蓖麻油酸钠改性蒙脱土的制备及其表征

采用常规酸碱反应制备了阴离子表面活性剂—蓖麻油酸钠,并以此表面活性剂对钠基蒙脱土进行有机改性。讨论了有机改性过程中改性剂用量,固液比,溶液pH,反应体系的温度对有机蒙脱土层间距的影响。对制得的阴离子有机蒙脱土(OMMT)进行了红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)测试。红外测试及X射线衍射结果均显示,蓖麻油酸钠已成功插层于蒙脱土片层中;热失重结果显示有机蒙脱土的热稳定性明显提高。     

有机改性蒙脱土的制备及其对聚乙烯-聚苯乙烯相态和力学性能的影响

利用Gemini表面活性剂对蒙脱土进行插层改性制备得到有机改性蒙脱土（OMMT）,采用溶液混合法制备了OMMT/聚苯乙烯（PS）母料,将OMMT/PS母料与聚乙烯（PE）熔融共混制备得到OMMT/PS-PE复合材料。研究了蒙脱土的插层改性对OMMT/PS-PE复合材料相形态和力学性能的影响。对OMMT进行FTIR、XRD、TG表征,结果表明Gemini表面活性剂成功插层进入蒙脱土层间。通过SEM和电子万能试验机研究了OMMT/PS-PE复合材料相结构、分散相粒径的及相态与力学性能之间的关系。结果表明,随着OMMT含量的增加,PS分散相的粒径逐渐减小;当OMMT含量为2.5wt%时,OMMT/PS-PE复合材料的相形态由“海-岛”转变为双连续结构。与未添加OMMT的PE-PS树脂相比,OMMT/PS-PE复合材料弯曲模量和断裂伸长率显著提高,分别提高了约18%和近50倍。      

蒙脱土/硅烷改性木粉/PVC复合材料

用硅烷YH-62 对木粉(WF) 和插层蒙脱土(OMMT) 进行表面改性, 熔融共混挤出制备了OMMT/ 硅烷改性木粉(STWF) / 聚氯乙烯( PVC) 复合材料。分析了硅烷改性和添加蒙脱土含量对材料力学性能的影响。用X射线衍射(XRD) 、透射电镜( TEM) 和扫描电镜(SEM) 观察了蒙脱土的插层和分散效果, 用傅立叶红外光谱( FTIR) 、X 射线光电子能谱(XPS) 研究了硅烷改性效果, 分析了表面接枝反应机理。结果表明, 硅烷偶联剂与木粉形成了有效的化学键, 并能够与OMMT 表面产生化学连接, 改善木粉与PVC 及蒙脱土间的界面相容性, 提高了木塑材料的力学性能。在适量加入OMMT 后, 木塑材料的力学性能得到了进一步改善。但含量过高, 会形成厚界面层, 甚至使OMMT 和木粉团聚, 分布不均匀, 引起性能降低。      

固相法改性蒙脱土在聚氯乙烯中的应用

采用插层剂季磷盐和KH-560硅烷偶联剂对钠基蒙脱土进行固相法改性得到有机蒙脱土,并通过熔融插层法制备了聚氯乙烯(PVC)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,通过哈克流变仪、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)测试对比了钠基蒙脱土(MMT)和OMMT增强PVC复合材料的结构和性能。研究发现,蒙脱土、季磷盐与KH-560质量份为100∶10∶4时改性效果最佳,OMMT最佳用量为3份,PVC/OMMT3的流变性能明显优于PVC/MMT3,且PVC/OMMT材料中有机蒙脱土的层间距较大、层片分散更均匀。     

有机蒙脱土的复合插层及分散性研究

以钠基蒙脱土(MMT)为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和己内酰胺为插层剂制备了复合插层有机蒙脱土(OMMT).红外光谱分析(IR)、热重分析(TGA)和X射线衍射分析(XRD)表明,有机插层剂已进入蒙脱土的层间,CTAB/己内酰胺复合插层有机蒙脱土的层间距大于单阳离子CTAB插层有机蒙脱土的层间距.Molau实验结果表明,这种有机蒙脱土在有机介质中表现出很好的分散性.     

