壳聚糖/蒙脱土复合絮凝剂的结构及污泥脱水性能EI北大核心CSCD

针对污水处理中产生的大量剩余污泥的絮凝脱水问题,研究制备了壳聚糖/蒙脱土(CTS/MMT)复合絮凝剂,并利用CTS聚电解质的电中和与架桥作用,以及MMT的吸附作用来提高污泥的脱水性能。结果表明,复合材料两相间存在氢键作用,通过形成物理交联网络使其弹性储能模量增加,损耗因子减小;复合材料中CTS分子链插层进入MMT层间,且采取单分子层的方式排列;CTS/MMT质量比为1∶1.5、质量浓度为0.1 g/L时有利于降低污泥的比阻和含水率,提高污泥上清液的透光率,降低浊度,增强复合材料的污泥脱水性能。     

甲壳素纳米纤维/蒙脱土复合材料的制备与性能

采用超声混溶-真空抽滤法制备了甲壳素纳米纤维(CNF)/蒙脱土(MMT)插层复合材料,通过FE-SEM和FTIR对复合材料的结构进行表征,并研究了MMT含量对复合材料力学性能、吸水性能、热膨胀系数(CTE)和热稳定性的影响。结果表明: 当MMT含量较少时,CNF与MMT的复合状态较好,CNF较均匀分散在片状MMT的片层间,形成了CNF/MMT插层复合材料;随着MMT含量的增加,复合材料的力学性能和吸水率降低;CNF的增多会抑制MMT的热膨胀,使复合材料的CTE降低;添加MMT可以减少材料的失重率,提高起始降解温度,有利于改善CNF/MMT复合材料的热稳定性。     

溶胀MMT制备剥离型 MMT/MCPA6纳米复合材料

MMT经乙醇和水共溶胀后,将其均匀分散于己内酰胺熔体中;再利用浇铸工艺中的真空脱水去除水和乙醇,使己内酰胺在MMT层间阴离子开环聚合,制备了MMT/MCPA6纳米复合材料。利用X射线衍射仪、透射电镜、扫描电镜对复合材料的结构进行表征,利用力学性能测试仪、热失重分析仪及差示扫描量热仪对其性能进行测定。研究结果表明,MMT经溶胀后完全剥离并分散于MCPA6基体中,且能诱导γ晶型的形成,并提高了材料的结晶度;但MMT的添加破坏了复合材料晶体的规整性,阻碍了MCPA6分子链的运动,降低了其结晶速率。纳米级分散的MMT使复合材料的韧性略有下降,但强度得到了大幅度的提高,拉伸强度约提高了46.2%,弯曲强度约提高了26.2%,弯曲模量约提高了23.9%。纳米级分散的MMT在复合材料中起热阻隔的作用,少量的MMT可以使复合材料的热分解温度有所提高,残炭率增加,而且复合材料的维卡软化点温度提升至230℃,热变形温度提高至114℃。     

PET/MMT纳米复合材料的制备及性能研究EI

聚合物/蒙脱土(MMT)纳米复合材料,特别是剥离型的聚合物/MMT纳米复合材料的制备,是提高聚合物力学性能、耐热性能和阻隔性能的重要途径.然而,对于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),由于其中等极性,难以得到剥离型的PET/MMT复合材料.本文采用PET缩聚阶段的催化剂醋酸锑对Na-MMT进行插层改性,并用原位聚合法分别制备了PET/Sb-MMT纳米复合材料和PET/Na-MMT纳米复合材料,采用XRD、TEM分析了PET/MMT复合材料的层间距和微观形貌,并通过DSC、TGA、水平燃烧实验和紫外一可见光透过率分析等方法分别考察了PET/MMT复合材料的结晶性能、热稳定性、阻燃性能以及紫外-可见光透光率.研究结果表明:醋酸锑插层MMT有效地提高了MMT的层间距;与PET/Na-MMT相比,PET/Sb-MMT纳米复合材料的层间距略有增加,且MMT片层有剥离趋势;同时,MMT的加人提高了PET的结晶速率,PET/Sb-MMT的热稳定性,阻燃性和透光率与PET/Na-MMT相比均有提高.     

