PA66/MMT纳米复合材料的制备及结构与性能研究

采用熔融插层法通过双螺杆挤出机制备了PA66/蒙脱土（MMT）纳米复合材料，其综合力学性能较纯PA有显著的提高，利用X射线衍射，透射电镜研究了复合材料的结构。发现该材料为剥离型的纳米复合材料，同时研究了复合材料的力学性能，当有机化MMT质量分数为2%时复合材料的综合力学性能最好。拉伸强度明显提高，冲击强度也有一定的提高。     

插层剂对PA66/蒙脱土纳米复合材料性能影响

将不同插层剂改性的蒙脱土与尼龙66(PA66)通过熔融共混制得了纳米复合材料,对复合材料的热变形温度和力学性能进行了研究。结果表明,与纯PA66相比,3种插层剂改性的蒙脱土／PA66纳米复合材料的热变形温度、弯曲模量、弯曲强度均有明显提高,拉伸模量和屈服强度也有所提高,但断裂伸长率和缺口冲击强度则明显下降;含极性羟基的插层剂对复合材料的综合改性效果较好,含2个长链非极性烃基的插层剂改性效果较差;加入环氧树脂后,复合材料的热变形温度、拉伸模量和弯曲模量有所降低,屈服强度、弯曲强度、断裂伸长率和缺口冲击强度则有所增加。     

插层剂对蒙脱土/PA6纳米塑料性能的影响

用4种插层剂合成了有机改性蒙脱土（MMT），将PA6与改性MMT熔融共混制成纳米塑料，用IR、XRD和透射电镜表征了结构，观察到MMT／PA6纳米塑料的无熔滴等阻燃特性。通过改性纳米塑料力学性能的研究表明：质量分数为6％的MMT能提高PA6的LOI值，MMT1831质量分数为3％时弯曲模提高57．1％，MMT1831质量分数为5％时弯曲强度提高42．4％；MMT与常规阻燃剂之间有力学协效作用和阻燃协效作用，能同时提高PA6的力学性能和阻燃性能。     

原位插层聚合PA6／OMMT的性能

以自行合成的NJ-I型插层剂对蒙托土进行改性，并以X射线衍射、傅立叶变换红外光谱及热重分析表征了改性蒙脱土（OMMT）的性能。采用单体熔体插层-原位本体聚合的方法，制备了PA6／OMMT纳米复合材料，测定了该材料的热稳定性能及力学性能。结果表明，含1.2％OMMT的PA6／OMMT纳米复合材料的拉伸强度、弯曲强度及弯曲弹性模量较PA6分别提高14％、16．2％及38.1％，断裂伸长率及冲击强度则分别下降37．7％及4.5％。     

有机插层剂对聚酰胺6／MMT纳米复合材料制备的影响研究

以烷基胺、季铵盐和氨基酸作为有机插层剂与蒙脱土片层进行阳离子交换，制备出层间距不同的有机蒙脱土。采用熔融插层法和原位聚合法分别制备聚酰胺（R％）／蒙脱土（MMT）纳米复合材料，并利用XRD、FT-IR、TEM对有机蒙脱土及纳米复合材料进行结构表征。研究结果表明：用烷基胺、季铵盐和氨基酸有机插层剂改性的蒙脱土层间距由原来的1．25nm分别增大到3．21nm、3．99nm和1．82m；季铵盐有机插层剂更适用于熔融插层法制备PA6／MMT纳米复合材料，而氨基酸有机插层剂更适用于原位聚合法制备PA6／MMT纳米复合材料。     

一步法原位插层聚合PA6/MMT纳米复合材料的工艺研究

以磷酸和核苷酸钠为复合催化剂,对己内酰胺单体混合物进行聚合前处理,采用一步法原位插层聚合尼龙6(PA6)/蒙脱土(MMT)纳米复合材料,详细讨论了复合催化剂用量、反应温度、反应时间、体系水用量和反应后期体系真空度对聚合的影响。得出一步法原位插层聚合最佳工艺为:以单体己内酰胺质量分数为基准,MMT质量分数3.5%,复合催化剂质量分数为1.1%、体系水质量分数为7%、反应温度200℃、反应总时间7 h、真空度(表压)-0.05 MPa。一步法聚合PA6/MMT纳米复合材料的拉伸强度、弯曲模量、缺口冲击强度和热变形温度比PA6均有大幅度提高。     