超声波原位插层制备硅树脂/蒙脱土纳米复合材料

采用超声波技术,原位插层聚合法制备了甲基苯基硅树脂/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料。利用X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)研究了复合材料内部结构以及超声波时间对蒙脱土分散性影响。结果表明,蒙脱土片层间距随着超声波时间延长而增加,当超声波时间短于20min时,有机蒙脱土片层以有序的插层型存在,形成插层型的聚合物/蒙脱土纳米复合材料(PLSN);超声波时间长于30min时,有机蒙脱土片层被剥离,无序地分散在硅树脂基体中,形成剥离型的聚合物/蒙脱土纳米复合材料。     

原位乳液插层法制备PBA/OMMT纳米复合母料及其在ABS中的应用

通过原位乳液插层法制备高有机蒙脱土(OMMT)含量的聚丙烯酸丁酯/有机蒙脱土(PBA/0MMT)纳米复合物,将其作为母料与ABS进一步熔融插层制得力学性能良好的ABS/OMMT纳米复合材料,并通过XRD、TGA和TEM等对材料进行了表征.结果表明:制得的PBA/OMMT母料为插层型纳米复合物,OMMT片层间距从2.38nm增大到3.85nm;采用母料法制备ABS/OMMT纳米复合材料,ABS链段易插层进入OMMT层间,使OMMT片层在ABS基体中达到剥离并以纳米尺度均匀分散,较好地保持了ABS的缺口冲击强度.     

耐温布拉格光栅传感器用纳米蒙脱土改性环氧丙烯酸酯涂层的制备

对纳米蒙脱土(OMMT)进行改性, 用改性后的蒙脱土对环氧丙烯酸酯(EA)涂层进行改性, 并对改性后的OMMT/EA涂层进行了力学性能和热性能测试。研究表明, 加入质量分数2%改性蒙脱土的OMMT/EA涂层性能最好。OMMT的加入可提高涂层的拉伸性能、附着力和硬度, 并有效提高EA涂层的玻璃化温度, 降低其线性热膨胀系数。电镜和XRD分析表明, OMMT在OMMT/EA涂层中以单层片层均匀分布。将涂有该涂层的光纤布拉格光栅(FBG)传感器埋入复合材料中, 经一定温度与压力成型后, 与涂有未改性EA涂层的FBG传感器采集到的信号进行对比, 发现改性后涂层可明显降低FBG传感器信号滞后现象。     

基于湿法球磨改性蒙脱土构建可负载疏水药物的海藻酸盐/有机蒙脱土复合凝胶微球及其释药性

为了构建良好的有机疏水药物载体,以非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚(Np-10)作为改性剂,采用湿法球磨的方法对蒙脱土(MMT)的强极性和结构进行修饰,以提高其与疏水有机药物分子的亲和力。进而以海藻酸盐作为包覆材料,在钙离子的外源交联作用下构建了具有缓控释性能的海藻酸盐/有机蒙脱土复合凝胶微球(SA/OMMT HB)。通过FTIR、XRD、比表面积及孔径分析仪、药物吸附实验、TGA和SEM对所制备的有机蒙脱土(OMMT)和SA/OMMT HB的结构、性能和形貌进行了表征,考察了SA/OMMT HB对疏水性抗炎药物布洛芬的控制释放性能。结果表明,在湿法球磨机械作用下,Np-10成功地插入钠基蒙脱土(Na-MMT)的片层间。改性后OMMT的比表面积由67.69 m~2/g增长至208.31 m~2/g。Na-MMT和OMMT对布洛芬的吸附等温线模型拟合结果表明,OMMT对疏水性药物的亲和力优于Na-MMT,更利于布洛芬的负载。在SA/OMMT HB中,OMMT片层与海藻酸盐以氢键的作用相互结合,该结合方式有助于提高SA/OMMT HB的热稳定性能。同时,OMMT与疏水药物分子良好的亲和力使SA/OMMT HB表现出较好的控释性能。通过Peppas模型方程拟合可知,SA/OMMT HB对布洛芬的释放过程属于Non-Fickian扩散机制,说明药物的自身扩散和复合凝胶微球的溶胀降解共同控制药物的释放速率。     

