天然橡胶/固相改性蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

在固相对蒙脱土进行有机改性,并与天然橡胶机械混炼插层制备了纳米复合材料。利用X射线衍射仪(XRD)、橡胶加工分析仪(RPA)和透射电镜(TEM)等研究了天然橡胶/固相改性蒙脱土纳米复合材料的结构,同时考察了材料的力学性能和耐老化性能。结果表明:固相改性蒙脱土在天然橡胶中可以实现纳米级分散,得到天然橡胶/蒙脱土纳米复合材料。固相改性蒙脱土对天然橡胶不但具有明显的补强效果,大幅度提高材料的力学性能和耐热氧老化性能,而且还具有很好的促进硫化作用。     

不同改性蒙脱土对聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料性能的影响

采用四种不同的改性剂对蒙脱土进行处理,在三单体固相接枝聚丙烯作用下,将聚丙烯与四种改性蒙脱土进行复合,制备聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料,研究了四种复合材料的结构与力学性能.结果表明,经十六烷基三甲基氯化胺或自制的长碳链带有反应基团的不饱和季胺盐改性的蒙脱土与聚丙烯复合可制备性能优良的纳米复合材料,从力学性能来说,十六烷基三甲基氯化铵改性蒙脱土的效果最好.     

共混条件对功能化聚异丁烯-蒙脱土复合物改性聚丙烯性能的影响

制备了功能化聚异丁烯-蒙脱土复合物改性的聚丙烯复合材料。考察了活化剂、加工温度等因素对改性聚丙烯性能的影响。通过扫描电镜观察了蒙脱土在改性聚丙烯中的分散效果。实验结果表明,功能化聚异丁烯-蒙脱土复合物可以较好地分散在聚丙烯中,当其用量为4wt%、活化剂用量为蒙脱土的1wt%时,制备的聚异丁烯-蒙脱土/聚丙烯复合材料的模量为2280 MPa、冲击强度为63J/m,回缩率为0.5%,各项指标均好于未改性的聚丙烯树脂。分散在聚丙烯中的蒙脱土尺寸约为1μm。     

白炭黑/木质纤维素/蒙脱土/丁苯橡胶复合材料的制备及性能研究

对木质纤维素进行联合改性处理,制备了木质纤维素/蒙脱土补强剂,并部分替代白炭黑,制备了丁苯橡胶复合材料。研究了白炭黑、木质纤维素/蒙脱土补强剂配合比对丁苯橡胶复合材料性能的影响。结果表明:在白炭黑与木质纤维素/蒙脱土补强剂用量配合比为30∶10条件下,丁苯橡胶复合材料的力学性能最优,拉伸强度20.65MPa,断裂伸长率727.40%,邵氏A硬度74.00,撕裂强度35.60kN/m。木质纤维素/蒙脱土补强剂的加入,可以改善丁苯橡胶复合材料的力学性能和热氧老化性能。     

耐湿热老化三元复合材料OMMT/EP/CF的制备研究

为提高碳纤维复合材料的耐湿热老化性能以及力学性能,通过有机化蒙脱土(OMMT)改性环氧树脂(EP)制备了有机化蒙脱土/环氧树脂/碳纤维(OMMT/CF/EP)复合材料,研究了OMMT的插层效果,OMMT加入质量分数和类型对环氧树脂气体阻隔性及对制备的OMMT/CF/EP复合材料的剪切性能、耐湿热老化性能等的影响.研究结...     

酸酐固化环氧树脂-有机蒙脱土纳米复合材料的制备及性能研究

以甲基四氢酸酐为固化剂,对含羟基长链烷基季铵盐改性蒙脱土-环氧树脂纳米复合材料的制备进行了研究。通过TEM、SEM、TGA和DMA等对其微观结构、热性能和动态力学性能等进行表征和分析。TEM结果表明:有机蒙脱土以纳米片层分散在环氧树脂基体中,形成了纳米复合材料;有机蒙脱土含量3wt％时,环氧树脂被同时增韧增强:冲击强度提高87.8%,拉伸强度提高20.9%。纳米片层蒙脱土的加入同时也改善了环氧树脂的热稳定性和动态力学性能;有机蒙脱土含量5wt%时,热分解温度提高24.7℃,热变形温度提高了8.7℃;在T<T_g时,环氧树脂的储能模量提高42.86%,在T>T_g时,提高229.8%;相应玻璃化转变温度T_g提高14.7℃。      

