聚丙烯／蒙脱土纳米复合材料研究进展

综述了聚丙烯（PP）／蒙脱土（MMt）纳米复合材料的制备，蒙脱土有机化处理，插层方法以及PP／MMt纳米复合材料的力学性能、结晶性能等研究进展。有机改性剂可促使蒙脱土片层间距增大，有利于聚丙烯长链插入其间；极性相容剂增加了MMt与PP基体相容性及MMt在PP基质中的分散性，提高界面粘结和力学性能。纳米蒙脱土具有异相成核作用，但结晶速度受蒙脱土片层间距及PP基质等多种因素影响。     

有机蒙脱土的制备及插层剂的选择

以蒙脱土为原料 ,用季铵盐、有机胺盐作为插层剂与蒙脱土层间的离子进行交换 ,并且利用不同的插层方法 ,在不同的介质中制备出一系列有机蒙脱土。经红外光谱和X射线衍射表明 ,有机插层剂已进入蒙脱土的层间 ,有机蒙脱土的层间距由 1.2nm增加到 1.4～ 2 .3nm。对有机蒙脱土在甲苯中的流变行为进行了研究 ,发现改性蒙脱土能在甲苯中膨润。研究表明 ,以十八烷基胺盐酸盐为插层剂 ,利用水作介质得到的有机蒙脱土综合效果最好。     

改性蒙脱土负载单茂钛催化剂原位聚合制备聚乙烯纳米复合材料

采用十六烷基三甲基溴化铵对蒙脱土进行有机膨化改性,使其层间距扩大,研制出了有机改性蒙脱土(OMMT).以甲苯作为聚合介质,改性甲基铝氧烷(mMAO)活化五甲基茂基三氯化钛(Cp*TiCl3),生成的活性中心可插入、并负载在改性蒙脱土纳米片层间,然后催化乙烯进行原位配位聚合,制备聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料.对聚乙烯纳米复合材料的结构和性能进行了表征和测试,研究改性蒙脱土载体对Cp*TiCl3/mMAO催化乙烯聚合及对聚合产物结构、性能的影响.     

改性蒙脱土对废水溶液中Cu(Ⅱ)的吸附研究

采用钠基蒙脱土,经十六烷基三甲基溴化铵(1631)和十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)有机改性剂分别改性后,对废水溶液中的Cu(Ⅱ)进行了吸附条件研究,考察了有机改性剂用量、改性蒙脱土投加量、搅拌温度和吸附作用时间等因素对吸附效果的影响。结果表明,经2种改性剂改性的蒙脱土对Cu(Ⅱ)均达到了理想吸附效果,较佳吸附条件是:1 631和1227用量分别为5%和7%;改性土添加量均为2.8 g/mL,搅拌温度为80℃;吸附作用时间分别为60 min和90 min。在此条件下,对实际电镀废水中Cu(Ⅱ)去除率分别为89.5%和75.8%,均优于未改性蒙脱土。     

蒙脱土插层PTT的结晶和热稳定性研究

研究了熔融插层法制备聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)／蒙脱土纳米复合材料的结晶和热性能。结果表明，由于蒙脱土的层状结构，对有机小分子有阻隔作用，当蒙脱土插层PTT热分解时，产生的小分子副产物只能绕过蒙脱土片层，这就减缓了分解产物的释放速率，改善了材料的热稳定性。此外，由于蒙脱土的成核剂作用，能够提高PTT复合材料的结晶速率。     

季胺碱改性蒙脱土催化酯交换制备生物柴油

采用离子交换法,以4种不同碳链长度的季铵盐对钠基蒙脱土进行插层改性,并采用FT-IR、XRD对改性蒙脱土进行表征;考察了其在大豆油与甲醇酯交换合成生物柴油反应中的催化性能。结果表明,4种季胺盐改性蒙脱土催化剂中,四甲基溴化铵改性蒙脱土对大豆油与甲醇酯交换反应的催化活性最高。以此改性蒙脱土为催化剂,在催化剂质量分数（以大豆油质量计）1.5%、醇/油质量比12、反应温度65℃、反应时间5 h条件下,大豆油与甲醇酯交换反应生物柴油产率达到91.2%。该催化剂重复使用7次后活性并无明显下降,表明有机改性蒙脱土是一种潜在的制备生物柴油的有机-无机复合催化材料。     

有机改性蒙脱土对苯酚的吸附性能研究

通过离子交换的方法用季铵盐对蒙脱土进行有机改性,并采用静态吸附试验考察了有机改性蒙脱土对废水中苯酚的吸附性能。结果表明在有机改性蒙脱土的用量为2 g/L,吸附时间为30 min,吸附温度为60℃,苯酚初始质量浓度为250 mg/L的条件下,改性蒙脱土对苯酚的去除率可达78%。有机改性蒙脱土对苯酚的吸附过程可以通过伪一级动力学方程进行描述。     

