有机改性蒙脱土的制备及其工艺方法研究

以钠基蒙脱土为原料,用十六烷三甲基溴化铵作有机插层剂对蒙脱土进行有机化处理,制备出层间距不同的有机蒙脱土。并在此基础上,采用低聚物,用机械共混的方法来进一步扩大有机蒙脱土的层间距。用xRD、TEM对产品进行表征。探讨了有机改性的工艺条件及低聚物加入量对有机蒙脱土层间距的影响情况。结果表明,在浓度6％、处理时N90min、温度80℃条件下,蒙脱土有机化效果较好,低聚物的加入量为6％时有机蒙脱土的层间距最大。     

活性炭/蒙脱土纳米复合材料的制备及吸附性能研究

以钠基蒙脱土为原料,用十六烷基三甲基溴化铵(HTMAB)制备有机蒙脱土.用自制的苯并噁嗪预聚体作插层剂,原位插层聚合制备出苯并噁嗪/蒙脱土纳米复合材料.经炭化、活化得到活性炭/有机蒙脱土纳米复合材料.经FT-IR、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)分析表明,蒙脱土片层在活性炭中已达到纳米级分散.研究其对小柴胡汤中总生物碱以及烟碱的静态吸附,试验结果表明平衡吸附数据基本符合Freundlich方程.     

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。     

多壁碳纳米管-有机蒙脱土协同增韧环氧树脂

采用机械搅拌和离心分散的方法制备了多壁碳纳米管-有机蒙脱土/环氧树脂复合材料。X射线衍射分析表明,当有机蒙脱土含量为2 wt%时, 蒙脱土在树脂体系中能够形成离散性结构。断裂韧性测试结果表明,多壁碳纳米管和有机蒙脱土的混杂对环氧树脂具有协同增韧的作用。当有机蒙脱土含量为2 wt%,多壁碳纳米管含量为0.1 wt%时,所得复合材料的断裂韧性是纯环氧树脂的1.77倍,是2 wt%有机蒙脱土/环氧树脂复合材料的1.45倍,是0.1 wt%多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料的1.39倍。扫描电镜分析表明,多壁碳纳米管在环氧树脂体系中分散均匀,并与有机蒙脱土片层形成了一定程度的相互穿插和咬合,多壁碳纳米管与有机蒙脱土协同增韧的主要原因是微裂纹增韧、剪切屈服与纤维拔出。      

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.     

酸化处理对蒙脱土插层反应的影响以及性能表征

利用溶液插层方法对蒙脱土进行了有机化插层处理,通过对蒙脱土进行酸化和有机化两步处理,发现酸化处理不仅能有效地扩大蒙脱土的片层间距,还能有效地增强有机蒙脱土在甲苯、二甲苯等有机溶剂里的相容性。利用TGA、XRD、FT-IR等手段对有机化的蒙脱土内部结构进行了表征,并对酸化机理进行了探究。     

蒙脱土/聚丙烯酸高吸水性树脂的合成

用烷基季铵盐对钠基蒙脱土进行插层处理, 使其成为有机蒙脱土(OMMT) , 采用插层法制备蒙脱土/ 聚丙烯酸高吸水性树脂。通过傅立叶变换红外( FTIR) 和X 射线衍射(XRD) 等手段表征其结构。研究了有机蒙脱土、引发剂、交联剂用量以及材料粒径对复合材料吸(盐) 水率的影响。结果表明, 通过插层可使丙烯酸插入蒙脱土片层中发生聚合, 使蒙脱土片层剥离, 达到纳米级分散。所制备树脂的吸水率较聚丙烯酸树脂有很大提高, 其吸蒸馏水和生理盐水( wNaCl = 0. 009) 能力分别达到1200 g·g-1和121 g·g-1 。      

