聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究进展

聚合物/蒙脱土纳米复合材料是近十年来研究最为广泛的复合材料之一,优异的热力学性能,独特的气 液阻隔性及阻燃性赋予它广泛的工业应用前景。本文就该复合材料在蒙脱土的有机改性处理、制备、制备条件对性能的影响、表征方法及手段、材料性能特征及应用等方面作一些简单总结。     

聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究进展

简要概述了聚合物/蒙脱土纳米复合材料的结构及性能,详细介绍了聚酰胺/蒙脱土、聚烯烃/蒙脱土和热固性树脂/蒙脱土纳米复合材料的研究进展。并总结了复合材料的各种优异性能,分析了蒙脱土提高复合材料性能的机理。     

聚合物/蒙脱土阻燃纳米复合材料的研究进展

综述了蒙脱土的阻燃机理、聚合物/蒙脱土阻燃复合材料研究现状,包括蒙脱土的种类、有机改性、聚合物基体及与其他阻燃剂协同阻燃对聚合物/蒙脱土复合材料阻燃性能的影响。     

阻隔性聚合物/蒙脱土纳米复合材料的开发

介绍了聚合物／蒙脱土纳米复合材料的制备方法和主要特性，重点综述了阻隔性聚合物／蒙脱土纳米复合材料的开发进展，包括聚酰胺(PA)／蒙脱土纳米复合材料、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)／蒙脱土纳米复合材料、聚苯乙烯(PS)／蒙脱土纳米复合材料、超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)／蒙脱土纳米复合材料。     

聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究进展

介绍了蒙脱土的结构特点,聚合物／蒙脱土复合材料的帛备方法和分类,讨论了各种聚合物／蒙脱土纳米复合材料的性能特点和应用。聚合物／层状硅酸盐蒙脱土纳米复合材料具有优异的性能,是目前材料学科研究的热点之一。     

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。     

聚合物／蒙脱土纳米复合材料的研究进展

综述了蒙脱土(MMT)的结构特征、蒙脱土的有机化改性、聚合物/蒙脱土纳米复合材料(PMN)的制备方法以及聚合物/蒙脱土纳米复合材料的结构特性及性能特点。     

聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料

综述了聚氨酯／蒙脱土纳米复合材料的制备、结构表征和热力学性能,对制备过程进行了热力学分析,并对其发展前景进行了讨论。聚氨酯／蒙脱土纳米复合材料是一种新型的有机／无机纳米复合材料。在无机材料含量远低于常规填充量的情况下复合材料就可以具有较好的力学性能、阻隔性,热稳定性能也显著提高。     

改性蒙脱土对EPDM/蒙脱土纳米复合材料性能的影响

研究了3种表面改性剂三甲基十八烷基氯化铵、2-羟乙基甲基十二烷基氯化铵和二甲基苄基十八烷基氯化铵处理的蒙脱土对EPDM/蒙脱土纳米复合材料物理机械性能和动态力学性能的影响.结果表明,以含有羟乙基的表面活性剂处理的蒙脱土增强EPDM的纳米复合材料具有最佳的物理机械性能和动态力学性能.     

纳米蒙脱土复合降凝剂的制备及性能评价

以丙烯酸十八酯、马来酸酐、苯乙烯为原料，以偶氮二异丁腈为引发剂，自由基聚合制备一种传统共聚物降凝剂PSMS；为提升共聚物降凝效果及稳定性，选用十六烷基三甲基溴化铵改性后的蒙脱土（OMMT）与共聚物PSMS进行插层复合制备纳米复合降凝剂PSMS/OMMT，将其应用于克拉玛依原油进行效果评价，并借助偏光显微镜（POM）和其他测试初步阐明了降凝机理。结果表明，OMMT加入量为10%（以单体总质量为基准）、使用0.1%（以原油质量为基准）的PSMS/OMMT可使原油凝点降幅达25℃，降黏达65.7%；与纯共聚物降凝剂相比，使用量减少1/3、凝点降低3℃、降黏率提升约10%，并且抗老化性能也得到大幅提升。     

MAPP阻燃EVA泡沫复合材料的制备及其性能

利用乙二胺（EDA）对聚磷酸铵（APP）进行改性,得到聚磷酸铵衍生物（MAPP）。采用MAPP、石墨（EG）和木粉（MF）复配的方式得到膨胀性阻燃剂,并与EVA复合得到泡沫复合材料。采用FT-IR、XRD、¹H NMR表征接枝效果,利用LOI和UL-94测试仪、锥形量热仪（CONE）、TG及SEM等分析材料的阻燃性能、残炭的形态及力学性能。结果表明：EDA已成功接枝在APP上,所形成的MAPP能够有效提高复合发泡材料的阻燃性能、减少热释放量;MAPP/EVA复合发泡材料的残炭层更加致密和完整,能够有效起到隔热、隔氧的作用;并且MAPP能够提高材料的耐水性及与EVA基体的相容性。当MAPP添加量为20%时,体系的LOI可达27.6%,且UL-94为V-0级别,拉伸强度、断裂伸长率分别可达1.282 MPa、236.40%,阻燃材料的综合性能达到最优。     

润滑油降凝剂T818C的合成及其降凝作用

本文研究了润滑油降凝剂T818C（醋酸乙烯-富马酸酯高聚物）的合成,考察了该降凝剂对国内几种主要基础油的降凝效果,并探讨了其降凝机理。结果表明当加剂量为3g／kg～5g／kg时,T818C降凝剂对环烷基基础油和石蜡基基础油均具有很好的降凝作用。     