PP／PPMA／Org—MMT复合材料的制备与性能研究

采用熔融插层法制备PP／PPMA／Org-MMT复合材料，考察接枝物含量、不同聚丙烯、不同接枝率接枝物以及不同成型工艺对PP／PPMA／Org-MMT复合材料的制备与力学性能的影响。结果表明，采用PP（F401）、高接枝率接枝物和模压工艺可获得较好的插层效果。接枝物含量为10％时，PP／PPMA／Org-MMT复合材料的拉伸强度达到最大值。     

插层剂对尼龙6/蒙脱土纳米复合材料性能的影响

用3种不同的插层剂有机化蒙脱土,并分别与尼龙6熔融共混制得了尼龙6/蒙脱土纳米复合材料,对热变形温度(HDT)和力学性能进行了研究。结果表明:与纯尼龙6相比,3种复合材料的HDT、拉伸模量、弯曲模量、弯曲强度有明显提高,屈服强度也有所提高,而冲击强度和断裂伸长率则有所下降;其中,含羟基的插层剂对复合材料的综合改性效果最好。     

不同插层剂对环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料性能的影响

选取NH2（CN2）10NH3C1与CH3（CN2）11NH3C1对蒙脱土（MMT）进行有机化处理，用制得的有机MMT分别与环氧树脂（EP）制备成EP／MMT纳米复合材料.力学性能及热学性能测试表明，NH2（CH2）10NH3C1处理的有机MMT比COH3（CN2）11NH3C1处理的有机MMT更能改普材料性能，这是因为NH2（CH2）10NH3C1带有可以与EP的环氧基发生反应的官能团。     

蒙脱土插层尼龙66及其合金力学性能研究

先采用有机化蒙脱土(org MMT)插层尼龙66制得了PA66/PP纳米复合材料,对其力学性能进行了测试。试验结果表明:MMT含量为7%时,PA66/MMT的各项性能达到最优,但是材料的韧性仍较差,进而采用与聚丙烯共混改性的方法增韧制得PA66/PP/MMT纳米复合材料,当MMT含量为5%,PA66∶PP为80∶20时,材料的冲击强度提高45 4%,而其他各项性能基本保持不变。     

原位接枝插层法制备聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料

采用原位接枝插层法制备了聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料.借助长链有机胺有机化的蒙脱土在溶液中与马来酸酐和少量辅助溶胀剂进行溶胀;溶胀后的有机蒙脱土再与聚丙烯、适量引发剂在Haake混炼机中进行熔融反应,得到一种聚丙烯/蒙脱土接枝插层共混物;再将接枝插层共混物按一定比例与聚丙烯在Haake混炼机中进行混炼得到聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料.用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和热失重分析仪(TGA)分别对各步骤的产物进行表征.产物的XRD和TEM分析结果表明蒙脱土完全剥离并均匀分散在聚丙烯基体中,形成了真正的聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料.TGA分析结果显示出该纳米复合材料具有相当好的热稳定性.     

纳米改性氢氧化铝/尼龙66复合材料的制备及其力学性能的研究

将自制的纳米改性氢氧化铝(CG-ATH),用不同表面改性剂进行改性,以不同比例添加到PA66中,制得复合材料.该种复合材料的阻燃性能、拉伸性能和冲击性能都有所改善,纯尼龙66与添加40份CG-ATH/PA66复合材料相比较,极限氧指数(LOI)从25提高到29,拉伸性能提高了31%,冲击强度提高了8.6%.但是,随着CG-ATH添加量的增加,复合材料的阻燃性能和力学性能均逐渐变差.     

聚酰胺6／蒙脱土与聚酰胺66／蒙脱土纳米复合材料性能比较

将三种不同插层剂改性的蒙脱土与聚酰胺6和聚酰胺66通过熔融共混分别制得纳米复合材料，对其热性能和力学性能进行了研究，对不同插层剂的改性效果和聚酰胺6、聚酰胺66两类纳米复合材料的性能进行了比较。结果显示，所有复合材料的热变形温度、拉伸模量、屈服强度、弯曲模量和弯曲强度均比纯树脂的要高，而断裂伸长率和缺口冲击强度则有所下降；蒙脱士对聚酰胺6的改性效果明显好于对聚酰胺66；三种插层剂中，含羟基的季铵盐改性效果最好，含两个长链烃基的铵盐改性效果最差。     

淀粉/纤维素/蒙脱土纳米复合材料研究

采用淀粉、纤维素、蒙脱土(MMT)等为主要原料,选择合适的溶剂体系,通过溶液插层聚合制得了剥离型的复合材料,其中蒙脱土以单个片层的形式均匀分散到淀粉中,再加上具有线形高分子结构的纤维素的增强作用,有效地改善了淀粉塑料的耐吸湿性,并通过正交试验确定了最佳反应条件。比较了不同溶剂体系下纤维素、蒙脱土的分散性,考察了不同条件下材料的拉伸强度、耐水性。     

