表面活性剂和硅烷偶联剂有机复合改性蒙脱土的制备及性能表征

为增加蒙脱土与有机物的相容性,采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与硅烷偶联剂(KH-560)对蒙脱土进行了有机复合改性。X-射线衍射和红外光谱的结果表明,CTAB已插入蒙脱土片层,平均层间距离从1.54 nm增大到3.98 nm和2.08 nm,而KH-560未插入蒙脱土片层,只是覆盖在蒙脱土表面,未改变蒙脱土的插层结构;分散性实验表明,表面活性剂和硅烷偶联剂有机复合改性的蒙脱土在苯乙烯、液体石蜡中的分散性好于其他改性蒙脱土;有机复合改性不仅增大了蒙脱土层间距,且改善了蒙脱土与聚氯乙烯的界面效果,提高了蒙脱土在聚氯乙烯基体中的分散均匀性,从而使聚氯乙烯/蒙脱土复合材料玻璃化转变温度的提高和力学性能的改善更明显。     

新型抗沉降有机蒙脱土的制备

针对蒙脱土在PA6/MMT复合材料连续聚合反应体系中存在的沉降问题,采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为插层剂、乙醇等为助插层剂,讨论了插层剂用量、反应温度、机械搅拌与超声波处理的时间比以及反应液pH值对制备有机蒙脱土的影响,确定了有机改性的最佳工艺条件。粒径分析表明,有机蒙脱土在己内酰胺中粒径变小,比表面积增大;沉降对比实验表明,有机蒙脱土在熔融己内酰胺中可长时间不沉降,可满足工业连续生产的需要。     

硅烷偶联剂复合改性蒙脱土制备NR/OMMT纳米复合材料

采用硅烷偶联剂和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为复合改性剂制备有机蒙脱土,使有机蒙脱土的结构发生了改变.其中采用硅烷偶联剂KH570与CTAB复合改性的效果较好,得到了插层效果较好的NR/OMMT纳米复合材料.     

天然钙蒙脱土的钠化改型和有机化改性

用碳酸钠作为钠化剂对天然钙蒙脱土进行了钠化改型,用CTAC、CTAB、C18三种插层剂分别对钠蒙脱土进行了有机插层改性。对钠化改型前后的蒙脱土进行了XRD、FTIR分析,对有机改性前后的蒙脱土用XRD、SEM、FTIR和TG-DTA等进行了表征和分析。结果表明:钙蒙脱土经钠化改型后,层间距增大,结晶度变差,活性增强;CTAC、CTAB、C18三种改性剂都能使蒙脱土的晶层间距有较大提高,其中,尤以C18改性剂的有机化效果最为显著;蒙脱土有机改性前后外观变化十分显著;有机改性蒙脱土的结构水无明显变化,层间吸附水显著减少,疏水的有机插层剂主要进入蒙脱土层间,大量脱去层间吸附的水分子,对晶体结构本身并无影响。有机改性后,蒙脱土的吸附水与层间水的脱水温度与脱水量均显著降低,有机插层剂的大量插入,改变了原土的亲水性使之变为疏水,并提高了其热稳定性。     

新型超分散有机蒙脱土的制备和表征

采用十六烷基三甲基溴化铵为插层剂,通过先机械搅拌后超声振荡的复合工艺对钠基蒙脱土进行了有机改性,制备了超分散蒙脱土并对其进行了表征.FTIR表明有机插层剂进入蒙脱土层间;XRD结果表明超分散蒙脱土层间距由改性前的1.01 nm增加到3.13 nm;SEM和TEM表明蒙脱土已被剥离成单个片层.粒径分析表明超分散蒙脱土有很好的亲油性和分散性;沉降对比实验说明超分散蒙脱土分散性好,可长时间悬浮在熔融己内酰胺中.     

EVOH／有机蒙脱土插层复合材料的制备与表征

将经有机化处理过的蒙脱土与EVOH熔融共混制备插层复合材料，并对该复合材料进行了XRD分析，分析结果表明：聚合物基体已经插入了有机蒙脱土片层间；复合体系中蒙脱土含量越小，蒙脱土被插开的片层间距越大；当复合体系中有机蒙脱土含量≤8％时，形成剥离型复合材料；当有机蒙脱土含量在8％～15％时，形成插层型复合材料；当有机蒙脱土含量大于15％时，复合材料中蒙脱土片层间距无明显变化。对EVOH与蒙脱土熔融共混过程的扭矩分析表明：该复合材料熔融混合9min之后，达到均匀混合和完全塑化的状态。     

