双子阳离子表面活性剂改性蒙脱土的制备与表征

合成了新型双子阳离子表面活性剂Gemini-16,并用其对钠基蒙脱土进行改性。红外光谱(FTIR)、热重(TGA)分析表明,Gemini-16已插层到蒙脱土片层间。X射线衍射(XRD)表明,改性后蒙脱土层间距从1.47 nm增加到3.48 nm。分散性实验表明,经Gemini-16改性的蒙脱土在液体石蜡中表现出很好的相容性和分散性,改性效果优于目前常用的CTAB处理效果,更有利于聚合物单体进入蒙脱土层间形成聚合物/蒙脱土纳米复合材料。     

二聚阳离子表面活性剂改性蒙脱土的制备和表征

合成了二聚阳离子表面活性剂GeminiC12,用核磁共振氢谱(1HNMR)表征了它的结构,并用它作为有机插层剂应用于蒙脱土的改性处理。红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)表明,GeminiC12已插层到蒙脱土片层间。X射线粉末衍射(XRD)表明,插层后蒙脱土层间距从1 19nm增加到3 8nm,是十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)处理效果的两倍。沉降实验表明,改性后蒙脱土在苯乙烯和石蜡中形成凝胶体系,表现出很好的相容性和分散性,这种改性效果优于目前常用的CTAB处理效果,更有利于聚合物或其单体进入蒙脱土层间形成纳米复合材料。     

新型超分散有机蒙脱土的制备和表征

采用十六烷基三甲基溴化铵为插层剂,通过先机械搅拌后超声振荡的复合工艺对钠基蒙脱土进行了有机改性,制备了超分散蒙脱土并对其进行了表征.FTIR表明有机插层剂进入蒙脱土层间;XRD结果表明超分散蒙脱土层间距由改性前的1.01 nm增加到3.13 nm;SEM和TEM表明蒙脱土已被剥离成单个片层.粒径分析表明超分散蒙脱土有很好的亲油性和分散性;沉降对比实验说明超分散蒙脱土分散性好,可长时间悬浮在熔融己内酰胺中.     

表面活性剂和硅烷偶联剂有机复合改性蒙脱土的制备及性能表征

为增加蒙脱土与有机物的相容性,采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与硅烷偶联剂(KH-560)对蒙脱土进行了有机复合改性。X-射线衍射和红外光谱的结果表明,CTAB已插入蒙脱土片层,平均层间距离从1.54 nm增大到3.98 nm和2.08 nm,而KH-560未插入蒙脱土片层,只是覆盖在蒙脱土表面,未改变蒙脱土的插层结构;分散性实验表明,表面活性剂和硅烷偶联剂有机复合改性的蒙脱土在苯乙烯、液体石蜡中的分散性好于其他改性蒙脱土;有机复合改性不仅增大了蒙脱土层间距,且改善了蒙脱土与聚氯乙烯的界面效果,提高了蒙脱土在聚氯乙烯基体中的分散均匀性,从而使聚氯乙烯/蒙脱土复合材料玻璃化转变温度的提高和力学性能的改善更明显。     

蒙脱土结构和性质对催化不饱和脂肪酸二聚化反应的影响

钠基蒙脱土经过一次插层有机改性和二次插层有机改性后制得有机改性蒙脱土,作为催化剂用于催化不饱和脂肪酸二聚化反应制备二聚酸。采用XRD、SEM、TEM、FTIR和TG等检测手段对有机改性后蒙脱土的内层结构和性质进行分析。实验表明改性后蒙脱土层间距由1.48 nm扩大到3.82 nm,而且保持原来的夹心结构不变。蒙脱土的表面形貌和内部结构发生改变,表面变得疏松,内部层间距扩大且插层剂含量增加,分散实验表明二次插层有机改性蒙脱土在不饱和脂肪酸中分散性能优异。相同条件下,二次插层有机改性蒙脱土催化不饱和脂肪酸二聚化反应,二聚酸产率75.33%,是未改性蒙脱土催化制得二聚酸产率的2.14倍,并通过FTIR、¹H NMR和LC-MS证实合成的产物为二聚酸。     

有机蒙脱土的制备及性能表征

以天然蒙脱土(MMT)为原料,用季铵盐和氨基酸作为有机插层剂与蒙脱土层间的阳离子进行交换,优化反应条件(改性时间、温度和搅拌速率),制备出层间距不同的有机蒙脱土,用FT-IR、XRD、TEM及TG对产物进行表征.结果表明,4种有机插层剂都已进入蒙脱土的层间,蒙脱土的层间距由1.25 nm增加到1.82～4.05 nm,其中,以1631-Cl为插层剂,改性时间为4 h,改性温度为80 ℃,搅拌速率为300 r/min时,制得的有机蒙脱土层间距大且晶形良好.     