有机蒙脱土的制备与表征

用长链季铵盐对蒙脱土进行交换反应,季铵盐嵌入到蒙脱土的层间。研究了季铵盐的种类、反应时间、反应配比及反应温度对交换反应的影响。用ＩＲ、ＸＲＤ和ＴＧ等测试手段对改性蒙脱土进行表征与测试。用旋转粘度计对改性蒙脱土在二甲苯溶剂中的流变行为进行了研究,改性蒙脱土能在甲苯中实现膨润     

海藻酸钠改性蒙脱土对聚丙烯酸钠吸水性和光稳定性的影响

采用海藻酸钠对蒙脱土进行了改性,并用X射线衍射和红外光谱对改性蒙脱土进行了表征。将改性后的蒙脱土分散在丙烯酸聚合液中进行聚合,制得了高吸水性复合物。与不加蒙脱土的吸水试样相比,加入质量分数5%的改性蒙脱土后,吸水剂对去离子水和质量分数0.9%NaCl溶液的吸水倍数分别提高了115g/g和18g/g。而加入同量的未改性蒙脱土后,吸水剂对去离子水的吸水倍数下降了221g/g。在高压汞灯照射30d后,聚丙烯酸钠和聚丙烯酸钠/修饰蒙脱土吸水性复合物的吸水倍数分别下降了152g/g和67g/g。     

一种聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料及制备方法

申请号 :0 0 10 46 2 4;申请日 :2 0 0 0年 3月 17日 ;申请人 :中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司、中国石油兰州石化公司化工研究院 ;公开 公告号 :12 6 76 82 ;公开 公告日 :2 0 0 0年 9月 2 7日。文摘 :本发明提供了一种聚丙烯 /蒙脱土纳米复合材料及其制备方法。蒙脱土进行离子交换反应后 ,通过液相插层反应接枝改性的聚丙烯在液相反应器中插入蒙脱土片层 ,层状硅酸盐蒙脱土通过库仑力与聚丙烯的接枝部分接合 ,并以纳米尺度分散在聚丙烯中 ,得到性能优良的聚丙烯 /蒙脱土纳米复合材料。本发明过程简单 ,生产效率高且成本较低…     

离子偶极法提纯改性蒙脱土

用离子偶极法对膨润土进行处理后 ,其膨胀容与阳离子交换容量均有提高 ,表明蒙脱石含量提高 ,提纯及钠化改性有效 ;XRD、IR谱图及TG曲线同时也表明 ,实现了膨润土的有机化改性 ,蒙脱石d0 0 1 面层间距增大。进一步用季铵盐对提纯改性后的膨润土进行有机化改性 ,XRD表征表明 ,蒙脱石d0 0 1 面层间距继续变大 ,说明经离子偶极法提纯改性后不会影响对蒙脱石表面的进一步修饰改性 ;TG曲线和IR谱图表明处理后的膨润土吸水性下降。基于实验过程现象 ,对离子偶极法的改性机理进行了初步探讨 ,认为是相转移催化机理     

表面改性对膨润土润滑脂性能影响的研究

通过对钠基膨润土插层改性,制备不同改性剂含量和不同改性剂成分的有机膨润土,并以此为稠化剂制备润滑脂,考察润滑脂的锥入度和压力分油,研究改性过程的影响因素及其对润滑脂性能的影响规律。文章讨论了膨润土的改性过程和膨润土润滑脂的稠化机理。实验结果表明,随着改性剂添加量的增加,膨润土层间距增大,改性剂分子在膨润土层间区域的排列从双层平卧变化为倾斜双层结构。当改性剂分子在膨润土层间区域的排列方式为倾斜单层结构时,即改性剂添加量为120-140mmol/100g,润滑脂的性能最佳。十八烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵混合改性膨润土,制备得到膨润土润滑脂的稠化性能、胶体安定性、抗磨性能和减磨性能均得到提高,最佳混合摩尔比为1:1。     

蒙脱土改性的研究进展

简述了近年来国内外蒙脱土改性方面的研究进展,着重从有机、无机两方面对蒙脱土改性进行了概述,主要介绍了氨基酸类、烷基铵盐类、聚合物单体、偶联剂、无机酸类和无机盐类对蒙脱土的改性,分别对蒙脱土的疏水性、物化性和吸附能力进行了改进和提高。同时介绍了改性蒙脱土在纳米材料及现代工业中的应用前景。     