PET/MMT纳米复合材料的制备及性能研究

聚合物/蒙脱土(MMT)纳米复合材料,特别是剥离型的聚合物/MMT纳米复合材料的制备,是提高聚合物力学性能、耐热性能和阻隔性能的重要途径.然而,对于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),由于其中等极性,难以得到剥离型的PET/MMT复合材料.本文采用PET缩聚阶段的催化剂醋酸锑对Na-MMT进行插层改性,并用原位聚合法分别制备了PET/Sb-MMT纳米复合材料和PET/Na-MMT纳米复合材料,采用XRD、TEM分析了PET/MMT复合材料的层间距和微观形貌,并通过DSC、TGA、水平燃烧实验和紫外一可见光透过率分析等方法分别考察了PET/MMT复合材料的结晶性能、热稳定性、阻燃性能以及紫外-可见光透光率.研究结果表明:醋酸锑插层MMT有效地提高了MMT的层间距;与PET/Na-MMT相比,PET/Sb-MMT纳米复合材料的层间距略有增加,且MMT片层有剥离趋势;同时,MMT的加人提高了PET的结晶速率,PET/Sb-MMT的热稳定性,阻燃性和透光率与PET/Na-MMT相比均有提高.     

碱化蒙脱土改性浇铸尼龙6复合材料的 制备及性能研究

通过对MMT进行碱化处理,使MMT层间生成浇铸尼龙的催化剂己内酰胺钠,从而在MMT层间催化浇铸尼龙聚合,制备了MMT/MCPA6纳米复合材料。利用TG、DSC、HDT、SEM和力学性能测试表征了其结构与性能。结果表明,碱化MMT能诱导浇铸尼龙γ晶型的产生,提高材料的结晶度,使γ晶体含量随MMT质量分数的增加而增加。MMT起热阻隔作用,使复合材料的热分解温度有所提高,残炭率增加,而且复合材料的维卡软化点温度提升至231℃,热变形温度提高至114℃。碱化MMT能使复合材料韧性保持在一定水平的情况下,强度得到了大幅度的提高。     

PMAA/MMT及PMAA/MMT/SiO_2纳米复合材料的结构与性能研究

采用原位插层聚合法制备了聚甲基丙烯酸/蒙脱土(PMAA/MMT)纳米复合材料和聚甲基丙烯酸/蒙脱土/二氧化硅(PMAA/MMT/SiO2)纳米复合材料,并比较两种纳米复合材料的结构与性能。研究结果表明,PMAA/MMT纳米复合材料属于插层与剥离共存型纳米复合材料。PMAA/MMT/SiO2纳米复合材料中蒙脱土的特征衍射峰已经消失,蒙脱土与二氧化硅均匀分散在聚合物基体中。PMAA/MMT及PMAA/MMT/SiO2纳米复合材料均有一定的鞣制性能,但相对而言PMAA/MMT/SiO2纳米复合材料的鞣制效果较好。     

聚丙烯/聚乙二醇改性蒙脱土纳米复合材料的力学和流变性能

通过熔融插层法制备了聚丙烯/蒙脱土(PP/MMT)纳米复合材料。利用X射线衍射(XRD)和透射电镜表征了PP/MMT纳米复合材料的插层结构。XRD结果表明,经过聚乙二醇(PEG)处理的蒙脱土层间距增大;透射电镜(TEM)照片显示,蒙脱土在PP基体中达到纳米级分散,且分散均匀。PP/MMT纳米复合材料力学性能得到较大提高。加入5份改性MMT时,复合材料的缺口冲击强度和断裂伸长率分别从纯PP的3.93kJ/m2、74.46%提高到9.95kJ/m2、220.66%。动态流变性能测试结果表明,MMT的加入降低了PP的复数黏度(η*)、储能模量(G′)和耗能模量(G″)。     

壳聚糖/蒙脱土复合材料的制备及缓释性能研究

以蒙脱土(MMT)为原料,进行有机改性制备了有机MMT并与壳聚糖(CS)进行插层复合反应,制得CS/MMMT复合材料,并进行了FT-IR、XRD、TG、SEM和EDS表征。FT-IR和XRD结果表明CS分子插层进入MMT的层间,有较好的物理交联的作用,EDS表明复合材料中C元素的含量增多,也证明CS分子插层进入层间,TG结果表明在失重率为60%时,CS∶MMT的配合比为1∶9时的CS/MMT复合材料,热分解温度为438℃,热稳定性提高。以盐酸金霉素为载药模型,考察了CS/MMT复合材料对盐酸金霉素药物的缓释效果,结果表明随着MMT含量的增加,MMT片层阻碍了CS分子的运动,提高了CS分子的耐溶蚀性,缓释率降低。当CS∶MMT的配合比为1∶9时,缓释时间3h,CS/MMT复合材料负载的盐酸金霉素的缓释率为25%,缓释时间从3h到7h缓释率基本保持平衡。     

