聚苯乙烯-丙烯腈/蒙脱土纳米复合材料的制备和结构

引 言 近年来,聚合物/蒙脱土纳米复合材料已成为材料科学界的一个研究热点,各种高分子材料均被尝试用来制备此类纳米复合材料以提高聚合物的力学性能、热性能和阻隔性能[1-4].对聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究主要集中在制备方法、结构和性能表征方面,如何利用蒙脱土片层的特性来探索简单易行、成本较低且能够使蒙脱土充分剥离分散的方法一直是此方面的研究焦点.     

蒙脱土/橡胶纳米复合材料的研究进展

概述了蒙脱土／橡胶纳米复合材料的结构、制备方法及性能，并展望了其应用前景。根据蒙脱土片层的分散情况可将蒙脱土/橡胶纳米复合材料分为普通型、插层型和剥离型；复合材料的制备方法包括单体插层原位聚合法、橡胶溶液插层法、液体橡胶插层法、橡胶乳酸插层法、橡胶熔体插层法及小分子与大分子的结合插层法；复合材料具有良好的加工性能、优异的力学性能及阻隔性能等，广泛用于轮胎内胎、气密层、胶带、胶鞋等制品。     

聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料制备及其性能研究

本文采用蒙脱土纳米材料改性聚氨酯，得到了理想的预期效果。通过单体插层，聚氨酯的单体可插层于蒙脱土中，经过多元醇与异氰酸酯的聚合反应制备了聚氨酯／蒙脱土纳米复合材料。用蒙脱土纳米材料改性聚氨酯，研究结果表明：蒙脱土纳米材料不仅提高了聚氨酯的模量，同时又使其强度不下降，密度不增大，这是加入其他刚性粒子所达不到的。同时探讨了聚氨酯／蒙脱土纳米复合材料之所以具有这些优良的力学性能的理论依据。     

聚氯乙烯／蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

对钠基蒙脱土进行有机化处理,XRD表明有机阳离子已同钠离子发生离子交换。熔融法制备聚氯乙烯／蒙脱土插层复合材料,用X－射线衍射研究复合材料的结构,聚氯乙烯不能插层于钠基蒙脱土,但能插层于有机蒙脱土,形成剥离型纳米复合材料。采用DSC研究了聚氯乙烯／有机蒙脱土复合材料的玻璃化转变温度,研究结果表明,聚氯乙烯／有机蒙脱土比聚 乙烯／钠基蒙脱土复合材料的力学性能优异。     

聚合物/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

简要介绍蒙脱土晶体结构及聚合物／蒙脱土纳米复合材料形成机理．重点综述纳米复合材料的制备方法、性能、发展方向和应用前景等。     

聚乳酸/蒙脱土纳米复合材料的制备及其性能研究

采用熔融共混法制备聚乳酸/蒙脱土（PLA/MMT）纳米复合材料。用X射线衍射仪、透射电子显微镜、差示扫描量热仪对材料的力学性能、微观结构和形貌进行表征。结果表明,PLA分子链插入MMT片层间,MMT层间距由1.801 nm增大到3.530 nm并呈纳米级均匀分散在PLA基体中,体系相容性良好;MMT的加入量为3 %（质量分数,下同）时,复合材料的力学性能得到最大改善,拉伸强度由纯PLA的53.1 MPa提高到62.8 MPa,冲击强度由纯PLA的18.00 kJ/m2提高到23.30kJ/m2,加入3 % MMT的复合材料结晶度为42.63 %,试样平均晶粒粒径尺寸为0.285 nm,而纯PLA的结晶度是24.52 %,平均晶粒粒径尺寸0.305 nm,MMT的加入明显提高了PLA的力学性能和结晶度。     

环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备及性能

实验采用长链烷基胺对原始蒙脱土进行有机化处理,再利用环氧树脂对有机蒙脱土插层,制得环氧树脂,蒙脱土纳米复合材料。实验表明,改性环氧树脂的冲击强度有所提高。     

酚醛树脂／蒙脱土纳米复合材料的制备及性能

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1．48nm扩大到2．33nm。采用X射线衍射仪研究了有机蒙脱土在酚醛树脂中的剥离行为，制备了酚醛树脂／蒙脱土纳米复合材料并测试了其层间剪切性能和烧蚀性能。实验结果表明，酚醛树脂与有机蒙脱土的相容性好，蒙脱土在酚醛树脂中完全剥离；酚醛树脂／蒙脱土纳米复合材料的层间剪切性能和烧蚀性能与纯酚醛树脂固化物相比有不同程度的提高和改善。     