聚乳酸／有机蒙脱土纳米复合材料的制备及结构表征

采用二次插层法制备了CTAB2-Cu1-MMT(依次采用铜离子和十六烷基三甲基溴化铵改性后的蒙脱土),其层间距由1.415 nm扩大到3.244 nm.利用丙交酯和二次插层的蒙脱土采用原位聚合法制备了聚乳酸/有机蒙脱土纳米复合材料.采用红外、热分析、粉晶衍射等方法对复合材料进行表征,研究了蒙脱土的加入量对复合材料结构、热稳定性的影响.结果表明:聚乳酸插入到蒙脱土层间,其起始热分解温度由70℃提高到240℃,热稳定性能得到改善.     

季铵盐对蒙脱土插层效果及表面活化的研究

采用不同碳链的季铵盐阳离子作为插层剂，与钠基蒙脱土层间的无机阳离子Na^＋和Ca^2＋进行离子交换，制备了系列有机蒙脱土。利用红外光谱、x射线衍射对蒙脱土和有机化蒙脱土的结构进行了表征。结果表明：插层剂已进入蒙脱土的层问，蒙脱土的层间距由1．53nm增加到1．99—3．48nm。同时对有机蒙脱土在二甲苯中的流变学性质进行了研究，结果证明有机蒙脱土能在二甲苯中溶胀而形成凝胶，在相同剪切力时，凝胶的黏度与季铵盐阳离子烷基链的结构有关。     

Nanocomposites prepared with NR and solid-state organic modified montmorillonite

固相法改性蒙脱土及其在天然橡胶中的应用孙玉海,罗远芳,贾德民,傅伟文(华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州510640)用丙烯酰胺作改性剂,采用固相法对蒙脱土进行有机改性,用改性的蒙脱土通过机械共混制备了橡胶/蒙脱土纳米复合材料,并将混炼胶在硫化前进行了适当的热处理以提高插层效果。抽提后蒙脱土的红外图谱显示改性剂和蒙脱土之间形成了牢固的化学键合。X射线分析表明改性剂使蒙脱土的层间距由1.52 nm增大到1.88 nm,热处理前后硫化胶中蒙脱土的层间距分别达到了4.19 nm和4.41 nm。     

新型有机蒙脱土的制备、结构表征及其分散性

采用十二烷基磺酸钠及十六烷基三甲基溴化铵对蒙脱土进行了一次、二次插层改性,红外光谱和X射线衍射表明,两种有机插层剂均已进入蒙脱土的层间,有机蒙脱土的层间距由1.22 nm增加到3.64nm;沉降实验结果表明这种改性蒙脱土在有机介质中表现出很好的分散性.     

乳液聚合法制备聚苯乙烯／蒙脱土插层复合材料

利用乳液聚合法制备了聚苯乙烯／蒙脱土插层复合材料,XRD,FTIR等表明,聚苯乙烯已插层进入蒙脱土层间,TGA,DSC表明,复合材料的热稳定性提高了,其热分解温度和玻璃化转变温度的提高是由于聚苯乙烯插层进入蒙脱土层间,并和蒙脱土产生相互作用的结果,初步提出了乳液聚合插层机理。     

有机改性蒙脱土制备聚酰胺6/蒙脱土复合材料

采用有机复合改性的方法制备了改性蒙脱土,并采用原位聚合方法制备了尼龙-6/蒙脱土复合材料,利用FTIR、TG-DTA、XRD对有机蒙脱土进行了表征。结果表明,有机插层剂已进入蒙脱土的层间,使蒙脱土的层间距由原来的1.39 nm增大到2.32 nm,从而改善了它的分散性以及与尼龙-6之间的粘结作用,二者构成的纳米复合材料具有很好的力学性能。当加入2%的有机蒙脱土时,拉伸强度提高16%,冲击强度提高5%。     

