聚氨酯/蒙脱土纳米复合弹性体材料--(Ⅰ)聚醚多元醇插层蒙脱土影响因素的研究

研究了研磨剪切作用对聚醚多元醇插层的蒙脱土片层结构的影响。研究发现，随着研磨时剪切应力强度和研磨次数的增加，有机蒙脱土的层间距从2．8nm逐渐扩大到5．6nm左右，直至(001)面衍射峰消失。聚醚种类对蒙脱土的片层结构也有一定影响。由此制备的聚醚多元醇／蒙脱土纳米复合物可用于本体法合成聚氨酯／蒙脱土纳米复合弹性体。     

聚氨酯弹性体/有机蒙脱土纳米复合材料合成和性能

采用性能优异的有机插层剂对蒙脱土(MMT)进行改性,制备有机化蒙脱土(OMMT)。通过单体插层法合成了聚氨酯弹性体(EPU)/OMMT纳米复合材料;采用红外光谱(FTIR)、X衍射(WAXD)、透射电镜(TEM)等手段分析了材料结构,并比较了该纳米复合材料的物理机械性能。     

聚氨酯/有机蒙脱土纳米硬质泡沫的制备及表征

以OMMT为原料制备了聚醚-有机蒙脱土(POP-OMMT)纳米硬质泡沫。X射线衍射(XRD)测试表明聚醚多元醇(POP)插层进入OMMT层间,其层间距由2.1 nm扩大到3.9 nm。用不同比例POP-OMMT与POP、多异氰酸酯(PM200)及其它助剂反应,制备了聚氨酯/有机蒙脱土纳米硬质泡沫(PU/OMMT)。当聚氨酯(PU)中POP-OMMT添加量为2.20%和3.50%时,PU/OMMT的压缩强度分别比PU基体材料提高16.87 kPa和22.50 kPa,弯曲强度提高20.81kPa和35.35 kPa,断裂伸长率提高21.05%和28.15%,初始失重温度也提高了10.86℃和3.62℃。引入适量OMMT可提高聚氨酯硬质泡沫的力学性能和热稳定性。     

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。     

聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料

本文主要介绍近 2年来聚氨酯 /蒙脱土纳米复合材料的研究进展情况     

尼龙1010/蒙脱土纳米复合材料的合成与表征

通过插层聚合制备了尼龙1010／蒙脱土纳米复合材料，测试了材料的力学性能，耐溶剂性，并通过SEM，WAXD，DSC等分析手段，研究了蒙脱土在聚合物基体中的分散情况及聚合物的结晶行为。实验结果表明，通过单体插层聚合方法所制得的复合物，其性能较尼龙1010有较大提高，蒙脱土在聚合物中基本达到了纳米级分散。     

蒙脱土/橡胶纳米复合材料的制备、结构及性能

采用插层复合法制备的蒙脱土／橡胶纳米复合材料显示出了优异的综合性能。蒙脱土有望成为新一代橡胶补强材料。本文对蒙脱土／橡胶纳米复合材料的制备方法、结构及性能进行了总结及评述，并展望了其在橡胶工业中的应用前景。     

环氧树脂/蒙脱土纳米复合改性的研究

采用熔融插层法制备了综合力学性能优异的环氧树脂／蒙脱土复合体系，其剪切强度高于EP／PA基体2倍以上，并具有良好的耐水及其它介质的性能，经TGA分析，环氧树脂／蒙部土复合材料的热稳定性能略有提高。     

硬聚氯乙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

以蒙脱土为主要原料，通过适宜的有机物插层荆对其改性研制有机蒙脱土。利用高聚物PVC的亲油性，且运用插层技术将聚合物熔融插入有机蒙脱土层间，将蒙脱土片层刺离出来，使之蚋米级地分散在PVC相中，从而制得硬聚氯乙烯（PVC—U）／层状硅酸盐蚋米复合管材，管材的力学性能得到了较大的改善。同时，FT—IR和XRD也证实了蒙脱土已均匀地分散在PVC基体中。此外，文中还用热重分析仪考察了复合材料的热性能，蒙脱土的加入提高了PVC的耐热等级。     

溶液聚合制聚丙烯酰胺/蒙脱土纳米复合材料

利用溶液聚合法制备了聚丙烯酰胺／蒙脱土插层复合材料。XRD、IR等表明，聚丙烯酰胺已进入蒙脱土层间，并使之剥离。DSC表明，剥离型纳米复合材料的热稳定性提高，这是由于蒙脱土纳米片层与基体大分子链相互作用的结果。研究结果表明，复合材料调湿性能优于基体材料。     

聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备和表征

用熔融插层法制备了聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料。X射线衍射测试(XRD)表明,制备的纳米复合材料均为插层型。扫描电镜(SEM)观测到纳米复合材料没有明显的有机无机相畴,即蒙脱土和聚丙烯有较好的相容性。差热分析测试(DSC)表明,蒙脱土的加入,对复合材料的熔点影响不大。热重分析测试(TGA)表明,蒙脱土的加入,使复合材料的热稳定性得到很大提高。动态热机械分析测试(DMTA)表明,蒙脱土的加入使储存模量得到很大提高,玻璃化转变温度略有下降。     

有机硅丙烯酸酯/蒙脱土纳米复合乳液的制备及表征

以十二烷基苯磺酸(DBSA)为插层剂改性蒙脱土(MMT),制得了有机蒙脱土(OMMT)。采用原位插层聚合法,以OMMT、八甲基环四硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷以及甲基丙烯酸酯甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸为原料,制备了有机硅丙烯酸酯/蒙脱土纳米复合乳液。考察了OMMT用量对乳胶粒径及乳胶膜性能的影响,并对OMMT及乳胶膜的结构进行了表征。结果表明:当OMMT的用量为2.0%时,乳胶粒子尺寸为纳米级,乳胶膜的耐热性以及各项物理机械性能均得到明显改善。XRD分析表明,MMT变为OMMT后,其层间距从1.23nm增大至1.54nm。FT-IR分析表明,有机硅和丙烯酸酯单体在OMMT层间发生接枝聚合反应。     

