理性能的影响。结果表明:钠基蒙脱土(Na-MMT)可与沥青形成插层型纳米复合结构,而有机化蒙脱土(OMMT)与沥青形成了剥离型纳米复合结构。Na-MMT和OMMT均可增大沥青的软化点和粘度,明显提高沥青的耐高温性能,但OMMT改善效果更为显著。蒙脱土对不同沥青(盘锦-90#沥青、SK-70#、TZ-70#)的改性效果有明显差异,对盘锦-90#沥青的改性效果最好。蒙脱土掺量在2%—3%之间时,沥青的性能变化最大。     

双酚A型苯并噁嗪树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

为解决苯并噁嗪树脂(BZ)固化温度高和固化后韧性差的问题,首先制备了苯并噁嗪叔铵盐(Bz盐),并通过阳离子交换反应对蒙脱土(Na-MMT)进行改性,得到Bz盐改性蒙脱土(Bz-MMT);其次,将Bz-MMT与BZ共混,通过除泡和加热固化,制备了苯并噁嗪树脂/蒙脱土纳米复合材料(PBZ/Bz-MMT);最后,采用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA)等对Bz-MMT、BZ和MMT的混合物以及固化后的PBZ/Bz-MMT纳米复合材料进行分析,分别考察了Bz盐的用量对Bz-MMT层间距和热稳定性的影响、Bz-MMT对BZ的固化温度以及对PBZ/Bz-MMT热稳定性和力学性能的影响.结果表明:随着Bz盐用量的增加,Bz-MMT的层间距基本不变、有机含量提高、起始热分解温度降低;采用Bz-MMT改性BZ,不仅可以降低BZ的起始固化温度,而且能有效地提高PBZ/Bz-MMT的"残炭率"、拉伸强度和冲击强度.     

MQ硅树脂/HOMMT复合材料的制备、结构与性能

采用羟基硅油对钠基蒙脱土(Na-MMT)进行有机化改性制得羟基蒙脱土(HOMMT).通过红外光谱(FTIR)、X线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积(BET)分析等手段分析HOMMT的结构,深入研究其有机化改性的机理,然后将HOMMT应用到MQ硅树脂中研究复合材料的相容性、热稳定性等.结果表明:羟基硅油对于蒙脱土的层间距、比表面积提高效果较为显著;在复合物体系中,HOMMT被不同程度地剥离;在520℃高温区,其质量损失率约为9％～10％,与MQ硅树脂质量损失率约14％相比质量损失率降低.     

纳米二氧化钛表面改性及其光催化性能研究

利用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)对纳米二氧化钛表面进行改性,提高其分散性能及表面规整性.采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光谱仪(UV-Vis)分析手段对改性后的二氧化钛进行表征,结果表明:KH570成功接枝在纳米二氧化钛周围形成有机包裹层,并且有效防止纳米粒子间的团聚,表面形貌得到极大改善,粒径在100 nm左右,禁带宽度由原来的3.18 eV降到2.92 eV.将用硅烷偶联剂KH570进行表面改性的和未进行改性的纳米二氧化钛用在光催化降解甲基橙溶液实验中,根据甲基橙标准工作曲线和吸光度绘制不同时间的光降解效率曲线,实验结果表明:改性纳米二氧化钛具有更强的光催化降解率和明显的吸附速率.     

蒙脱土的有机改性及其对苯酚的吸附性能

为了改善蒙脱土的界面极性和化学微环境,利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)通过离子交换法对其进行了有机改性.考察了改性剂的加入量、反应时间、反应温度等对改性效果的影响,并用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)等对样品的结构和形貌进行表征,同时研究了改性蒙脱土对水体中苯酚的吸附性能.结果表明:CTAB进入到蒙脱土层间,蒙脱土的界面环境由亲水疏油型转变为亲油疏水型,对有机物表现出良好的吸附性.当改性剂的加入量为2.4g、反应温度为60℃、反应时间为1h时,制得的有机蒙脱土对50mL、质量浓度为50mg·L-1的苯酚溶液的吸附率达到87.19%.     