蒙脱土/聚丙烯复合材料结晶形态及耐电树枝化特性

为了改善聚丙烯(PP)的耐电树枝性能,以有机化蒙脱土(MMT)作为纳米填充相,马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)作为相容剂,采用熔融插层一步法和二步法制备了MMT/PP复合材料。分别利用偏光显微镜(PLM)及差示扫描量热(DSC)曲线观测了PP及MMT/PP复合材料的结晶形态及结晶过程,采用SEM考察了MMT在复合材料中的分散状态。通过电树枝引发实验,探究了制备方法及结晶形态对复合材料耐电树枝化性能的影响。实验结果表明:采用熔融插层二步法制备的MMT/PP复合材料,其无机相分散较均匀,结晶尺寸减小,结晶结构由球晶转变为片晶的堆叠,结晶度提高了约2.7%;在PP试样中,电树枝长度较长且分枝较少,而MMT/PP试样中电树枝转变为长度较小且分枝较多的稠密结构。     

聚苯胺蒙脱石纳米复合材料的防腐蚀性能

机械化学法合成的复合材料具有许多优异性能。为此,采用机械化学法合成聚苯胺和蒙脱石纳米复合材料(PANI/MMT),采用X射线衍射仪(XRD)分析了纳米复合材料的层间情况,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和紫外可见光谱(UV-VIS)分析纳米复合材料的组成,采用扫描电镜(SEM)对纳米复合材料的微观结构进行表征,采用极化曲线和电化学阻抗谱技术分析了以其与环氧树脂E571制备的纳米复合材料的防腐蚀性能。结果表明:机械化学法可以成功制备PANI/MMT纳米复合材料;聚苯胺成功插入到了蒙脱石的层间,采用机械化学法制备的PANI/MMT纳米复合材料对Q235碳钢具有优异的防腐蚀作用。     

蒙脱土改性尼龙6性能的研究

采用熔融插层法,通过双螺杆熔融挤出制备尼龙6(PA6)/蒙脱土(MMT)纳米复合材料,测定其拉伸强度和模量、弯曲强度和模量、冲击强度等性能.结果表明,当复合材料中蒙脱土质量分数为2%时得到的PA6/MMT复合材料综合力学性能最佳.     

聚醚铵改性蒙脱土对纳米蒙脱土/聚丙烯复合材料微观结构的影响

采用自制的2种大层间距(层间距分别为6.72nm和8.66nm)的聚醚铵(POP)改性蒙脱土(MMT)OMMT1和O-MMT2,通过共混法与增容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)或聚丙烯(PP)复合,考察了共混方法、共混时间、POP改性MMT的层间距及PP-g-MAH对MMT/PP-g-MAH和MMT/PP复合材料微观结构的影响。研究结果表明:由于O-MMT1具有较大的层间距,在溶液共混和熔融共混中,均能使MMT在PP-gMAH基体中发生剥离;随着共混时间延长,O-MMT1由插层型经过过渡状态向剥离型转变,最终可以获得完全剥离的纳米MMT/PP-g-MAH复合材料;在溶液共混的过渡态中存在大量"双层结构"的MMT片层;具有更大层间距的O-MMT2以及PP-g-MAH的加入均能更有效地促进MMT在PP基体中的剥离,从而获得完全剥离的纳米MMT/PP复合材料。     

醋酸纤维素/蒙脱土生物纳米复合材料的结构与力学性能

采用熔融插层法在聚乙二醇的增塑作用下制备了醋酸纤维素/蒙脱土(CA/MMT)生物纳米复合材料。利用X射线衍射和透射电镜表征了CA/MMT纳米复合材料的插层结构。X射线衍射结果表明,复合后蒙脱土的层间距增大;透射电镜照片显示,蒙脱土在CA基体中达到纳米级分散,且分散均匀。CA/MMT纳米复合材料的力学性能得到较大提高,加入5 phr有机蒙脱土时,复合材料的拉伸强度从纯增塑CA的38.8 MPa增到48.2 MPa。动态力学测试表明复合材料的储能模量增大,玻璃化转变温度提高。     

蒙脱土含量对聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料动态流变行为的影响

用有机蒙脱土(OMMT)/MgCl2负载TiCl4的Ziegler-Natta插层型催化剂,通过原位聚合法制备了具有不同MMT含量的PE/MMT纳米复合材料。利用DHR-Ⅱ型动态流变仪和熔融指数(MFI)仪分析了MMT含量对其动态流变行为和熔融指数的影响。结果表明,随MMT含量的增加,复合材料的储能模量(G')、损耗模量(G″)、复合粘度(η*)和粘流活化能(ΔEη*)先升高后降低且低于HDPE;熔融指数(MFI)和损耗因子(tanδ)先降低后升高且低于HDPE。相比于HDPE,MMT含量为4.58%的复合材料,在高频区域tanδ高于HDPE;MFI提高489%;ΔEη*降低22.4%,该性质有利于PE/MMT纳米复合材料的成型加工。     

St-PMI-AN/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

采用乳液插层聚合的方法制备了苯乙烯（St）-N-苯基马来酰亚胺（PMI）-丙烯腈（AN）/蒙脱土纳米复合材料,并对复合材料的结构、热性能及力学性能进行了表征.结果表明,与蒙脱土插层复合后,复合材料的综合性能有很大提高.采用未经有机化处理的蒙脱土（MMT）制备St-PMI-AN/MMT纳米复合材料,制备工艺比采用有机化蒙脱土（OMMT）简单,而且得到的复合材料的综合性能与St-PMI-AN/OMMT相当,甚至其冲击强度略高.     