环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料制备及性能的研究进展

介绍蒙脱土(MMT)的性质及其有机化改性,详细阐述了环氧树脂(EP)/MMT纳米复合材料的制备方法及其性能,以及MMT在EP中的剥离机理,指出实现MMT在EP基体中完全剥离的方法仍是目前制备EP/MMT纳米复合材料的关键问题.     

聚丙烯／有机蒙脱土复合材料的制备、结构及性能

以改性聚丙烯作增容剂，用熔融插层法制备了聚丙烯／有机蒙脱土复合材料，研究了有机蒙脱土对复合材料力学性能的影响，并用X射线衍射研究了复合材料的结构。结果表明：增容剂增加了聚丙烯与蒙脱土片层之间的作用力，使蒙脱土片层间距增大，在聚丙烯基体中分散更好，因而使聚丙烯／有机蒙脱土复合材料的缺口冲击强度大幅度提高，当蒙脱土含量达5％时，缺口冲击强度提高120％，并且拉伸性能下降不大，约下降5％，其中有机蒙脱土TJ4的增韧效果最好。     

PVC/聚烯烃/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能研究

将钠基蒙脱土(MMT)预先负载小分子单体丙烯酰胺(AM)和引发剂过氧化二异丙苯，然后与PVC／PE或PVC／PP在双辊上进行插层复合，制成了PVC／聚烯烃／蒙脱土纳米复合材料，对复合材料进行了表征。结果表明：吸附丙烯酰胺后蒙脱土的层间距有所增大，AM-MMT填充的复合材料属于插层型纳米复合材料，PP复合材料比PE复合材料更容易插层蒙脱土；纳米复合材料的拉伸强度和冲击强度都随AM-MMT用量的增加有一最大值；DSC显示插层效果较好的纳米复合材料的Tg较低。     

PP/蒙脱土纳米复合材料的制备、结构与性能

采用聚丙烯(PP)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)、马来酸酐(MAH)、丙烯酸丁酯(BA)三单体的固相接枝共聚物(TMPP)作为相容剂,通过熔融共混法制备了PP／蒙脱土纳米复合材料,对纳米复合材料的热稳定性能和阻燃性能进行了研究,用X射线衍射分析和透射电镜表征了该纳米材料的结构。结果表明,少量TMPt,的加入,可明显提高复合材料的力学性能,其拉伸强度提高10％,冲击强度提高88％,弯曲模量提高90％;蒙脱土在PP基体中主要以插层形式存在,同时存在少量的剥离结构。     

环氧树脂/碳纳米管纳米复合材料的制备与性能研究进展

综述了碳纳米管的基本性质和环氧树脂／碳纳米管纳米复合材料的制备方法及其力学性能、热性能、电性能、流变性能和摩擦性能。讨论了不同碳纳米管的制备方法、碳纳米管的类型、碳纳米管的表面处理等因素对复合材料性能的影响。指出了目前环氧树脂／碳纳米管复合材料研究中存在的问题,最后展望了这种高性能复合材料的发展前景。     

光聚合和热聚合蒙脱土插层纳米复合材料的研究

利用光引发聚合和热引发聚合研究了单体(MMA)和蒙脱土(Mot)插层复合材料(PMMA/Mot)的制备问题。用小角X光衍射技术对两种产物内蒙脱土的结构进行了表征。结果表明,蒙脱土经改性后能很好的使聚合单体插入蒙脱土层内并在光或热的作用下“就地”发生聚合反应生成复合材料,利用DSC、SEM研究了产物的结构和形态,并对两种聚合方法制备蒙脱土纳米复合材料的特点进行了初步讨论。     

