环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备及性能研究

采用双子季铵盐对蒙脱土进行有机化处理，再与环氧树脂进行插层复合制备了环氧树脂／蒙脱土复合材料、借助XRD和FTIR等手段对改性蒙脱土进行了表征，对复合材料的力学性能进行测试。结果表明，改性使蒙脱土层间距增大，有机蒙脱土的加入改善了环氧树脂基体的力学性能，当有机蒙脱土质量含量为1％时，其弯曲强度、冲击强度等力学性能得到了最大的提高。     

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。     

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。     

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.     

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。     

有机蒙脱土对半互穿PVC/PGMA薄膜性能的影响

采用溶液插层法,以有机蒙脱土(OMMT)改性PVC/PGMA半互穿交联体系,制备一种semi-IPN PVC/PGMA/OMMT薄膜。研究了改性前后蒙脱土对薄膜力学性能、表面形貌和热稳定性能的影响。蒙脱土经有机化改性后,插层剂成功插入到蒙脱土中,层间距由1.24 nm扩大到2.07 nm;当OMMT用量为1.2%时,semi-IPN PVC/PGMA/OMMT薄膜的抗拉强度和断裂伸长率提高到20.87 MPa和489.77%,分别提高了27.41%和3.08%;改性后半互穿薄膜的热稳定性也得到改善。     

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。     

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．     

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。     

蒙脱土-氨基树脂纳米复合材料的制备及表征

以天然蒙脱土(MMT)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性的有机蒙脱土(OMMT)为原料,用具有阻燃性质的三聚氰胺、双氰胺-甲醛树脂缩合物(MDFP)作为插层剂与蒙脱土层间的阳离子进行交换,优化反应条件(改性时间、温度及质量配比) ,制备出层间距不同的蒙脱土-氨基树脂纳米复合材料,用XRD、FT - IR对产物进行表征.结果表明, 三聚氰胺、双氰胺树脂缩合物已成功插层进入到两种蒙脱土层间.在50～70 ℃的水浴下加热,质量配料比小于10%,反应4 h的实验效果最好,有利于制备插层型或插层-剥离型蒙脱土-氨基树脂纳米复合材料.     

阳离子和阴-阳离子改性剂与蒙脱土作用机制的对比分析

以天然蒙脱土为原料,分别利用阳离子和阴-阳离子改性剂对其进行改性,对改性后的有机蒙脱土进行了表征:IR结果证明有机改性剂已进入了蒙脱土层间,XRD结果表明有机蒙脱土的层间距得到了不同程度的扩增.研究表明,阴-阳离子混和改性剂优于单一的阳离子改性剂,改性剂量不超过1.0 CEC时,蒙脱土层间距由1.538 nm分别扩增到2.643 nm和2.373nm;并对其作用机制进行了详细探讨,为蒙脱土的有机改性提供了新的思路和参考.     

纳米纤维素与蒙脱土对聚乳酸性能的影响

对纳米纤维素（ＣＮＣ）和蒙脱土（ＭＭＴ）进行有机改性,制备了一系列的经纳米纤维素、蒙脱土,以及两者混合改性的聚乳酸（ＰＬＡ）薄膜,并通过红外测试研究了薄膜的化学结构. 用拉伸实验研究了纳米纤维素和有机蒙脱土（ＯＭＭＴ）对ＰＬＡ薄膜机械性能的影响,结果显示,ＣＮＣ和ＯＭＭＴ的加入分别提升了ＰＬＡ的断裂伸长率和拉伸强度. 两种改性剂同时改性的复合薄膜的拉伸强度及断裂伸长率均得到提高,且优于单一添加. 热重分析测试结果显示,ＯＭＭＴ使得聚乳酸热稳定性明显提高,但ＣＮＣ的加入会使聚乳酸的热稳定性有所降低. 通过扫描电镜观察薄膜的表面形貌,发现两种添加剂均在聚乳酸中均匀分散,而在添加两种添加剂的复合薄膜中,蒙脱土的分布呈海岛结构.     

硅烷偶联剂改性蒙脱土的制备及性能研究

采用正交试验法优化了硅烷偶联剂KH550改性钠基蒙脱土(Na-MMT)的工艺,并考察了不同种类硅烷偶联剂对改性蒙脱土的影响.采用X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)及扫描电子显微镜(SEM)对改性Na-MMT进行了表征.XRD、FT-IR与SEM结果表明:硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570及硅烷偶联剂KH108可以进入到Na-MMT的层间,有效改性Na-MMT;TGA结果表明:改性蒙脱土热损失均大于Na-MMT.三种硅烷偶联剂与Na-MMT结合量的大小顺序为,硅烷偶联剂KH108硅烷偶联剂KH570硅烷偶联剂KH550.     

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.     