钠基蒙脱土的有机改性及表征

分别采用3种有机改性剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十八烷基三甲基溴化铵(OTAB)改性钠基蒙脱土(Na-MMT),讨论了改性剂种类、改性剂与蒙脱土的质量比、反应溶液的pH值对有机化蒙脱土的结构和表面性能的影响。使用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、接触角测试仪对样品进行综合分析,分析结果表明:OTAB较DTAB、CTAB的插层效果更好,其层间距达到2.50nm,且当改性剂用量为100mmol/100g蒙脱土,pH=6时,其改性效果最佳。     

四官能基环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料的制备及表征

采用阳离子交换的方法对蒙脱土进行了有机化改性,并制备了环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料．用FT-IR和XRD研究了环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料的结构,并测试了纳米复合材料的性能．实验结果表明,改性使蒙脱土层间距变大,纳米复合材料的力学性能与纯环氧树脂相比提高了50％．     

聚甲基丙烯酸甲酯／蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、蒙脱土（MMT）以及乙醇胺为主要原料,采用原位氧化还原聚合的方法制备出一种聚合物／蒙脱土纳米复合材料。采用红外光谱（FT-IR）、粉末X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、热重（TGA）等分析手段表征所制备的纳米复合材料的结构。通过原位氧化还原聚合方法成功制备了完全剥离型复合材料和部分插层结构型复合材料。结果表明,MMT的加入显著提高了复合材料的热稳^串性能。此外,还推测出纳米复合材料的形成机理。     

TiO2/Ag抗菌剂的表面改性研究

为提高载银纳米二氧化钛抗菌粉体在亲油性高分子材料中的分散性,采用硅烷偶联剂KH570、顺丁烯二酸酐、磷酸三辛酯、对羟基苯甲酸丁酯对载银二氧化钛粉体进行了表面改性。利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)等对改性前后的抗菌粉体的形貌和成分进行了表征,并利用大肠杆菌和霉菌对改性后的粉体进行了抑菌率测试。结果表明:载银二氧化钛粉体呈球状分布,单质Ag附载到了TiO2表面。在反应温度为30℃时,经添加质量分数为3%的硅烷偶联剂KH570进行改性后的载银纳米二氧化钛抗菌粉体全部分布于石蜡中或界面上,水相澄清,亲油性改性效果最好,且改性后粉体的抗菌性能基本不变。     

脂肪酸基双子表面活性剂的合成及其对蒙脱土的改性

以油酸、硬脂酸、芥酸与单乙醇胺为原料,制备了脂肪酸单乙醇酰胺,进而与三氯氧磷、十六烷基二甲基叔胺反应分别合成了三种脂肪酸基双子表面活性剂.采用傅立叶红外光谱、核磁共振波谱、X射线衍射和热重分析等方法对其结构与性能进行了表征.结果表明:成功制备了三种脂肪酸基双子表面活性剂,其均具有较高的乳化性和润湿性;脂肪酸基双子表面活性剂均能够顺利进入蒙脱土(Na-MMT)层间进行插层改性,且改性后蒙脱土与有机物的相容性得到了很大提高.     

用于聚丙烯插层的蒙脱土化学修饰与表征

采用长链季铵盐阳离子表面活性剂对钠基蒙脱土进行化学修饰，制得有机蒙脱土，采用红外（FT-IR）、X射线衍射（XRD）和热重分析（TGA）等手段，对有机化蒙脱土的结构进行表征．实验结果表明，长链季铵盐通过离子交换反应可有效修饰蒙脱土，有机阳离子置换掉蒙脱土层间的金属阳离子．蒙脱土经插层处理后，其晶层间距都比原始蒙脱土的层间距有所增加．由于有机阳离子体积较大，从而将蒙脱土片层撑开，层间距增大，减弱了蒙脱土片层间的静电吸引力和化学键合力，改善层间微环境，使粘土内外表面由亲水性转变为疏水性，降低硅酸盐表面能，有利于聚合物插入层间．     