共插层剂改性蒙脱土制备尼龙1010/蒙脱土纳米复合材料

以间甲酚(MC)、尼龙66盐(NS)分别与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)共插层改性蒙脱土，制备了尼龙1010／蒙脱土纳米复合材料。TG和WAXD实验结果表明，采用共插层剂改性的蒙脱土的片层间距显著增大，且热分解温度较高；蒙脱土的引入改善了尼龙1010的拉伸性能、弯曲性能和热变形温度，冲击韧性基本保持；蒙脱土的加入可能改变了尼龙1010的结晶结构，且使尼龙1010的结晶温度升高。共插层剂两组分所起的作用不同，CTAB的插入有利于蒙脱土片层间距的扩开，MC和NS则起到了界面相容剂的作用．有利于基体树脂与蒙脱土片层的复合。     

聚丙烯/有机蒙脱土纳米复合材料的制备及性能

以马来酸酐接枝低分子量的聚丙烯(M APP)为相容剂,采用熔融插层法,制备了聚丙烯(PP)/有机蒙脱土(OMM T)纳米复合材料;采用微机控制电子万能试验机、悬臂梁冲击试验机研究了复合材料的力学性能;采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和偏光显微镜(POM)等对复合材料的微观结构进行了研究。结果表明,熔融插层法能够获得较好的插层效果,适量蒙脱土的加入使聚丙烯的球晶数量增多,球晶尺寸变小;复合材料的拉伸强度和冲击强度都是先增加后降低,总体上来说,拉伸强度高于纯聚丙烯,冲击强度与纯聚丙烯相近。     

聚氯乙烯/极性单体改性蒙脱土纳米复合材料的制备及性能

用甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸等极性小分子对钠基蒙脱土（Na^＋-MMT）进行处理,得到改性的有机蒙脱土（OMMT）,用熔融复合法制备了聚氯乙烯/蒙脱土纳米复合材料.力学性能测试发现,复合材料的拉伸及冲击性能较纯PVC都得到提高.通过XRD、TEM等方法对材料的微观结构进行表征,发现所得材料为剥离型复合材料.并用DSC测试了复合材料的玻璃化转变温度（Tg）.     

蒙脱土/PE/PVC三元纳米复合材料的制备与结构性能研究

钠基蒙脱土（Na-Mont）预先负载小分子单体丙烯酰胺和引发剂过氧化二异丙苯，发现经处理的蒙脱土（AM-Mont）层间距增大.将负载有丙烯酰胺和过氧化二异丙苯的蒙脱土与PE/PVC在双辊上混合，通过双辊的剪切作用进行插层复合.用FT-IR、XRD等测试方法对复合材料进行表征，表明蒙脱土/PE/PVC三元纳米复合材料是插层型纳米复合材料。     

聚乳酸/蒙脱土纳米复合材料的原位聚合及表征

从乳酸出发,在乳酸脱水结束后、缩聚开始之前将蒙脱土和催化剂一起加入反应体系,通过原位熔融直接缩聚法制得较高分子量聚乳酸/蒙脱土纳米复合材料.XRD和TEM结果表明:蒙脱土(MMT)添加量为0.5%(质量分数,下同)时制得剥离型纳米复合材料,添加量为1%时产物剥离与插层结构并存.力学性能研究表明:MMT含量为0.5%和1...     

St-PMI-AN/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

采用乳液插层聚合的方法制备了苯乙烯（St）-N-苯基马来酰亚胺（PMI）-丙烯腈（AN）/蒙脱土纳米复合材料,并对复合材料的结构、热性能及力学性能进行了表征.结果表明,与蒙脱土插层复合后,复合材料的综合性能有很大提高.采用未经有机化处理的蒙脱土（MMT）制备St-PMI-AN/MMT纳米复合材料,制备工艺比采用有机化蒙脱土（OMMT）简单,而且得到的复合材料的综合性能与St-PMI-AN/OMMT相当,甚至其冲击强度略高.     

紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯/蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

采用原位聚合方法合成了可紫外光固化的插层型聚氨酯丙烯酸酯／蒙脱土复合材料,通过紫外光固化后制备了聚氨酯丙烯酸酯／蒙脱土纳米复合材料。利用FT-IR、XRD等对材料的结构、蒙脱土的插层和剥离行为进行了表征,采用TGA和应力-应变方法对复合材料的热学及力学性能进行了测试。结果表明,当蒙脱土含量为4％～5％时,聚氨酯丙烯酸酯／蒙脱土纳米复合材料的耐热性能有了明显提高,而拉伸强度和撕裂强度比纯聚氨酯丙烯酸酯分别提高了100％和50％。     

新型有机蒙脱土的制备、结构表征及其分散性

采用十六烷基氯化吡啶及乙酸镍对蒙脱土进行了一次、二次插层改性,对样品进行了红外光谱、X射线衍射分析和沉降实验.结果表明两种插层剂均已进入蒙脱土的层间,有机蒙脱土的层间距由1.04 nm增加到2.21 nm,改性蒙脱土在有机介质中表现出很好的分散性.该实验结果证明,利用二次插层扩大层间距和配位作用引入新物质是完全可行的,这一点为利用配位聚合制备复合材料提供了思路.