丁腈橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料的结构及性能研究

通过机械共混法制备了丁腈橡胶/有机蒙脱土(NBR/OMMT)纳米复合材料.X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)表征了复合材料的纳米结构.通过硫化仪研究了有机蒙脱土用量对复合材料硫化性能的影响,同时研究了复合材料的力学性能、热空气老化性、耐油性和热稳定性.结果表明:有机蒙脱土的加入在一定程度上提高了复合材料的力学性能,热空气老化性,耐油性及热稳定性,而且对复合材料的硫化性能有明显的影响.     

有机蒙脱土与白炭黑复合填充三元乙丙橡胶性能研究

采用溶液插层法分别制备了含乙烯基的有机蒙脱土(VMMT)和不含乙烯基的有机蒙脱土(OMMT),并通过与三元乙丙橡胶(EPDM)机械共混方法制备了VMMT/EPDM、OMMT/EPDM两种纳米复合材料,对复合材料的力学性能和气体阻隔性能进行了研究。实验发现:当添加相同份数有机蒙脱土时,VMMT/EPDM复合材料的力学性能和气体阻隔性能优于OMMT/EPDM复合材料;当有机蒙脱土添加量为5份时,OMMT/EPDM的拉伸强度提高了60%、100%伸长模量提高了68%,N2透气率降低了29%;当有机蒙脱土添加量为7份时,VMMT/EPDM的拉伸强度提高了99%、100%伸长模量提高了157%、N2透气率降低了52%。结果表明:通过含乙烯基官能团的有机插层剂改性后,有机蒙脱土/EPDM纳米复合材料的力学性能和气体阻隔性能显著提高。     

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。      

有机蒙脱土插层改性丁腈橡胶纳米复合材料

用丁腈橡胶(NBR)、自制有机蒙脱土(OMMT)通过机械共混方法制备了丁腈橡胶/有机蒙脱土(NBR/OMMT)复合胶。研究了有机蒙脱土的用量(0 phr~30 phr)对复合胶的微观结构、物理性能、力学性能、耐热性能、耐油与耐溶剂性能、耐紫外老化性能的影响。研究表明,有机蒙脱土的加入缩短了正硫化时间,少量的OMMT尤为明显;X射线衍射显示在OMMT(10 phr~25 phr)时,丁腈橡胶与有机蒙脱土形成了良好的纳米插层结构;有机蒙脱土的加入有助于提高复合胶的物理性能、耐热性能、耐油性能、耐溶剂性能,热重分析显示添加30 phr有机蒙脱土比未添加蒙脱土的胶料Tmax提高17.4℃,且25 phr时复合胶综合性能最佳。     

纳米蒙脱土/聚丙烯复合材料热氧老化动力学

对熔融插层法所制备的纳米蒙脱土/聚丙烯（OMMT1/PP）复合材料, 分别在100℃、 110℃、 120℃进行0～12d的热氧老化, 考察其热性能、 热稳定性、 拉伸强度的衰减及其动力学。TG、 DSC、 FTIR分析结果表明: 纳米OMMT1/PP复合材料比PP的热分解温度升高37℃, 结晶度由51%提高到71%, 而且有机化的纳米MMT片层与PP之间存在较强的作用, 因此热氧作用的C O吸收峰明显弱化, 表面轻微开裂。100～120℃老化后OMMT1/PP的强度保持率大大优于纯聚丙烯材料（8~22倍）, OMMT1/PP 110℃老化12d后拉伸强度仍然达54％。建立了以拉伸强度?问腛MMT1/PP热氧老化的一级反应动力学方程, 其热氧老化反应的活化能为52.3kJ/mol, 为PP的1.7倍。分析认为: OMMT1/PP较高的活化能值以及优良的抗热氧老化能力来自其剥离型纳米化MMT片层对PP的力学?ぷ饔谩?物理阻隔效应以及OMMT1与PP之间化学交互作用的综合结果。      