季铵盐改性蒙脱土的微观结构与表面分形特征

以两种双子季铵盐（MD,DMB）和一种单季铵盐（HTMAB）为有机改性剂,通过阳离子交换法对Na蒙脱土改性,制得季铵盐有机改性蒙脱土。采用N2吸附法、X射线衍射（XRD）及红外光谱分析（FT-IR）研究了季铵盐有机改性蒙脱土的微观结构及表面特征。结果表明,经MD,DMB及HTMAB改性后,蒙脱土BET比表面积及层间距均有所减小,这与传统长链单季铵盐的改性效果不同;有机改性后,季铵盐阳离子成功吸附于蒙脱土的层间,蒙脱土的微观结构发生了改变,形成微孔和介孔同时存在的二维交错多孔结构,表面由亲水性转变为疏水性,且改性蒙脱土分形维数D较原土有所减小,表明改性土孔隙分布更加均匀。     

PBA—OMMT／P（MMA—ITA）纳米复合材料的制备与表征

本文采用原位乳液聚合方法制备了聚丙烯酸丁酯一有机蒙脱土／聚（甲基丙烯酸甲酯-衣康酸）（PBA—OMMT／P（MMA-1TA）纳米复合材料。利用X-射线衍射仪（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）、傅立叶变换红外光谱（FT-IR）和热重分析（TGA）对复合材料进行了表征。结果表明：单体已插层进人有机蒙脱土层间发生聚合反应,使有机蒙脱土片层间距由原来的0．59nm增加到0．88nm以上,且有机蒙脱土的加入能够显著提高纳米复合材料的玻璃化转变温度（Tg）和热稳定性能。     

自组装法制备Nafion117/蒙脱土复合膜

用经过处理的有机蒙脱土,以乙醇为分散剂,Nafion117膜为原料,在超声波振荡下进行自组装,制备了Nafion117/蒙脱土复合膜.采用红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)测定了掺杂前后Nafion117膜结构的变化.结果表明,掺杂膜已经进行了自组装,蒙脱土沉积到Nafion117膜上构筑成一种特殊的复合膜.     

无皂乳液聚合制备PMMA／MMT纳米复合材料的研究

采用离子交换法,用溴化烯丙基三乙基铵对钠基蒙脱土进行改性制备了有机蒙脱土,再以甲基丙烯酸甲酯（MMA）为单体,过硫酸钾为引发剂,通过无皂乳液聚合制备聚甲基丙烯酸甲酯朦脱土（PMM-MMT）纳米复合材料。采用傅里叶变换红外（FTIR）、X-射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）等手段对有机蒙脱土和复合材料的结构进行表征。结果表明：溴化烯丙基三乙基铵成功插层到蒙脱土层间,层间距由1．32nm增大到1．44nm;FTIR和XRD测试结果表明不同蒙脱土含量的PMMA/MMT纳米复合材料均具有剥离型结构;SEM测试结果表明PMMA/MMT纳米复合粒子的粒径随蒙脱土含量的增加而减小。     

CB和MMT改性的研究

探讨了复合改性法m(OA)∶m(Si69)对炭黑、m(Si69)∶m(CTAB)对蒙脱土之疏水性的改良,并借助疏水性测试、SEM、FTIR、XRD等分析测试手段对不同改性情况下的试样进行了表征。结果表明:对炭黑进行改性时,选用m(OA)∶m(Si69)=10∶10作为改性剂,于80℃下搅拌回流90 min,改性炭黑表现出最优疏水性,最小平均粒径;对蒙脱土进行改性时,选用m(Si69)∶m(CTAB)=20∶15作为改性剂时,改性蒙脱土粉体由亲水性变为疏水性,层间距由1.583 nm增至2.153 nm。 更多还原