二聚阳离子表面活性剂改性蒙脱土的制备和表征

合成了二聚阳离子表面活性剂GeminiC12,用核磁共振氢谱(1HNMR)表征了它的结构,并用它作为有机插层剂应用于蒙脱土的改性处理。红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)表明,GeminiC12已插层到蒙脱土片层间。X射线粉末衍射(XRD)表明,插层后蒙脱土层间距从1 19nm增加到3 8nm,是十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)处理效果的两倍。沉降实验表明,改性后蒙脱土在苯乙烯和石蜡中形成凝胶体系,表现出很好的相容性和分散性,这种改性效果优于目前常用的CTAB处理效果,更有利于聚合物或其单体进入蒙脱土层间形成纳米复合材料。     

功能化聚乙烯蜡／有机蒙脱土插层复合母粒的研制

用两种不同改性剂与蒙脱土进行离子交换制得了两种有机蒙脱土，用功能化聚乙烯与有机蒙脱土进行熔融插层复合制备了功能化聚乙烯蜡/有机蒙脱土插层复合母粒，用X-射线衍射，傅立叶红外光谱，热重分析，差示扫描量热和抽提实验等对所得有机蒙脱土和功能化聚乙烯蜡/有机蒙脱土插层复合母粒的结构与性能进行表征。结果表明，有机蒙脱土层间距的增大和功能化聚乙烯蜡的极性活性官能团使得功能化聚乙烯蜡可以被插入到有机蒙脱土的夹层之间，甚至与层间的有机改性剂形成共价键而不被有机溶剂抽提出来。     

PBAT/OMMT复合材料的力学性能研究

以可降解聚酯聚对苯二甲酸丁二醇酯-己二酸丁二醇酯(PBAT)、有机蒙脱土(OMMT)为原料,采用熔融插层复合技术制备可降解聚酯(PBAT)/有机蒙脱土纳米复合材料,并对材料的相关性能进行了表征和研究。首先,采用固相插层法以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为插层剂,对蒙脱土进行有机化处理,并对固相插层工艺进行了详细的研究。结果表明:插层剂用量、搅拌温度,搅拌时间都成为了影响插层效果的因素。然后将有机蒙脱土(OMMT)与PBAT进行熔融插层共混,制得可降解聚酯PBAT/蒙脱土纳米复合材料,并使用X射线衍射(XRD)、拉伸机、差示量热扫描(DSC)对其性能进行表征。考察了蒙脱土含量对复合材料性能的影响。结果表明,熔融插层制备的纳米复合材料的力学性能、热性能等与纯的PBAT相比都有了较大的提高。     

醋丙蒙脱土复合阻燃涂料

研究了丙烯酸甲酯(MA)、醋酸乙烯酯(VAC)在阳离子乳化剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)存在下的乳液共聚反应,同时探讨了有机蒙脱土与共聚物的插层反应,以及有机蒙脱土对涂膜的力学性能和阻燃性的影响,研究结果表明:蒙脱土复合阻燃涂料不但能增加涂膜的力学性能,而且还能提高涂膜的阻燃性.     

Effect of organophilic montmorillonite on polyurethane/montmorillonite nanocomposites

Different kinds of organophilic montmorillonite cotreated by cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) and aminoundecanoic acid (AUA) were synthesized and applied to prepare polyurethane/montmorillonite nanocomposites via solution intercalation. The results of wide‐angle X‐ray diffraction (WAXD) and transmission electron microscopy showed that, for the montmorillonite modified with CTAB and CTAB/AUA (molar ratio of 1/2), an ordered intercalated nanostructure was derived, while for the montmorillonite treated with AUA, a disordered nanostructure was derived. The tensile properties of the polyurethane (PU) nanocomposites showed higher enhancement relative to PU matrix. TG showed that there is some enhancement in degradation behavior between the nanocomposites and PU matrix. DMTA results showed that nanocomposites from some organophilic montmorillonites showed a much higher storage modulus below and above glass transition temperature, while the nanocomposites from montmorillonite treated by AUA show an even lower storage modulus. The loss curves showed that the main glass transition temperature of PU was improved to some extent for the nanocomposites. The water absorption of PU and nanocomposites was also studied and the difference in reduction was thoroughly analyzed. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 91: 2536–2542, 2004     

