季铵盐改性蒙脱土的微观结构与表面分形特征

以两种双子季铵盐（MD,DMB）和一种单季铵盐（HTMAB）为有机改性剂,通过阳离子交换法对Na蒙脱土改性,制得季铵盐有机改性蒙脱土。采用N2吸附法、X射线衍射（XRD）及红外光谱分析（FT-IR）研究了季铵盐有机改性蒙脱土的微观结构及表面特征。结果表明,经MD,DMB及HTMAB改性后,蒙脱土BET比表面积及层间距均有所减小,这与传统长链单季铵盐的改性效果不同;有机改性后,季铵盐阳离子成功吸附于蒙脱土的层间,蒙脱土的微观结构发生了改变,形成微孔和介孔同时存在的二维交错多孔结构,表面由亲水性转变为疏水性,且改性蒙脱土分形维数D较原土有所减小,表明改性土孔隙分布更加均匀。     

剥离型聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备及表征

采用对氯甲基苯乙烯和十二烷基二甲基胺进行季铵化反应合成了一种新型的季铵盐.通过核磁共振氢谱(1H-NMR)证实该季铵盐为可聚合的对乙烯苄基二甲基十二烷基氯化铵(VDAC).用VDAC对钠基蒙脱土进行有机化处理,使蒙脱土层间距由1.25nm提高到了2.31nm.将改性后的蒙脱土分散在苯乙烯中进行原位本体插层聚合制得了纳米复合材料.X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)测试表明在蒙脱土含量为3%～10%范围内时以剥离状态分散在聚苯乙烯基体中.差示扫描量热(DSC)分析表明聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料的玻璃化转变温度随着蒙脱土含量的升高而提高.     

环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备及性能研究

采用双子季铵盐对蒙脱土进行有机化处理，再与环氧树脂进行插层复合制备了环氧树脂／蒙脱土复合材料、借助XRD和FTIR等手段对改性蒙脱土进行了表征，对复合材料的力学性能进行测试。结果表明，改性使蒙脱土层间距增大，有机蒙脱土的加入改善了环氧树脂基体的力学性能，当有机蒙脱土质量含量为1％时，其弯曲强度、冲击强度等力学性能得到了最大的提高。     

用于聚丙烯插层的蒙脱土化学修饰与表征

采用长链季铵盐阳离子表面活性剂对钠基蒙脱土进行化学修饰，制得有机蒙脱土，采用红外（FT-IR）、X射线衍射（XRD）和热重分析（TGA）等手段，对有机化蒙脱土的结构进行表征．实验结果表明，长链季铵盐通过离子交换反应可有效修饰蒙脱土，有机阳离子置换掉蒙脱土层间的金属阳离子．蒙脱土经插层处理后，其晶层间距都比原始蒙脱土的层间距有所增加．由于有机阳离子体积较大，从而将蒙脱土片层撑开，层间距增大，减弱了蒙脱土片层间的静电吸引力和化学键合力，改善层间微环境，使粘土内外表面由亲水性转变为疏水性，降低硅酸盐表面能，有利于聚合物插入层间．     

硅烷偶联剂改性蒙脱土的制备及性能研究

采用正交试验法优化了硅烷偶联剂KH550改性钠基蒙脱土(Na-MMT)的工艺,并考察了不同种类硅烷偶联剂对改性蒙脱土的影响.采用X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)及扫描电子显微镜(SEM)对改性Na-MMT进行了表征.XRD、FT-IR与SEM结果表明:硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570及硅烷偶联剂KH108可以进入到Na-MMT的层间,有效改性Na-MMT;TGA结果表明:改性蒙脱土热损失均大于Na-MMT.三种硅烷偶联剂与Na-MMT结合量的大小顺序为,硅烷偶联剂KH108硅烷偶联剂KH570硅烷偶联剂KH550.     

酚醛树脂/偶联剂改性蒙脱土的制备及性能研究

分别通过水解法和非水解法制备了硅烷偶联剂KH-560改性蒙脱土,并合成了酚醛树脂/改性蒙脱土纳米复合材料。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)对蒙脱土结构进行了表征,通过透射电镜(TEM)和热重分析(TG)研究了酚醛树脂/有机蒙脱土纳米复合材料的结构和热性能。TEM测试发现非水解法改性蒙脱土可与酚醛树脂形成剥离纳米结构,而水解法改性蒙脱土与酚醛树脂形成了剥离和插层的复合结构;TG分析显示2种改性蒙脱土均可提高酚醛树脂的热性能。     

MQ硅树脂/HOMMT复合材料的制备、结构与性能

采用羟基硅油对钠基蒙脱土(Na-MMT)进行有机化改性制得羟基蒙脱土(HOMMT).通过红外光谱(FTIR)、X线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积(BET)分析等手段分析HOMMT的结构,深入研究其有机化改性的机理,然后将HOMMT应用到MQ硅树脂中研究复合材料的相容性、热稳定性等.结果表明:羟基硅油对于蒙脱土的层间距、比表面积提高效果较为显著;在复合物体系中,HOMMT被不同程度地剥离;在520℃高温区,其质量损失率约为9％～10％,与MQ硅树脂质量损失率约14％相比质量损失率降低.     