尼龙6/蒙脱土纳米复合材料的制备和性能研究

利用微波加热交换法分 2步将浮选后的天然钠基蒙脱土转变为镍基蒙脱土 ,进而将己内酰胺单体引入层间 ,再利用原位插层复合法制备尼龙 6/蒙脱土纳米复合材料 .X射线荧光分析测定钠基原土、二次交换钠基蒙脱土和二次交换镍基蒙脱土的化学组成 ,求得镍离子的交换度为88.5 6% .x射线衍射结果显示尼龙 6/镍基土的衍射峰 (2θ)分别由镍基蒙脱土的 5 .76(°)移至低于 0 .8(°)的位置 ,即d0 0 1值分别由 1 .5 3nm增至 1 1nm以上 .Molau实验表明镍基土可以稳定地悬浮在尼龙 6的甲酸溶液中 ,说明硅酸盐片层与尼龙 6之间存在较强的化学作用 .原子力显微镜照片显示蒙脱土的硅酸盐片层以纳米尺寸无规则分散在聚合物基体中 .含镍基土为 1 %的尼龙 6/镍基土复合物的拉伸强度较纯尼龙 6提高 2 3 .5 % .     

马来酰蓖麻油酸聚乙二醇酯的分离提纯与其乳化性能的研究

以蓖麻油酸和聚乙二醇(聚合度n=10、15、20)为原料、马来酸酐为联接基,采用硼酸保护法合成双子表面活性剂——马来酰蓖麻油酸聚乙二醇酯MARAPEG-n(n=10、15、20).采用柱层析法分离提纯所合成的双子表面活性剂,并通过薄层色谱(TLC)检验柱层析法分离效果.测试了双子表面活性剂的HLB值与乳化性能.将双子表面活性剂的乳化性能与商用乳化剂(NP-10、OP-10、Tw een-20、Tw een-40)进行比较,分离提纯后的M ARAPEG-10与M ARAPEG-15的乳化性能优于商用乳化剂.     

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。     

固化剂对环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料中蒙脱土剥离行为的影响

采用阳离子交换的方法对蒙脱土进行了有机改性，使蒙脱土由亲水性变成亲油性，并使其层间距由原来的1．2nm扩大到2．2nm。分别使用甲基四氢苯酐和4，4’-二胺基二苯基甲烷为固化剂，制备两种环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料，并用x一射线衍射仪和透射电镜(TEM)分析有机蒙脱土在环氧树脂中的剥离行为。研究表明，固化剂的选择对有机蒙脱土的剥离行为有很大的影响，用固化剂甲基四氢苯酐和促进剂苄基二甲胺后，有机蒙脱土容易被剥离而得到剥离型的纳米复合材料，而用4，4’-二胺基二苯基甲烷固化剂未能使有机蒙脱土剥离后形成插层型纳米复合材料。     

半纤维素/纳米纤维素/蒙脱土复合膜的制备及性能研究

以蒙脱土(MMT)为填料,通过溶液共混插层技术制备半纤维素/纳米纤维素/蒙脱土复合膜.研究了蒙脱土用量和复合膜干燥温度等对半纤维素/纳米纤维素/蒙脱土复合膜水蒸气阻隔性、强度性能、透明度和表观颜色的影响,并利用X-射线衍射(XRD)对半纤维素基复合膜的结晶度变化进行了表征.研究表明,MMT对半纤维素基复合膜的水蒸气阻隔特性有明显的改善作用,当MMT用量为0. 4%时,其水蒸气通过率仅为1. 18 g·mm/(m~2·h·kPa),水蒸气阻隔性能比半纤维素/纳米纤维素复合膜提高了53%.且半纤维素基复合膜的抗拉伸强度也随着MMT用量呈上升趋势,但会降低其断裂伸长率.同时,适当提高半纤维素基复合膜制备过程中的干燥温度,也有助于改善半纤维素基复合膜的水蒸气阻隔性能和抗拉伸强度.     

二乙烯三胺/蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

为了得到配合物插层型纳米复合材料,将蒙脱土的硅酸盐晶层空间作为形成配合物的微反应场所,利用水溶液加热的方法将钠基蒙脱土转化为镍基蒙脱土,在微波加热和水溶液加热条件下引入二乙烯三胺配体,使镍离子与二乙烯三胺在蒙脱土层间原位反应生成配合物,制得蒙脱土纳米复合体.X射线衍射分析结果表明,蒙脱土的层间距在引入二乙烯三胺后由1.178 nm变为1.450 nm.元素分析结果表明,蒙脱土层间镍与二乙烯三胺的物质的量比为1:1.10～1:1.24.有机蒙脱土的红外谱图中可以观测到N-H和C-H键的振动峰.二乙烯三胺与Ni2 在蒙脱土层间形成了配合物,该配合物的立体结构与水溶液中制备的[Nidien2]2 的结构不同.