有机蒙脱土插层改性丁腈橡胶纳米复合材料

用丁腈橡胶(NBR)、自制有机蒙脱土(OMMT)通过机械共混方法制备了丁腈橡胶/有机蒙脱土(NBR/OMMT)复合胶。研究了有机蒙脱土的用量(0 phr~30 phr)对复合胶的微观结构、物理性能、力学性能、耐热性能、耐油与耐溶剂性能、耐紫外老化性能的影响。研究表明,有机蒙脱土的加入缩短了正硫化时间,少量的OMMT尤为明显;X射线衍射显示在OMMT(10 phr~25 phr)时,丁腈橡胶与有机蒙脱土形成了良好的纳米插层结构;有机蒙脱土的加入有助于提高复合胶的物理性能、耐热性能、耐油性能、耐溶剂性能,热重分析显示添加30 phr有机蒙脱土比未添加蒙脱土的胶料Tmax提高17.4℃,且25 phr时复合胶综合性能最佳。     

聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备及结构

本文对钠基蒙脱土(Na—MMT)和经有机化处理过的有机蒙脱土(Org—MMT)分别与PP熔融共混进行研究，发现钠基蒙脱土和有机蒙脱土对PP力学性能有大幅度提高。同时，Na-MMT诱发了PP部分结晶晶型转变，经X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)观察，发现Na—MMT和Org-MMT填充PP的粒子形态和界面形态有显著差别。     

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。      

蒙脱土的酸化及有机化对聚氨酯/蒙脱土纳米复合弹性体材料性能的影响

利用本体聚合方法制备了聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料。通过对蒙脱土进行酸化和有机化两步处理,发现酸化处理不仅能有效地扩大蒙脱土的片层间距,还能有效地防止蒙脱土在聚氨酯本体聚合时对异氰酸酯基三聚副反应的催化作用。利用DSC、TGA、XRD等手段对聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料的力学性能、热性能、内部结构进行了表征,发现酸化及有机化蒙脱土在聚氨酯内部能形成纳米片层结构,提高了复合材料的力学性能。     

柱撑蒙脱土的真空脱氢炭化及孔结构变化研究

采用十六烷基三甲基溴化铵对钠基蒙脱土经过有机化柱撑后在真空条件下进行脱氢炭化处理制备得到炭化柱撑蒙脱土。采用热分析(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及氮气吸脱附等方法对炭化柱撑蒙脱土的热稳定性、层间距及孔结构等方面进行了表征和分析。结果表明:经过脱氢炭化处理,柱撑蒙脱土的热稳定性有了明显提高。样品形貌呈片层状,孔结构以中孔为主。随着炭化温度的升高,样品的片层结构更加明显,层间距和平均孔径表现为先增大后减小,比表面积表现为持续增大,孔结构更加发达,吸附性能得到大大提升。     

有机蒙脱土改性R-122环氧树脂纳米复合材料的制备与性能

以钠基蒙脱土(Na-MMT)为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为插层剂,成功地制备出有机蒙脱土(OMMT),对其结构分析表明:蒙脱土的层间距由1.43nm增加到1.925～3.85nm。用该有机蒙脱土对R-122进行改性,成功制备了R-122复合材料,当有机蒙脱土的在树脂中添加的质量分数为4.0%时,冲击强度达到最大值21.2J/m,比纯树脂的提高了92.7%;扫描电镜分析表明:复合材料的断口呈复杂的层状分布,说明复合材料形成的新表面多,吸收的冲击能多;差示扫描热量分析表明,蒙脱土的加入使环氧树脂的耐热性得到进一步提高。利用有机蒙脱土对R-122树脂改性同时提高了韧性和耐热性,为R-122基高性能复合材料的制备提供了新的途径。     