纳米碳化硅改性聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能

采用不同偶联剂对纳米碳化硅进行表面处理后,制备了聚四氟乙烯/纳米碳化硅复合材料,考察了偶联剂种类和含量随载荷变化对复合材料摩擦磨损性能的影响,并利用扫描电子显微镜观察和分析了复合材料磨损表面形貌及其磨损机理。结果表明,经表面处理的纳米碳化硅填充后的复合材料硬度和摩擦磨损性能均有提高,以钛酸酯偶联剂（NDZ101）处理效果最好;随着偶联剂含量的增大,钛酸酯偶联剂（NDZ101）处理的复合材料的磨损量和摩擦因数均增大,偶联剂最佳含量为填料质量的1 %;偶联剂处理后的纳米碳化硅与基体之间形成了良好的界面,复合材料的磨损以黏着磨损和磨粒磨损为主。     

不同结构聚苯乙烯/蒙脱土复合材料的熔体流动行为研究

分别将聚苯乙烯树脂(PS)与钠基蒙脱土(Na-MMT)和有机化蒙脱土(OMMT)通过熔融复合制备纳米黏土改性的复合材料。通过X射线衍射(XRD)对复合材料的微观结构进行了分析,采用HAAKE流变仪和熔体流动速率仪研究了复合材料的熔体流动行为。结果表明,Na-MMT在与PS熔融复合前后,其片层间距没有发生变化,PS分子链没有插入蒙脱土片层之间,所形成的是一种填充型复合材料。OMMT在熔融复合后,片层间距显著增大,与PS分子链形成了插层复合结构。蒙脱土含量相同时,PS/Na-MMT复合体系的熔体流动性能比PS/OMMT体系更好。研究认为,熔融复合过程中PS分子链的断链和2种复合材料结构上的差异是影响2种材料流动性能的主要因素。     

聚氨酯/蒙脱土纳米复合材

聚氨酯／蒙脱土(PU／MMT)纳米复合材料主要是采用插层聚合法合成的1种综合性能优越的新型材料。广角X-射线(WAXD)和透射电镜(TEM)分析结果表明蒙脱土以3～4nm的层间距分散在聚氨酯基体中，因此获得非常有序的插层结构。当PU中加入质量分数为8％的有机蒙脱土(OMMT)时，其拉伸强度提高1．5倍以上，伸长率则提高1．2倍以上；其吸水性随着有机蒙脱土含量的增加而下降，并具有较好的阻隔性。同时热失重分析(TGA)表明，PU／MMT纳米复合材料的热稳定性略有提高。因此，PU／MMT纳米复合材料具有广泛的工业应用前景。     

PET／EPDM／蒙脱土复合材料的性能研究

以聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）为基体，以三元乙丙橡胶（EPDM）为弹性体，用熔融共混的方法制备了不同比例的PET／EPDM／蒙脱土（MMT）复合体系。用原子力显微镜、扫描电子显微镜研究了复合材料的微观结构，并测试了力学性能。结果表明MMT含量较低时，用熔融共混的方法能制得PKT／EPDM／MMT纳米复合材料EPDM及增容剂的引入都较大程度地改善了复合材料的缺口冲击强度。     

聚丙烯/共聚酯/蒙脱土复合材料结晶行为的研究

采用热台偏光显微镜研究了聚丙烯(PP)/共聚酯(COPET)以及PP/COPET/蒙脱土(MMT)复合材料等温结晶时的结晶形态,结果表明:两样品均呈现清晰的球晶所特有的黑十字消光图像,PP/COPET/MMT复合材料的球晶尺寸比PP/COPET样品的球晶尺寸大大减小。采用差示扫描量热法对PP/COPET以及PP/COPET/MMT复合材料的非等温结晶行为进行了研究,结果表明:随着MMT含量的增加,复合材料样品的结晶初始温度和结晶峰温基本呈现逐渐降低趋势,结晶放热焓随MMT含量增加先增加后减小;在不同的降温速率下结晶,两种样品结晶峰温均随降温速率的增大而降低,结晶放热焓也随着结晶速率的增大而降低。采用Jeniorny法处理了PP/COPET和PP/COPET/MMT样品的非等温结晶过程,得出了两体系的结晶速率总体上随着冷却速率的增加而加快,为多维结晶生长体系。     

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。