蒙脱石的有机化及其在不饱和聚酯中的试验

本文按正交法设计了18个制备有机蒙脱石的实验,优化了制备最大层间距的蒙脱石的最佳工艺条件,并对其进行了表征,最后制备了几种不同层间距蒙脱石／不饱和聚酯树脂复合材料。FTIR证实有机插层剂已进入蒙脱石;XRD结果表明蒙脱石层间距由1．44nm增加到3．98nm;通过对复合材料力学性能测试表明：层间距(3．98nm)最大的蒙脱石制得的复合材料各项性能最好,其中冲击强度提高了217％,弯曲强度提高了355％。     

Effect of reactive diluents on properties of unsaturated polyester/montmorillonite nanocomposites

Unsaturated polyester (UP)/montmorillonite (MMT) nanocomposite was prepared by using hydroxypropylacrylate (HPA) as a reactive diluent instead of conventional styrene monomer and the effect of polarity of reactive diluent on properties of nanocomposite was investigated. X‐ray and mechanical test data indicated that mixing for an extended period of time is essential to enhance the physical properties of nanocomposites in the UP/Cloisite 6A system. This was attributed to the high polarity of HPA that may disturb the preintercalation of UP resin into the galleries of MMT. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 92: 238–242, 2004     

Preparation and characteristics of nitrile rubber (NBR) nanocomposites based on organophilic layered clay

The effect of clay modification on organo‐montmorillonite/NBR nanocomposites has been studied. Organo‐montmorillonite/NBR nanocomposites were prepared through a melt intercalation process. NBR nanocomposites were characterized by X‐ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) and a universal testing machine (UTM). XRD showed that the basal spacing in the clay increased, which means that the NBR matrix was intercalated in the clay layer galleries. On TEM images, organo‐montmorillonite (MMT) particles were clearly observed, having been exfoliated into nanoscale layers of about 10–20 nm thickness from their original 40 µm particle size. These layers were uniformly dispersed in the NBR matrix. The DMTA test showed that for these nanocomposites the plateau modulus and glass transition temperature (T_g) increased with respect to the corresponding values of pure NBR (without clay). UTM test showed that the nanocomposites had superior mechanical properties, ie strength and modulus. These improved properties are due to the nanoscale effects and strong interactions between the NBR matrix and the clay interface. Copyright © 2003 Society of Chemical Industry     

季铵盐插层钠基蒙脱土的工艺研究

采用溴化十六碳烷基三甲铵对钠基蒙脱土进行改性,研究了反应温度、反应配比、反应时间和搅拌方式对蒙脱土插层效果的影响。FTIR证明有机插层剂已进入蒙脱土的层间;XRD结果表明蒙脱土的层间距由1．4nm增加到2．8～3．9nm;TEM观察表明蒙脱土的层间距增大。     

不同表面活性剂制备有机蒙脱土

分别利用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵和阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠制备了有机蒙脱土,并通过红外光谱分析和X-射线衍射分析对其进行了表征。结果表明,有机插层剂已进入蒙脱土的层间,蒙脱土的层间距由1.24 nm分别增加到2.14,2.20和2.51 nm。沉降实验结果表明,这种有机蒙脱土在有机介质中表现出很好的分散性。     

有机插层剂对聚酰胺6／MMT纳米复合材料制备的影响研究

以烷基胺、季铵盐和氨基酸作为有机插层剂与蒙脱土片层进行阳离子交换，制备出层间距不同的有机蒙脱土。采用熔融插层法和原位聚合法分别制备聚酰胺（R％）／蒙脱土（MMT）纳米复合材料，并利用XRD、FT-IR、TEM对有机蒙脱土及纳米复合材料进行结构表征。研究结果表明：用烷基胺、季铵盐和氨基酸有机插层剂改性的蒙脱土层间距由原来的1．25nm分别增大到3．21nm、3．99nm和1．82m；季铵盐有机插层剂更适用于熔融插层法制备PA6／MMT纳米复合材料，而氨基酸有机插层剂更适用于原位聚合法制备PA6／MMT纳米复合材料。