PP/PA6/OMMT纳米复合材料的非等温结晶动力学

采用熔融插层法制备了聚丙烯(PP)/尼龙6(PA6)/蒙脱土(OMMT)纳米复合物材料,并用差示扫描量热法(DSC)对体系的非等温结晶动力学进行了研究.结果表明,PA6和OMMT的加入,对PP有异相成核的作用,能提高PP的结晶速率和结晶度;运用莫志深方法处理纯PP和PP/PA6/OMMT复合材料的非等温结晶动力学,结果...     

PP-g-MAH对PP/OMMT纳米复合材料阻燃性能的影响

采用聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)作为相容剂,通过熔融插层法制备了具有阻燃性能的聚丙烯/有机蒙脱土(PP/OMMT)纳米复合材料。考察了相容剂、蒙脱土的用量等对纳米复合材料的阻燃性能的影响,并用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和热重分析(TG)等对材料进行了表征。TEM照片和XRD结果,表明PP-g-MAH能够很好地改善OMMT与PP的相容性,OMMT能在基体中达到剥离。当OMMT和PP-g-MAH质量分数分别为5%和10%时,热释放速率峰值(PHRR)和平均热释放速率(MHRR)分别为491 kW/m2和286 kW/m2,比纯PP降低了42%和30%,TG分析表明PP/PP-g-MAH/OMMT纳米复合材料具有了更高的热稳定性。     

PP/PVAc-OMMT纳米复合材料及其阻燃材料的燃烧性能

利用锥形量热仪(CONE)在35kW/m2热辐照条件下,并结合极限氧指数(LOI)和UL-94垂直燃烧测试方法对聚丙烯(PP)/聚醋酸乙烯酯(PVAc)-有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料和加入无卤复配阻燃剂制备的PP/PVAc-OMMT/氢氧化镁(MH)/三氧化二锑(AO)纳米复合阻燃材料的热释放速率、烟释放及材料在燃烧时的质量损失行为进行了研究。结果表明,添加10%(质量分数)PVAc-OMMT可以提高PP材料的阻燃性能,燃烧时的热释放速率、质量损失率以及烟释放量减少,且PVAc-OMMT与无卤复配阻燃剂之间可产生阻燃协效作用,使纳米复合阻燃材料的阻燃性能、热稳定性和抑烟性进一步增强。     

Investigation of microstructures and ultraviolet aging properties of organo-montmorillonite/SBS modified bitumen

Organo-montmorillonite(OMMT)/Styrene-butadiene-styrene(SBS) modified bitumen nanocomposites were prepared by melt blending. The microstructures of OMMT/SBS modified bitumen were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and atomic force microscopy (AFM), respectively. The effect of OMMT on ultraviolet (UV) aging properties of SBS modified bitumen was investigated. FTIR and XRD analyses indicate that the OMMT/SBS modified bitumen forms an intercalated structure. It is observed that the phase contrast between the dispersed domains and the matrix is inverted in SBS modified bitumen, which is decreased with the introduction of OMMT according to AFM analysis. As a result of UV aging, both viscosity aging index and softening point increment of OMMT/SBS modified bitumen decrease significantly. There is a single phase trend in the morphology of the bitumen after aging, which is accelerated by the existence of SBS. However, these changes can be effectively prevented under the influence of OMMT, indicating the good UV aging resistance of OMMT/SBS modified bitumen.     