碳纳米管/HDPE复合材料的制备及性能研究

将酸化处理以后的碳纳米管（CNTs）与高密度聚乙烯（HDPE）复合,采用机械共混法制备了定向CNTs／HDPE复合材料,并对其力学性能、相态结构、流变性能及热性能进行了研究。结果表明：CNTs的加入,提高了复合材料的屈服强度和拉伸模量,但同时却降低了材料的断裂强度和断裂伸长率;CNTs在HDPE基体中有了较好的分散性和相容性;CNTs的加入对复合材料流变性能产生了较大的影响,加入少量的CNTs可以使复合材料体系的表观粘度降低,有利于HDPE加工性能的改善;CNTs加入后,HDPE的熔融温度和结晶熔融焓均有所下降。     

不同亚微观形态的聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的研究

通过控制不同的工艺条件,利用双螺杆挤出插层法制备出两种不同微观结构的聚丙烯／蒙脱土纳米复合材料。利用透射电子显做镜观察发现．分别制备出了插层型和半插层型聚丙烯／蒙脱土纳米复合材料,半插层型结构的材料中有机土分散更均匀,尺度更小。对两种纳米复合材料的物理性能测试表明,插层型纳米复合材料的缺口冲击强度提高幅度最大,同时耐热性并没有降低;半剥离型纳米复合材料的熔体质量流动速率降低幅度最大,屈服强度、弹性模量、耐热性提高幅度最大,缺口冲击强度略小于插层型。     

PEO处理蒙脱土填充PVC的制备与力学性能

为更加有效地制备聚氯乙烯和蒙脱土纳米复合材料及增加两者之间的相容性,将聚氧化乙烯(PEO)和钠基蒙脱土(MMT)在水中复合,制得凝胶,此凝胶干燥粉碎用于填充聚氯乙烯(PVC),研究了对复合材料力学性能的影响。结果表明,PEO能够提高MMT对PVC的相容性,PVC／P-MMT复合材料具有较好的力学性能。因此,PEO和MMT的复合不失为制备有机改性纳米蒙脱土的有效方法。     

载荷对纳米SiC/BMI-BA复合材料摩擦性能的影响

利用高速机械剪切的方法将纳米SiC粒子分散在双马来酰亚胺树脂预聚体（BMI-BA）中,以浇铸成型法制备了纳米SiC／BMI—BA复合材料,在M-200型磨损机上研究了不同载荷下纳米SiC的填充量对复合材料摩擦系数和磨损率的影响,利用扫描电镜（SEM）观察了纳米SiC质量分数为6．0％时复合材料及其对摩环在不同载荷下的表面形貌。结果表明：纳米SiC能够显著降低复合材料的摩擦系数及磨损率,尤其是在高载荷下这种作用更明显。SEM显示BMI树脂发生的是塑性变形和疲劳磨损,而复合材料主要是粘着磨损。     

纳米凹凸棒土母粒的制备及对聚丙烯性能的影响

将纳米凹凸棒土制备成母粒并与PP复合，制备n-ATP／PP纳米复合材料。对纳米复合材料的性能进行测试。结果表明，当纳米凹凸棒土质量分数为1％时，复合材料的拉伸强度达最大值；而冲击强度在纳米凹凸棒土质量分数为5％时，出现峰值。纳米凹凸棒土的加入一定程度上改善了复合材料的加工性能。     

碳纳米管/纳米TiO2-聚苯胺复合膜电极的制备及电容性能研究

用循环伏安法,在含有0．2mol／L苯胺的0．5mol／L硫酸溶液中,以50mv／s的扫描速度,在-0．1-0．9V的范围内实现了苯胺在Ti基碳纳米管／纳米TiO2电极上的电化学聚合,并用循环伏安（CV）法和电化学交流阻抗谱（EIS）对制备的碳纳米管／纳米TiO2-聚苯胺（CNT／nanoTiO2-PAn）复合膜电极的电化学性质进行了表征,同时进一步对该电极的充放电性能进行了研究。实验结果表明,此条件下得到的PAn膜电极具有良好的导电性,同时具有疏松、多孔的网络结构;充放电测试研究表明,基于CNT／TiO2基体上的PAn膜的面积比电容在放电电流密度为2．5mA／cm^2时达到了833mF／cm^2,说明有很好的电容性能,可以作为超级电容器的电极材料。