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。     

EVOH/蒙脱土插层型纳米复合材料的研究

将蒙脱土有机化处理,然后将有机化蒙脱土与乙烯-乙烯醇嵌段共聚物(EVOH)通过Brabender流变仪熔融共混,制得纳米复合材料.通过电子透射显微镜、傅里叶变换红外光谱分析,X射线衍射分析等手段对该复合材料进行了结构测试.结果表明:EVOH可以插入有机化蒙脱土片层间;聚乙烯吡咯烷酮改性蒙脱土被EVOH插开的片层距离比季铵盐改性蒙脱土被EVOH插开的片层距离大;有机化蒙脱土在复合材料中比例越小,复合体系中蒙脱土被插开的片层间距越大;当有机化蒙脱土含量为8%时,形成剥离型纳米复合材料;当有机化蒙脱土含量为15%时,形成插层型纳米复合材料.     

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。     

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。     

桐油酸酐固化环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的研究

通过阳离子交换的方法将蒙脱土进行有机化处理，使蒙脱土由亲水性变成亲油性且层间距扩大，采用浇模固化成型法制备环氧树脂／桐油酸酐／蒙脱土纳米复合材料，并用XRD，DMTA等手段研究有机蒙脱土在环氧树脂中的剥离行为，研究发现，加入桐油酸酐固化剂后，粘土被剥离而得到剥离型的纳米复合材料，而且工艺条件的变化并不明显改变剥离的效果，DMTA测试表明桐油酸酐固化的环氧树脂的玻璃化转变温度随着粘土的加入而降低。     

环氧树脂与蒙脱土的插层复合研究

报导了一种新型的环氧树脂／蒙脱土插层复合材料。通过阳离子交换的方法将蒙脱土进行有机化处理,使蒙脱土的片层间距从原来的１．３１ｎｍ增加到２．０１ｎｍ。分别用熔融法、溶剂超声法制备了环氧树脂／蒙脱土的插层复合材料,并用ＳＲＤ方法及ＳＥＭ、ＴＥＭ对体系进行了表征。结果表明,环氧树脂／蒙脱土插层体系具有一定的触变性。７．５份蒙脱土插层改性的环氧树脂体系其屈服应力为６３Ｐａ,在高温固化时不会流淌。     

钠基蒙脱土的有机改性及其表征

为了改善蒙脱土的层间结构,采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)对钠基蒙脱土进行有机插层改性,并且考察了有机阳离子种类、反应温度、pH值及有机阳离子加入量对插层效果的影响。使用X射线衍射仪 (XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)对样品进行了系统的分析。结果表明,OTAC插层效果比CTAB好,适宜的改性温度为80℃,在一定的范围内,pH的减小有利于插层,有机阳离子加入量为2倍于阳离子交换容量(CEC)时插层效果最理想。在此条件下,成功制备了有序高层间距纳米有机蒙脱土,晶面间距达到4.12 nm,甚至有部分片层剥离。     

原位插层聚合尼龙6/超分散有机蒙脱土剥离型纳米复合材料的结构和性能

采用原位插层聚合法制备了尼龙6/蒙脱土剥离型纳米复合材料,讨论了超分散有机蒙脱土的用量对复合材料性能的影响,用动态力学分析(DMA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段研究了纳米复合材料的结构和性能。结果表明,有机蒙脱土加入量为3%(质量分数,下同)时,复合材料综合性能最佳;有机蒙脱土的加入大大提高了尼龙6的综合性能,并提高了尼龙6的储能模量和玻璃化温度。有机蒙脱土在尼龙6基体中有良好的分散性和相容性,蒙脱土片层被完全剥离,在尼龙6基体中实现了纳米级分散。     

无卤阻燃尼龙66/蒙脱土纳米复合材料的制备及性能研究

选用有机插层剂对蒙脱土(MMT)进行有机化处理后,使用熔融插层法制备了无卤阻燃尼龙66/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,测试了其力学性能及阻燃性能.结果表明,有机蒙脱土和少量纳米SiO2的加入能够提高材料的力学性能,当SiO2加入量为2%、蒙脱土含量为3%时,材料的冲击性能相对提高了19%,拉伸与弯曲性能也有所提高;当OMMT:SiO2为3:2,APP:MA为5:4,ZnO:APP比值为1.5:10时,材料的极限氧指数较纯聚合物提高了33.3%.     

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.     

聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的结构与性能

采用复合季胺盐制备反应性有机蒙脱土并参与三单体固相接枝聚合,加强蒙脱土（MMT）的熔融插层和稳定MMT的插层结构,制备剥离型的聚丙烯／蒙脱土纳米复合材料（PPMN）．通过X射线衍射（XRD）、傅立叶变换红外光谱（FTIR）,透射电镜（TEM）等测试手段研究了PPMN的结构和性能．结果表明：复合有机化和固相接枝的确加强了MMT的熔融插层．MMT的复合有机化和固相接枝的放热过程有助于MMT层间涨大和MMT剥离结构的形成．当PPGM的添加量在6—8phr时,PPMN的力学性能、流动性能和热性能达到一个较好的增强状态．PPMN力学性能和热性能的提高归功于剥离的蒙脱土的增强作用和接枝低聚物原位形成的界面增容作用;PPMN流动性能的改善来源于剥离的蒙脱土和固相接枝形成的低聚物的增塑作用．     

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。      

一锅法乳液聚合制备聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料

采用一锅法乳液聚合制备了聚幕乙烯／蒙脱土(PS／MMT)蚋米复合材料．一锅法即在无机蒙脱土(Na—MMT)有机化处理后,直接将乳化剂和幕乙烯单体等加入有机蒙脱土(O—MMT)悬浮液进行乳液聚合,克服了传统方法中有机蒙脱土在乳液聚合体系中不易分散的难题。XRD谱图表明,该方法成功地实现了聚苯乙烯对蒙脱土的插层．获得了良好的插层效果(蒙脱土d001面片层间距＞4nm);FT—IR表明,PS大分子链已插层进入蒙脱土片层间;DSC显示,蒙脱土的加入使聚幕乙烯的玻璃化温度Tε由原来的99．7℃提高到107．1℃;TGA表明．插层复合提高了聚幕乙烯的热稳定性。此外,由XRD谱图还初步提出了一锅法乳液聚合的插层机理。     

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。     

有机改性蒙脱土对污水处理研究进展

蒙脱土因具有层间距可调、良好的吸附性和离子交换性等优点,在污水处理上引起人们的广泛关注。天然蒙脱土存在亲水性强、吸附效率低、选择吸附性差等缺点,严重限制了蒙脱土对污水的处理能力。但天然蒙脱土经有机化改性后,可极大的提升蒙脱土的吸附性能。从表面活性剂、偶联剂及天然聚合物为有机改性剂出发,综述了近年来国内外有机蒙脱土对污水中污染物(包括重金属离子、染料、酚类化合物,多环芳烃等)处理的最新研究进展,并分析了有机蒙脱土对污染物的吸附机理,最后对有机蒙脱土复合材料未来发展方向及应用前景提出了展望。     

剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料研究

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1.2nm扩大到2.2nm.采用X-射线衍射仪研究了有机蒙脱土在环氧树脂中的剥离行为,制备了环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料并测试了其性能.实验结果表明,环氧树脂与有机蒙脱土的相容性好,蒙脱土在环氧树脂中完全剥离;环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的力学性能、热性能以及阻隔性能与纯环氧树脂固化物相比均有不同程度的提高和改善.     

聚氨酯/蒙脱土纳米复合弹性体材料--(Ⅱ)结构及性能的表征

借助锥体磨的研磨剪切外力，将聚醚多元醇插层进入蒙脱土片层中，使其片层间距扩大并发生部分剥离，从而利用本体插层聚合法制备了综合性能优异的聚氨酯／蒙脱土纳米复合弹性体材料。当有机蒙脱土添加量仅为1％时，其拉伸强度比纯聚氨酯弹性体高30％．达到30．2MPa，断裂伸长率也略有增加。TGA及吸水实验分析表明聚氨酯／蒙脱土纳米复合材料有更高的热失重温度和更低的吸水率．研究了蒙脱土含量对聚氨酯／蒙脱土纳米复合材料各项性能的影响。     

聚二烯丙基二甲基氯化铵-丙烯酰胺改性蒙脱土的研究

制备了系列数均分子量为5500、6000、8500和20000的聚二烯丙基二甲基氯化铵-丙烯酰胺;对聚合物进行纯化处理后,采用提纯聚合物、未提纯聚合物和质子化后的提纯聚合物进行钠基蒙脱土的改性;选用数均分子量为6000的提纯聚合物进行了不同用量聚合物改性钠基蒙脱土的研究。结果表明,本实验条件下制备的提纯聚合物能够顺利进行蒙脱土插层;聚合物中未反应单体的存在不利于聚合物大分子插层蒙脱土;对聚合物进行质子化处理后,其对蒙脱土的插层无明显影响;提纯PDM-AM聚合物(6000Mn)改性蒙脱土的层间距随聚合物用量的增加而增大;当聚合物用量为1.4CEC时,聚合物改性蒙脱土XRD谱图中的衍射峰宽化。     

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.