熔体微分电纺PLA/OMMT可降解纳米纤维膜制备及污染处理

采用无溶剂的熔体静电纺丝技术制备可降解聚乳酸(PLA)纳米纤维,是一种很有前景和挑战性的绿色制备技术。其制备的纳米纤维膜孔隙率高、吸附能力强,可高效地处理环境污染问题。借助自制的熔体微分电纺装置,在PLA中引入了有机改性蒙脱土(OMMT),在260℃下制备了PLA/OMMT纳米纤维膜。探究了OMMT含量对PLA纤维形貌、吸油性能、空气过滤性能及降解性能的影响,并获得了最佳的OMMT配比含量。研究表明:加入OMMT后PLA热稳定性提高,结晶度大幅降低。OMMT质量分数为2%时制备的纤维,其直径为450nm。该纤维膜吸油倍率为133.5g/g,是市售PP无纺布的4~5倍,保油倍率为84.2g/g,具有良好的重复使用性能。针对粒径≥0.3μm尘埃粒子的空气过滤效率为99.31%,达到欧标H11过滤等级。且相比于纯PLA纤维膜降解性能提高,减少了二次污染,符合工业化绿色环保要求。     

不同主链马来酸酐接枝物对PP/OMMT纳米复合材料增容效果的对比

用熔融插层法制备了聚丙烯/有机蒙脱土(PP/OMMT)系列复合材料,比较了两种马来酸酐接枝物(PP-g-MAH,POE-g-MAH)对体系的增容效果,同时,考察了OMMT含量对材料力学性能和线膨胀性能的影响。X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)测试结果表明,增容剂的加入能够使OMMT在基体中分散尺寸变小并产生更多的插层和剥离,其中,POE-g-MAH比PP-g-MAH的增容效果好。材料的力学性能受增容剂品种和OMMT含量的影响,PP-g-MAH的加入可在不降低材料韧性的同时使其刚性也得到提高,POE-g-MAH对体系有良好的增韧效果,但却使材料的拉伸强度下降。线膨胀系数测试结果显示,OMMT的加入使聚丙烯的线膨胀系数显著下降,并且PP-g-MAH增容体系较POE-g-MAH增容体系下降更加明显。     

PP/Talc复合材料的非等温结晶动力学

用差示扫描量热法(DSC)研究聚丙烯(PP)及PP／Talc复合材料的非等温结晶过程,加入滑石粉后,PP／Talc的结晶速率、结晶度得到明显提高。结合Avrami和Ozawa方程得出一个适合于非等温的结晶动力学方程,并由此获得PP／Talc复合材料的非等温结晶动力学参数,计算表明Talc能促进PP材料的结晶。     

聚丙烯/尼龙1010的失效强度预报

在定义了聚丙烯最小体积分数基础上由聚丙烯(PP)和尼龙1010(PA1010)性能预报了共混物的极限失效强度。试验结果表明,V(PP)／V(PA1010)=40／60时材料强度最低,利用简化力学模型计算的PP最小体积分数约为32％,接近于由共混物微观形貌观察到的发生相转接区域体积分数值,说明材料在相反转区力学性能也有相应的转变。在PP／PA1010中添加增容剂PP—g—MAH使转折点位置发生了变化,失效强度较未加增容剂有所提高．在PA1010含量＞40％时与预报结果符合更好。     

Mechanical property and hydrothermal aging of injection molded jute/polypropylene composites

This study discussed the effects of jute fiber content and hot water immersion on the tensile properties of jute fiber reinforced polypropylene (PP) composites. The jute/PP composite with different fiber contents was molded by injection molding by dry-blending of jute/PP and neat PP pellets in various mix ratios. Firstly, the quasi-static tensile test was performed. Then the specimens were aged in hot distilled water at 80 °C. After the fixed periods of aging, the changed weight and the tensile properties were investigated. It is found that with the increase of the jute fiber content, the tensile modulus is increased lineally. However, referring to the tensile strength, it is increased firstly followed by a decreased when the jute weight percent is over 30. Additionally, it is found that the weight gain by water absorption was significantly affected by the fiber content. The specimens with the jute fiber content of or over 30 wt% absorbed water easily and significant material loss by aging was also occurred. The tensile strength after aging decreased remarkably in these specimens with the jute fiber content of or over 30 wt%, and all the jute/PP composites showed the lower strength than neat PP after the aging of 1000 h. It is considered that the hydrophilic property of natural fiber decreases the resistance of the composite in humidity environment.