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。     

尼龙12/OMMT纳米复合粉末的制备及性能

利用十八烷基三甲基溴化铵(OTAB)对蒙脱土(MMT)进行有机改性,并通过溶液插层法制备尼龙12/有机蒙脱土(PA12/OMMT)纳米复合粉末。利用X射线衍射、傅立叶变换红外光谱、扫描电子显微镜等手段对改性后的MMT及PA12/OMMT纳米复合粉末的结构和微观形貌进行表征,并将复合粉末热压成型制成标准件,测试其力学性能和热性能。结果表明,经过有机改性,MMT的层间距由1.24 nm增加到了2.13 nm,且改性后的MMT能均匀地分散在PA12基体中,PA12/OMMT纳米复合粉末的成型件在拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和热性能方面都优于纯PA12粉末。PA12/OMMT纳米复合粉末为选择性激光烧结技术(SLS)提供了一种性能良好的粉末材料。     

PMMA/蒙脱土纳米复合材料的结构及热性能

以甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和1-溴正十六烷为原料合成了1种新型的带双键长碳链季铵盐甲基丙烯酰氧乙基十六烷基二甲基溴化铵(MHAB).用MHAB对钠基蒙脱土进行改性得到有机蒙脱土(OMMT).通过本体原位插层聚合制备了的聚甲基丙烯酸甲酯/蒙脱土纳米复合材料.MHAB的结构通过核磁共振氢谱(1H-NMR)表征.X射线衍射(XRD)测得OMMT的001面层间距(d001)从1.25 nm扩大到2.72 nm.XRD和透射电镜(TEM)测试证明蒙脱土质量分数为5%,8%时完全以剥离片层形式存在于复合材料中.差示扫描量热仪(DSC)和热失重仪(TG)测试表明复合材料的玻璃化转变温度和外推起始热失重温度都随着蒙脱土的含量增加而提高.     

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。     

无机粘土的烷基铵盐改性及NBRCNs的结构与性能研究

采用长链脂肪族季铵盐改性有机粘土的方法,研究了烷基铵盐改性剂的碳链长度及配比对无机粘土(MMT)改性效果的影响。结果表明,同一改性剂配比下,由不同碳链长度的烷基铵盐改性剂改性MMT制备的丁腈橡胶/粘土纳米复合材料(NBRCNs)的微观结构、力学性能和分散相态不同,碳链长度适中的十二烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性效果较好,碳链长度较长或较短都不利于MMT的改性。对于碳链长度较短的二十二烷基三甲基溴化铵(DTAB),当DTAB用量增加,粘土片层间距增大,力学性能提高。对于碳链长度较长的十八烷基三甲基溴化铵(STAB),STAB用量降低有助于扩大粘土片层间距和提高力学性能。     

改性剂种类对蒙脱土结构和性能的影响

为增加蒙脱土(montmorillonite,MMT)和有机物的相容性和研究插层剂种类对MMT结构和性能的影响,采用Cu,Co和Ni无机金属阳离子,十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、α-烯烃磺酸盐和十二烷基苯磺酸钠等有机阴离子表面活性剂及十六烷基氯化吡啶、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵等有机阳离子表面活性剂作为改性剂,对蒙脱土进行一次改性和二次改性,制备出一系列改性蒙脱土.研究了改性剂种类、插层方式、插层次序对插层效果的影响.X射线衍射分析表明:一次改性时,插层剂均能进入蒙脱土的层间,改性土的层间距由1.04nm增加到1.7～3.52nm;二次改性时,先阳离子后阴离子的插层顺序有利于层间距增大(4.14nm),还可利用配位作用将二次改性剂引入金属离子一次改性MMT中,使层间距增大.改性机理研究认为:阳离子改性机理为层间离子交换,而阴离子改性机理是改性剂和MMT表面形成了氢键.沉降实验表明一次改性土和二次改性土在有机溶剂中分散能力有所增强.     

CTAB对有机蒙脱土改性脲醛树脂胶粘剂性能的影响

以CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)作为MMT(蒙脱土)的插层剂,通过改变CTAB掺量先制备插层效果不同的OMMT(有机蒙脱土);然后采用一步合成法制备了OMMT/UF(OMMT改性UF)胶粘剂,并以此胶粘剂压制MDF(中密度纤维板)。研究结果表明:随着CTAB掺量的不断增加,OMMT/UF胶粘剂的黏度、胶接强度基本上呈先升后降态势,游离F(甲醛)含量呈先降后升态势;当w(CTAB)=100%[相对于CEC(阳离子交换容量)质量而言]、OMMT在制备UF的第2阶段加入时,OMMT的改性效果相对最好,MDF的静曲强度、弹性模量和内结合强度均超过国家标准要求,F释放量达到E1级水平。     

新型有机蒙脱土的制备及其在聚丙烯改性中的应用

采用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB） 、环氧树脂（EP）、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、十八胺(ODA)对钠基蒙脱土(MMT)进行干法插层改性, 分别制备了CMMT、EMMT、IMMT和OMMT等新型有机蒙脱土,并对聚丙烯(PP)进行熔融改性制得PP/OMMT纳米复合材料。通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪 、透射电子显微镜、差示扫描量热仪等分析手段对新型有机蒙脱土及纳米复合材料的结构形态及性能进行了研究。结果表明,OMMT层间距由蒙脱土的1.5626 nm扩大到4.2828 nm, OMMT片层均匀分散在PP基体中;当OMMT含量为5 %（质量分数,下同）时,纳米复合材料拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度分别比纯PP提高了25.9 %、17.1 %和127.1 %;同时,加入OMMT后,PP的结晶度先升高后降低。     

SEBS/蒙脱土复合材料结构及热性能研究

采用十二烷基三苯基溴化膦(DTPB)改性钠基蒙脱土(Na+-MMT),利用熔融插层法制备氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)/蒙脱土复合材料。采用X射线衍射仪、红外光谱仪、场发射扫描电镜、热重分析仪对样品进行结构表征和性能测试,比较不同有机化蒙脱土(OMMT)对SEBS/OMMT复合材料的影响。结果表明:无论是MMT还是OMMT都起到了阻止SEBS热失重进程的发展,且携带苯基的DTPB有机改性剂有利于OMMT与SEBS复合材料的相容性。     

HIPS/蒙脱土复合材料炭层结构对阻燃性能的影响

采用熔融插层法制备了不同有机蒙脱土(OMMT)及无机蒙脱土(MMT)含量的HIPS/OMMT和HIPS/MMT复合材料,并通过锥形量热仪评价了复合材料的阻燃性能;采用数码相机、扫描电镜(SEM)观察了燃烧残余物结构。结果表明,OMMT的加入显著提高了HIPS/OMMT复合材料阻燃性,而MMT的加入,HIPS/MMT复合材料的阻燃性能提高不明显。HIPS/OMMT复合材料燃烧结束形成了皮层-蜂窝层复合的炭渣结构,对其阻燃性有重要的影响。