剥离型纳米蒙脱土/聚酰亚胺复合材料的制备与表征

利用二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯（MDI）与酸化的蒙脱土（MMT）表面的羟基进行反应制得了MMT-MDI;进一步利用己内酰胺（CPL）对MMT-MDI进行插层并对多余的异氰酸酯端基进行封端,制得了MMT-MDI-CPL。采用预聚体溶液插层法,利用聚酰胺酸（PAA）在二甲基乙酰胺（DMAC）溶剂中分别对MMT-MDI和MMT-MDI-CPL进行预聚体插层,制得了剥离型纳米MMT/聚酰亚胺（PI）复合材料。通过电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）、FTIR、TG、XRD和SEM对改性MMT和纳米MMT/PI复合材料进行了表征。结果表明：MDI与MMT表面羟基反应而被成功接枝于MMT上;MDI对MMT的改性、CPL对MMT-MDI的插层和封端使MMT层间距得到逐步扩大;MMT/PI复合材料的XRD和断面SEM表明,MMT在PI基体中得到了充分剥离。     

气液相聚合制备蒙脱土/聚吡咯的结构特征及其导电性能

以FeCl₃为氧化剂,与钠基蒙脱土(MMT)以不同比例进行离子交换后所得悬浮液与吡咯(Py)单体进行气液相聚合,制备出蒙脱土/聚吡咯(MMT/PPy)复合材料。XRD、FTIR和SEM分析表明,Py单体在MMT的片层间发生了聚合反应,MMT的层间距随PPy含量增加不断变大。MMT/PPy复合材料呈现出 MMT和PPy的红外特征吸收峰,但某些吸收峰出现蓝移。SEM 观察显示MMT/PPy呈片状形态特征。当其中的MMT去除后,PPy仍为片状结构,与纯 PPy的球粒形貌不同。电导率测试表明,MMT/PPy复合材料的电导率随PPy含量增加而提高,至40.9 wt% PPy含量时,MMT/PPy的电导率已达到PPy 的电导率水平(10-1S/cm),含54.3 wt% PPy的MMT/PPy电导率甚至略高于PPy。     

MAA-AL/MMT纳米复合材料的制备

采用水溶性聚合单体甲基丙烯酸和丙烯醛在钠基蒙脱土层间直接原位插层聚合制备水溶性MAA-AL/MMT纳米复合材料,通过XRD和TEM对纳米复合材料的结构进行表征,采用TGA、DSC研究了纳米复合材料的热性能,同时考察了甲基丙烯酸与丙烯醛配比及体系pH值对纳米复合材料结构及应用性能的影响.研究结果表明所制备的MAA-AL/MMT纳米复合材料属于剥离型纳米复合材料,纳米复合材料的热性能相对未改性的聚合物有较大提高,应用于皮革鞣制所得坯革的增厚率及湿热稳定性均有一定提高,同时纳米复合材料的使用有利于浴液中铬的吸收.     

蒙脱土/聚苯乙烯复合材料的热分解成炭行为

将聚苯乙烯(PS)树脂与不同种类蒙脱土(MMT)进行熔融复合制备MMT/PS复合材料, 通过X射线衍射(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)对复合材料的微观结构进行了研究。采用SEM、 EDX、 XRD、 氧指数法和锥形量热法研究了复合材料的热分解成炭行为和燃烧性能。结果表明: 用蒙脱土原土(NaMMT)制备的NaMMT/PS复合材料是一种简单物理混合物, 用有机蒙脱土(OMMT)制备的OMMT/PS复合材料是一种插层-部分剥离型纳米复合材料。MMT与PS质量比为6:100时, OMMT/PS复合材料的热释放速率峰值和平均值分别只有NaMMT/PS复合材料相应值的70.7%和67.4%, 火灾性能指数(FPI)是后者的1.2倍, 氧指数比后者增加1.0%, 热分解残余物表面碳元素含量是后者的2.5倍。OMMT/PS复合材料热分解后在材料表面生成一层厚厚的致密、 连续的含碳硅酸盐残余物层, 起到良好的阻燃作用, 而NaMMT/PS复合材料几乎没有成炭能力, 其热分解产物全部来自NaMMT本身的热分解, 阻燃性能很差。