蒙脱土/聚丙烯酰胺复合涂层导水纤维的制备及性能

用钠基蒙脱土/聚丙烯酰胺及有机蒙脱土/聚丙烯酰胺两种复合涂层材料,对天然纤维进行涂层化处理,制备了两种蒙脱土/聚丙烯酰胺复合涂层导水纤维.用快速水分测定法研究了导水纤维在不同温度和土壤湿度时的动态导水规律.利用扫描电镜观察了涂层纤维的表面形貌及涂层材料在不同水势下的微观形貌.采用X射线衍射仪及比表面积与孔径分布测定仪对普通蒙脱土与有机蒙脱土的物理结构进行表征.实验表明涂层导水纤维具有基于土壤温度及湿度的自调节机制,以便保证植物生长的合理土壤湿度.对蒙脱土进行有机化处理后,其层间距及孔径增大,有利于水分的传导.     

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。     

基于MMT的有机/无机杂化渗透汽化膜的制备与应用

采用离子交换法对钠基蒙脱土进行有机化,通过乳液聚合方法制备聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸/蒙脱土(PMMA-AA/MMT)有机-无机纳米复合材料,用该聚合材料制得渗透汽化膜.通过X光衍射对蒙脱土在PMMA-∞-AA共聚物中的形貌和分布表征,结果表明,蒙脱土片层呈剥离状态分布在有机主体中.考察了该渗透汽化膜在二甲苯体系中的溶胀性能,计算了二甲苯分子在膜中的扩散系数,研究了蒙脱土含量、料液浓度和料液温度对膜渗透汽化分离对二甲苯/邻二甲苯的影响,发现含有适量蒙脱土的渗透汽化膜能够有效抑制膜的过度溶胀,提高膜的分离选择性和渗透通量.     

十一氨基十一酸改性蒙脱土的制备及其表征

以阳离子表面活性剂—十一氨基十一酸对钠基蒙脱土(Na-MMT)进行了改性。对制得的阳离子有机蒙脱土(OMMT)进行了红外光谱(IR)、XRD分析以及粒径分布测试,分析结果表明,阳离子表面活性剂已进入蒙脱土的片层间,将蒙脱土片层间距撑大,并且OMMT由亲水性变为了亲油性,这为聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料和防沉剂的开发提供了一个新的方向。     

悬浮聚合法制备纳米蒙脱土/聚合物( 苯乙烯-共聚-二乙烯基苯) 复合材料及性能

采用悬浮聚合法制备了纳米蒙脱土/聚合物(苯乙烯-共聚-二乙烯基苯) 复合材料。钠基蒙脱土(SMMT) 经十六烷基三甲基溴化铵(CTAB) 离子交换后获得有机蒙脱土(OMMT) 。采用XRD 和FTIR 分析表征了有机蒙脱土的结构与性能。通过XRD、TEM、SEM、和FTIR 对复合材料微观结构进行了表征; 通过热重分析仪( TG) 对复合材料的热稳定性能进行了研究。讨论了蒙脱土含量和交联剂用量对复合材料热稳定性能的影响。结果表明, 钠基蒙脱土的层间距为1. 48 nm , 经有机改性蒙脱土的层间距为2. 85 nm , 纳米蒙脱土/聚合物复合材料的层间距约为4 nm; 纯聚苯乙烯最大质量损失温度为399 ℃, 当蒙脱土含量为5 %、交联剂用量为10 %时, 纳米蒙脱土/聚合物最大质量损失温度提高到437 ℃。在实验条件下, 纳米蒙脱土/聚合物复合材料具有更好的热稳定性能。      

聚氯乙烯/极性单体改性蒙脱土纳米复合材料的制备及性能

用甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸等极性小分子对钠基蒙脱土（Na^＋-MMT）进行处理,得到改性的有机蒙脱土（OMMT）,用熔融复合法制备了聚氯乙烯/蒙脱土纳米复合材料.力学性能测试发现,复合材料的拉伸及冲击性能较纯PVC都得到提高.通过XRD、TEM等方法对材料的微观结构进行表征,发现所得材料为剥离型复合材料.并用DSC测试了复合材料的玻璃化转变温度（Tg）.     

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。