磺化聚醚醚酮/蒙脱土复合型质子交换膜制备与性能

以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为基体,以有机改性的蒙脱土(OMMT)为无机相,采用溶液插层法成功制备出了可望应用于直接甲醇燃料电池的SPEEK/OMMT复合型质子交换膜.通过X射线衍射(XRD)表征了复合膜的微观结构,并采用交流阻抗和隔膜扩散方法分别考察了复合膜的质子传导性能和阻醇性能.结果表明,蒙脱土的片层间距超过4.4 nm,SPEEK高分子链已插层到蒙脱土片层之间.与纯SPEEK膜相比,SPEEK/OMMT复合膜的质子传导率有所降低,但在90℃也达到了1.2×10-2S/cm的水平,而且蒙脱土的加入明显地降低了SPEEK膜的甲醇渗透率.     

有机蒙脱石增韧聚氯乙烯软制品的研究

通过对蒙脱土进行提纯和插层处理,制得阳离子交换容量为1.09mmol/g、平均直径为2μm、蒙脱石质量分数为95%的片层蒙脱石,再按有机物与片层蒙脱石的质量比为3∶1的比例进行有机化处理,制得有机蒙脱石,并将有机蒙脱石用于增韧聚氯乙烯软制品。结果表明:添加少量的有机蒙脱石对聚氯乙烯软制品的拉伸断裂强度,尤其是弹性模量有明显的增加。在聚氯乙烯中添加3～5质量份的有机蒙脱石对聚氯乙烯的增强效果就显著优于添加30质量份的丙烯腈-丁二烯的共聚物ChemigumP83的增强效果。     

PP/PP-g-GMA-St/MMT纳米复合材料的制备与表征

以十六烷基三甲基溴化铵处理钙基蒙脱土得到有机蒙脱土。采用反应挤出对极性很弱的PP进行接枝改性,得到接枝物PP-g-GMA-St,GMA的接枝率为0.7%。然后将其作为聚丙烯和有机蒙脱土的相容剂,熔融共混后得到分散效果良好的纳米复合材料。用FT-IR对接枝物进行了验证;并用XRD,TEM对复合体系的插层效果进行了分析和表征。     

钠基蒙脱土的有机改性及其表征

为了改善蒙脱土的层间结构,采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)对钠基蒙脱土进行有机插层改性,并且考察了有机阳离子种类、反应温度、pH值及有机阳离子加入量对插层效果的影响。使用X射线衍射仪 (XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)对样品进行了系统的分析。结果表明,OTAC插层效果比CTAB好,适宜的改性温度为80℃,在一定的范围内,pH的减小有利于插层,有机阳离子加入量为2倍于阳离子交换容量(CEC)时插层效果最理想。在此条件下,成功制备了有序高层间距纳米有机蒙脱土,晶面间距达到4.12 nm,甚至有部分片层剥离。     

有机化试剂结构对粘弹性大分子插层蒙脱土的影响

以Gemini季铵盐、十六烷基二甲基甜菜碱和十二烷基三甲基溴化铵为有机化试剂对蒙脱土进行有机化处理和粘弹性大分子插层反应,通过XRD分析测试手段,研究了有机化试剂空间结构大小及可反应基团获得的有机化蒙脱土结构差异,以及粘弹性大分子对不同有机化结构蒙脱土的插层行为,结果表明Gemini季铵盐对蒙脱土进行有机化处理效果最好,粘弹性大分子插层Gemini季铵盐有机化蒙脱土的插层量大于含可反应基团的十六烷基二甲基甜菜碱有机化蒙脱土以及十二烷基三甲基溴化铵有机化蒙脱土的插层量。     