双酚A型苯并噁嗪树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

为解决苯并噁嗪树脂(BZ)固化温度高和固化后韧性差的问题,首先制备了苯并噁嗪叔铵盐(Bz盐),并通过阳离子交换反应对蒙脱土(Na-MMT)进行改性,得到Bz盐改性蒙脱土(Bz-MMT);其次,将Bz-MMT与BZ共混,通过除泡和加热固化,制备了苯并噁嗪树脂/蒙脱土纳米复合材料(PBZ/Bz-MMT);最后,采用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA)等对Bz-MMT、BZ和MMT的混合物以及固化后的PBZ/Bz-MMT纳米复合材料进行分析,分别考察了Bz盐的用量对Bz-MMT层间距和热稳定性的影响、Bz-MMT对BZ的固化温度以及对PBZ/Bz-MMT热稳定性和力学性能的影响.结果表明:随着Bz盐用量的增加,Bz-MMT的层间距基本不变、有机含量提高、起始热分解温度降低;采用Bz-MMT改性BZ,不仅可以降低BZ的起始固化温度,而且能有效地提高PBZ/Bz-MMT的"残炭率"、拉伸强度和冲击强度.     

蒙脱土改性沥青的制备与性能研究

采用熔融插层法制备了蒙脱土改性沥青,利用XRD分析了蒙脱土在沥青中的分散结构,研究了不同蒙脱土(钠基蒙脱土、有机化蒙脱土)对不同产地沥青物理性能的影响。结果表明:钠基蒙脱土(Na-MMT)可与沥青形成插层型纳米复合结构,而有机化蒙脱土(OMMT)与沥青形成了剥离型纳米复合结构。Na-MMT和OMMT均可增大沥青的软化点和粘度,明显提高沥青的耐高温性能,但OMMT改善效果更为显著。蒙脱土对不同沥青(盘锦-90#沥青、SK-70#、TZ-70#)的改性效果有明显差异,对盘锦-90#沥青的改性效果最好。蒙脱土掺量在2%—3%之间时,沥青的性能变化最大。     

有机蒙脱土的制备与表征

采用乙二胺,十八胺处理蒙脱土原土(PMT),合成有机土(OMT),经FTIR,WAXD和SEM分析,结果表明经乙二胺,十八胺有机化改性后,蒙脱土层间距由原来的1.196nm分别增加到2.484nm和3.341nm.     

二次柱撑蒙脱石的制备及表征

采用单链季铵盐对蒙脱石进行一次柱撑改性的基础上,再用双链季铵盐对一次柱撑蒙脱石进行二次柱撑改性,制备了系列蒙脱石样品,探讨了不同阳离子交换容量柱撑剂对蒙脱石二次柱撑改性的影响。用X射线衍射仪、Fourier红外光谱仪以及热重分析仪对样品进行表征,结果表明:二次柱撑蒙脱石层间距在一次柱撑基础上继续增大,这说明双链季铵盐进入了一次柱撑蒙脱石层间,达到了二次柱撑的效果。     

Synthesis of quaternary phosphonium salts with ester functional group and its application to improve the thermal stability of modified montmorillonite

Both of quaternary ammonium and quaternary phosphonium salts of bis-hydroxyethyl terephthalate (BHET) were successfully synthesized and characterized by fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). These two kinds of salts were used to intercalate Na-MMT to yield two kinds of respective organo-modified MMTs. Basal spacing and thermal stability were investigated by using X-ray diffraction (XRD) and thermogravimetric analysis (TGA), respectively. The experimental results show that, as compared with Na-MMT, basal spacings of both of MMTs modified by the quaternary phosphonium salt of BHET (BHETPP) and the quaternary ammonium salt of BHET (BHEA), increase from 12.4 Å to 19.7 Å and 31.3 Å, respec-tively. Thermal stability of BHETPP-modified MMT is much better than that of BHEA-modified MMT, i e, T _onset of BHETPP-modified MMT is around 400 °C while T _onset of BHEA-modified MMT is near 250 °C. Therefore, with en-larged basal spacing and excellent thermal stability, BHETPP-modified MMT is a promising organo-modified MMT which may be used to prepare polyethylene terephthalate/MMT nanocomposite with high thermal and mechanical performance.     