双子阳离子表面活性剂改性蒙脱土的制备与表征

合成了新型双子阳离子表面活性剂Gemini-16,并用其对钠基蒙脱土进行改性。红外光谱(FTIR)、热重(TGA)分析表明,Gemini-16已插层到蒙脱土片层间。X射线衍射(XRD)表明,改性后蒙脱土层间距从1.47 nm增加到3.48 nm。分散性实验表明,经Gemini-16改性的蒙脱土在液体石蜡中表现出很好的相容性和分散性,改性效果优于目前常用的CTAB处理效果,更有利于聚合物单体进入蒙脱土层间形成聚合物/蒙脱土纳米复合材料。     

Synthesis and rheological properties of polystyrene/layered silicate nanocomposite

Exfoliated polystyrene (PS)/organo-modified montmorillonite (MMT) nanocomposites were synthesized through in situ free radical bulk polymerization by dispersing a modified reactive organophilic MMT layered silicate in styrene monomer. The original MMT was modified by a mixture of two commercial cationic surfactants, [2-(acryloyloxy)ethyl](4-benzoylbenzyl)dimethylammonium bromide (ADAB) and cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), with the former containing a polymerizable vinyl group. The exfoliating and intercalating structures were probed by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). Comparing with pure PS, the nanocomposites show much higher decomposition temperature, higher dynamic modulus, stronger shear thinning behavior and a smaller die swell ratio. The leveling-off of the storage modulus at low frequencies in the oscillatory shear measurements, as well as the observed yield like behavior, implies that the formation of a percolating nanoclay network is the origin of the enhanced viscoelasticity in these composites.     

PB-TPE/OMMT复合材料的结构与性能研究

采用烷基季铵盐类有机插层剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对蒙脱土（MMT）进行了改性处理,制备了有机化蒙脱土（OMMT）,并对聚丁烯-1热塑性弹性体（PB-TPE）进行了马来酸酐接枝改性（PB-TPE-g-MAH）。以PB-TPE-g-MAH为相容剂,通过熔融插层法制备了PB-TPE-g-MAH/OM-MT纳米复合材料。采用傅立叶变换红外光谱（FTIR）、X-衍射（XRD）、透射电镜（TEM）等手段分析了材料结构。结果表明：OMMT在PB-TPE-g-MAH体系中得到了插层和部分剥离,使有机蒙脱土片层间距由原来的1.96 nm增加到3.81 nm。与不含蒙脱土的PB-TPE相比,PB-TPE-g-MAH/OMMT纳米复合材料的拉伸性能得到明显提高。     

蒙脱土有机插层改性及其插层性能

以十六烷基溴化铵（CTAB）和十八烷基胺（ODA）为有机改性剂制备了有机蒙脱土,研究了反应时间、反应温度、改性剂的用量对蒙托土插层性能的影响,通过傅里叶变换红外光谱图仪（FTIR）、X-射线衍射仪（XRD）和综合热分析（TG-DTA）对其结构和形貌进行表征。结果表明,以十六烷基三甲基溴化铵为改性剂,反应温度为80℃,反...     

阳离子改性蒙脱土插层脲醛树脂胶粘剂的性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)和CTAB/DTAB分别作为蒙脱土(MMT)的改性剂,制成了相应的有机插层剂(如CTAB-MMT、DTAB-MMT和OMMT等);然后采用复合插层法制成了压制胶合板用有机插层剂/脲醛树脂(CTAB-MMT/UF、DTAB-MMT/UF和OMMT/UF)复合胶粘剂。结果表明:OMMT的层间结构最优;当w(OMMT)=3%时,相应的OMMT/UF复合胶粘剂的综合性能最好,由其压制而成的胶合板的粘接强度和游离甲醛释放量均满足相关标准要求。     

新型有机蒙脱土的制备、结构表征及其分散性

采用十二烷基磺酸钠及十六烷基三甲基溴化铵对蒙脱土进行了一次、二次插层改性,红外光谱和X射线衍射表明,两种有机插层剂均已进入蒙脱土的层间,有机蒙脱土的层间距由1.22 nm增加到3.64nm;沉降实验结果表明这种改性蒙脱土在有机介质中表现出很好的分散性.     

Synthesis and characterization of poly(methyl methacrylate)/montmorillonite nanocomposites by in situ bulk polymerization

Poly(methyl methacrylate)/montmorillonite (MMT) nanocomposites were prepared by in situ bulk polymerization. The results showed that the silicone coupling agent affected the structure and properties of hybrid materials. XRD analysis showed that the dispersion of clay in nanocomposites with silicone‐modified organophilic MMT was more ordered than that in nanocomposites with unmodified organophilic MMT. The glass transition temperature (T_g) of the nanocomposites was 6–15°C higher and the thermal decomposition temperature (T_d) was 100–120°C higher than those of pure PMMA. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 89: 2256–2260, 2003