PE-g-MAH及其纳米复合材料的制备与表征

采用反应挤出的方式,首先对非极性的高密度聚乙烯进行功能化处理,得到HDPE-g-MAH,然后将其与有机蒙脱土熔融复合,制得了分散效果良好的纳米复合材料。并用红外对接枝效果进行验证,用XRD,TEM对复合体系的插层效果进行了分析和表征。进一步的热性能分析显示,纳米材料的热稳定性相对于纯聚乙烯有所提高;同时DSC研究结果表明,复合体系的结晶温度也有所提高。     

Synthesis and properties of melamine-formaldehyde/ montmorillonite nanocomposites

In this paper, intercalated and partially exfoliated melamine-formaldehyde (MF)/montmorillonite (MMT) nanocomposites have been synthesized successfully via in-situ polymerization based on pristine montmorillonite, acidified montmorillonite and organic modified montmorillonite respectively. The obtained nanocomposites were characterized by XRD, TEM, TGA, and Raman spectroscopy. Free formaldehyde content of those composites was also determined by acetyl acetone technique. It was found that acidified montmorillonite and organic modified montmorillonite could catalyze the polycondensation reaction of methylolmelamines. The thermal stability and chemical resistance of those two nanocomposites were also improved dramatically compared to pure melamine-formaldehyde resin.     

蒙脱土的有机改性概述

介绍了制备聚合物，蒙脱土纳米复合材料时，蒙脱土的有机改性研究进展，包括有机改性的种类．影响有机改性的各种因素等。     

聚(苯乙烯-丙烯酰胺)/蒙脱土核壳结构增强尼龙6

通过乳液聚合制备了以蒙脱土为核、聚苯乙烯为次外层、聚丙烯酰胺为外层的新型聚(苯乙烯-丙烯酰胺)/有机蒙脱土核壳结构,通过熔融共混法制备了该核壳结构与尼龙6的改性材料。该核壳结构的微观形态得到表征并研究了改性尼龙6的力学性能。结果表明,核壳结构中蒙脱土片层已经完全剥离,聚苯乙烯成功插入蒙脱土片层,聚丙烯酰胺成功接枝到核壳结构表面,形成了预期的P(St-AM)/OMMT纳米复合核壳结构。该核壳结构能显著提高尼龙6工程塑料的力学性能,其中弹性模量提高2.04倍,弯曲模量提高7.87倍。     

2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚有机改性蒙脱土

以2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)作为插层剂, 采用阳离子交换法对钠基蒙脱土进行了有机改性; 研究了DMP -30与盐酸的摩尔比对蒙脱土有机改性效果的影响; 采用SEM、 TEM、 IR和XRD等对样品的微观形貌和结构进行了表征。结果表明: DMP-30与盐酸的摩尔比对蒙脱土有机改性具有明显的影响, 在合适的摩尔比(1 ∶ 2)时, DMP-30分子插入到蒙脱土片层间, 片层间距由1.34nm 增加至1.81nm。对改性后蒙脱土与环氧基体的复合效果进行了研究, 结果显示, 复合材料中蒙脱土的d₀₀₁衍射峰消失, 表明有机改性蒙脱土在环氧树脂基体中得到了充分剥离。      

OTAB有机化改性蒙脱土的研究

以十八烷基三甲基溴化铵(OTAB)作插层剂,采用阳离子交换法对蒙脱土进行有机改性.用单因素实验轮换法考察固液比、配料比、时间、温度及pH值等条件对改性效果的影响,确定最佳实验条件.同时借助XRD、热失重及红外光谱对有机土的结构和性能进行了表征.实验表明,在最佳实验条件下,OTAB分子插入到了蒙脱土片层间,使层间距从1.081nm增大到2.025nm.在与环氧树脂基体复合后,d001衍射峰消失,表明有机土被充分剥离,与环氧具有很好的相容性.