EVA/MCA复合体系的燃烧性能与炭层结构

以乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)为基体树脂,以氰尿酸三聚氰胺(MCA)为阻燃剂,研究了EVA/MCA复合体系的燃烧性能,并对燃烧炭层进行了分析.结果表明,MCA改善了EVA/MCA体系的燃烧性能,消除了燃烧滴落现象,抑制了黑烟的产生.随着MCA添加量逐渐增大,氧指数由18.0%提高到26.1%,当MCA添加量为80质量份时,体系成为难燃材料.当MCA添加量分别为50,60,80质量份时,EVA,MCA复合体系的阻燃级别依次可以达到FV-2级,FV-1级,FV-0级.随着MCA添加量的增加,燃烧试样表面的炭层逐渐增多,致密程度提高;随着燃烧时间的增加,燃烧试样内部的孔洞增多,孔径变大.     

原油降凝剂的合成研究及初步实验

合成了丙烯酸高碳醇酯 ,并用其与顺丁烯二酸酐、苯乙烯进行了三元共聚得降凝剂A ,然后再和高级脂肪胺进行胺解反应得到高效原油降凝剂B ,在大港油田的原油中分别加入A和B降凝剂 2× 1 0 -4使原油凝固点分别下降 7℃和2 0℃。加入A和B降凝剂 2× 1 0 -4于任丘、大庆油田中也有明显的降凝作用。同时还对聚合、胺解条件进行了研究 ,当单体物质的量之比为 9∶1∶1在 80℃反应 7h后与高级脂肪胺进行胺解 ,降凝效果最好。     

EVA/SBR发泡材料的研究

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)与丁苯橡胶(SBR)共混,用过氧化二异丙苯(DCP)引发交联,偶氮二甲酰胺(AC)发泡,得到了交联闭孔式发泡材料。研究了DCP、AC用量以及发泡温度和发泡时间对其力学性能的影响。研究结果表明:DCP用量为0.6%、AC用量为6%、发泡温度为130℃、发泡时间为15min时,发泡材料具有优异的力学性能。     

POM／COPA二元及POM／COPA／EVA三元共混物的研究

研究了聚甲醛供聚酰胺（POM/COPA）二元及聚甲醛／共聚酰胺／乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（POM／COPA／EVA）三元共混物，探讨了COPA、EVA用量对共混体系性能的影响。结果表明，C1DPA的加入使共混物的熔融温度（Tm）增大；当COPA含量为4％（质量分数，下同）时，00PA能够较均匀地分散于POM基体中，共混物缺口冲击强度出现最大值，比纯聚甲醛提高了约63．3％，而拉伸强度变化不大，POM／COPA共混物具有较理想的综合力学性能。EVA的加入使共混物缺口冲击强度和拉伸强度均呈下降趋势。     

润滑油降凝剂T818B的合成及其降凝作用

通过先酯化后聚合的方法合成了润滑油降凝剂T818B(醋酸乙烯-富马酸酯高聚物),考察了该降凝剂对国内几种主要基础油的降凝效果,并探讨了其降凝机理。结果表明,当加剂量为3~5 g/kg时,T818B降凝剂对环烷基基础油具有很好的降凝作用,而其对石蜡基基础油的降凝效果不明显;T818B的降凝机理是醋酸乙烯-富马酸酯高聚物分子改变了环烷基润滑油中分子的结晶方向,使其难于聚集形成三维网状结构,从而起到了降凝作用。     

EVA／APP／PER／MEL／纳米蒙脱土复合材料的研究

通过制备有机改性蒙脱土(MMT),共混改性乙烯-醋酸乙烯共聚物为主体的无卤膨胀阻燃电缆材料,发现改性MMT与聚磷酸铵(APP)/季戊四醇(PER)/三聚氰胺(MEL)三元膨胀阻燃剂(IFR)之间有力学和阻燃协效作用,能同时提高塑料的力学和阻燃性能。     

基于废弃聚氨酯泡沫为碳源的膨胀型阻燃EVA的燃烧性能

以废弃聚氨酯泡沫(WPU)为碳源、聚磷酸铵(APP)为酸源和气源、乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)为基体树脂制备EVA/WPU/APP复合材料,并采用极限氧指数仪、垂直燃烧仪、锥形量热仪、烟密度测试仪研究了WPU与APP的配比对EVA/WPU/APP复合材料燃烧性能和生烟量的影响。结果表明:EPA3[w(WPU),w(APP)分别为12%,18%]与EPA4[w(WPU),w(APP)分别为6%,24%]的极限氧指数分别为28.8%,29.8%,且UL94测试均达V-0级。与其他试样相比,EPA3的热释放速率、总释放热等均最低。点火条件下,EPA4的比光密度最高;而未点火条件下,WPU不能提高EVA/WPU/APP复合材料的比光密度。     

HIPS/EVA/CB体系的相容性

研究了炭黑(CB)对高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)共混体系相容性的影响,并预测了共混体系的相形态转变点。填充CB后,当EVA用量大于50 phr时,碳氧双键伸缩振动峰的位置由1 737.9cm~(-1)偏移到1 706.5 cm~(-1)附近,且在1 240.0 cm~(-1)附近的碳氧单键峰减弱,近乎消失。采用半经验公式对共混体系进行理论预测,HIPS/EVA/CB共混体系理论上发生相形态转变时,HIPS的临界质量分数为50%～60%,经傅里叶变换红外光谱和扫描电子显微镜照片分析,共混体系发生相形态转变时,HIPS的质量分数约为42%。