季铵盐类聚合物增强纳米抗菌材料性能的研究进展

季铵盐类聚合物由于具有正电荷,可以通过静电作用吸附于细菌细胞膜,破坏细菌细胞膜结构,因而在抗菌方面具有独特应用。近年来,将季铵盐类聚合物与纳米抗菌材料结合以提高材料的抗菌性能取得一系列的研究成果。该文综述了近年来季铵盐类聚合物修饰无机纳米抗菌材料后在增强材料分散性、稳定性、抗菌活性以及降低毒性方面的研究进展,举例说明了常见的季铵盐类聚合物修饰前后对无机纳米材料抗菌活性的影响,并分析了作用机理。最后,对季铵盐类聚合物增强纳米抗菌材料性能的应用及未来发展方向进行了展望。     

水溶性壳聚糖季铵盐的抗菌性能

研究了自行合成的碘化N-三甲基壳聚糖季铵盐(TMCI)的抗菌性能。结果表明,该壳聚糖季铵盐具有水溶性,抗菌剂用量低,效果好,且在中性或弱碱性环境中抗菌性能增强,是一种具有良好抗菌性能的高分子抗菌剂。     

Effect of different montmorillonites on rheological properties of bitumen/clay nanocomposites

Different composites of organomodified montmorillonite(OMMT)/bitumen were prepared by melt blending with hexadecyl dimethyl benzyl ammonium modified montmorillonite(HBM) and double octadecyl dimethyl ammonium modified montmorillonite(DOM).The structures of two kinds of montmorillonite modified bitumen were characterized by X-ray diffraction(XRD).The effects of different montmorillonites on the dynamic rheological properties of the modified bitumens were investigated by dynamic shear rheometer(DSR).The XRD results show that DOM modified bitumen forms an intercalated structure,whereas the HBM modified bitumen forms an exfoliated structure.DSR results indicate that OMMT modified bitumens exhibit higher complex modulus,lower phase angle than pristine bitumen,which means that the resistance to rutting at high temperatures of pristine bitumen is improved due to the introduction of OMMT.Compared with DOM modified bitumen,HBM modified bitumen shows better rutting resistance,which is contributed to the formation of exfoliated structure in HBM modified bitumen.     

ABS持久性抗静电合金的流变性研究

用甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季胺盐（QASDMAEMA）－溴代乙烷（MAEB）、溴代丁烷（MABB）、溴代戊烷（MAPB）、硫酸二甲酯（MADMS）及磷酸三甲酯（MATMP）和苯乙烯（St）的两亲（亲油、亲水）共聚物与ABS树脂所制备的抗静电合金的流变性能。研究结果表明：两亲共聚物的加入ABS的表观粘流活化能有所增加，但流动性得到改善。     

两类可聚合型季铵盐的制备及其性能研究

通过烯丙基氯与叔胺的SN2亲核取代反应,制备了二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）和三甲基烯丙基氯化铵（TMAAC）两种可聚合型乙烯基季铵盐。采用元素分析,FTIR,H^1-NMR和C^13-NMR等手段对产物的结构进行了表征。在过硫酸盐引发剂的引发下,使两类可聚合型乙烯基季铵盐分别与丙烯酸在羧甲基壳聚糖的分子链上接枝共聚后再进行交联,制得CMCTS-g-（PAA-CO-PDMDAAC）及CMCTS-g-（PAA-co-TMAAC）两类新型两性聚电解质高吸水性树脂。采用FTIR对两类树脂的结构进行了表征。对所制得的两性聚电解质高吸水性埘脂在不同pH值下的溶胀规律性进行了探讨。     

纳米蒙脱土的制备及在超高分子量聚乙烯中的应用

采用插层聚合方法,用苯乙烯(ST)、丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)等单体,对蒙脱土进行了层间改性,并与聚合物共混挤出制备了纳米复合材料。通过X射线衍射仪、转矩流变仪、红外光谱仪等仪器,对改性蒙脱土的层间结构进行的表征可知,随着单体插层、层间聚合、熔融共混的进行,蒙脱土的层间距从1.470 nm逐渐增大至2.643 nm,最终消失,表明蒙脱土发生了层间剥离,与子聚合物形成了纳米复合材料;改性前后蒙脱土的红外谱图在1465~1440 cm-1和2910~2830 cm-1处的特征峰发生了明显的变化,这从分子结构上证明了蒙脱土的改性。同时比较了添加不同改性蒙脱土的超高分子量聚乙烯的扭矩变化,3种单体改性的蒙脱土均能有效降低聚合物扭矩,其中苯乙烯单体插层聚合改性的蒙脱土对聚合物体系扭矩影响最大。