水性聚氨酯/硅烷蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

用硅烷偶联剂修饰蒙脱土,制备了水性聚氨酯/硅烷蒙脱土纳米复合材料。傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和透射电镜表征结果表明,硅烷偶联剂对蒙脱土的表面进行了有效的修饰,合成水性聚氨酯的各单体在蒙脱土层间聚合,使片层间距达到了5.19nm。热重分析和力学测试表明,水性聚氨酯/硅烷蒙脱土纳米复合材料比纯水性聚氨酯具有更优异的热性能,当硅烷蒙脱土的质量分数为2%时,拉伸强度和断裂伸长率分别提高了56.4%和40.0%。     

蒙脱土增强热塑性淀粉性能的研究

用蒙脱土(MMT)作增强剂、甲酰胺和尿素为混合塑化剂制备了MMT增强热塑性淀粉(MTPS)。用扫描电子显微镜(SEM)、万能实验机和热重分析法(TG)对MTPS进行了结构表征和性能测试。SEM表征结果说明,MMT可均匀分散在热塑性淀粉(TPS)中,MMT和TPS有良好的界面结合。力学性能测试结果表明,w(MMT)=0-30％时,MTPS拉伸强度达到23.415MPa,断裂伸长率从112.522％降至21.421％,屈服应力从3.172MPa上升至17.204MPa,屈服应变从31.221％降至4.471％,杨氏模量达到531.114 MPa,断裂能从2.033 N·m下降到1.414 N·m。该材料的耐水性能和热稳定性均高于纯TPS。     

纳米塑料复合啤酒瓶的初步研制

研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)／蒙脱土(MMT)纳米复合材料的合成工艺,讨论了MMT对PET聚合工艺及切片的形变和相变温度以及气体阻隔性能的影响。结果表明:PET／MMT纳米复合材料的合成工艺与普通聚酯切片的合成工艺相近,含MMT 3.0％的纳米啤酒瓶可耐95℃高温,对O2、CO2气体的阻隔性比普通聚酯瓶提高2~3倍。     

钠蒙脱石表面水化评价方法研究

页岩地层黏土矿物表面水化的抑制仍然存在技术瓶颈,亟需建立抑制黏土矿物表面水化的新理论和新方法。文章主要以泥页岩中常见的钠蒙脱石黏土矿物样品为研究对象,通过等温吸附法研究其表面水化程度,采用X射线衍射分析法、热重分析法和核磁共振分析法研究了钠蒙脱石的结合水类型及含量,建立了钠蒙脱石结合水的定量评价方法。实验结果表明：随着相对湿度的增加,钠蒙脱石的基底间距呈阶梯状逐步增加,当相对湿度为1.00时,钠蒙脱石可达到四层水化;热重分析可定量区分钠蒙脱石的阳离子层间水、层间表面水和自由水。核磁共振分析能定量区分黏土矿物的结合水和自由水。此举可为建立抑制黏土矿物表面水化定量评价方法提供理论和实验支撑。     

聚乙烯-蒙脱土纳米复合材料的结构与性能

利用MgCl2在醇溶剂中可溶解及蒙脱土(MMT)在醇溶剂中发生层间膨胀的特性,制备了负载于MMT层间的MMT-MgCl2-TiCl4催化剂。MgCl2的引入,屏蔽了MMT表面复杂的化学因素对MMT-MgCl2-TiCl4催化剂活性的影响,并起到了高效载体的作用;增大了MMT的层间距,为引入活性中心Ti及活化过程提供了空间,确保MMT-MgCl2-TiCl4催化剂具有很好的活性,同时也为MMT在聚合过程中的层间剥离提供了条件。通过原位插层聚合复合法制备了聚乙烯-MMT纳米复合材料(简称纳米复合材料)。用X射线衍射、场效应扫描电子显微镜和透射电子显微镜等技术考察MMT的层间距、纳米复合材料形态及MMT在聚乙烯基质中的分布时发现,MMT片层呈剥离状态。当纳米复合材料中MMT的质量分数为1.5%-2.0%时,纳米复合材料具有良好的力学性能。     

Kinetics and thermodynamics of Mn(II) removal from aqueous solutions onto Mg-Zn-Al LDH/montmorillonite nanocomposite

This study deals with the removal of Mn(II) from aqueous solutions by Mg-Zn-Al LDH/montmorillonite nanocomposite. LDH adsorbent was prepared by co-precipitation method and the composite was prepared by physical mixing of LDH and MMT using high-shear action. The data revealed that the maximum adsorption efficiency were 24.5, 26.4 and 28.9?mg/g at adsorbent mass of 0.25?g/L, pH of 6.0, initial Mn(II) concentration of 80?mg/L, stirring rate of 160?rpm, contact time of 75?min and different temperatures of 298, 308 and 318?K, respectively. Langmuir and Freundlich models were used to optimize the adsorption process and pseudo-first order and pseudo-second order models were used to evaluate the adsorption kinetics of Mn(II) ions onto Mg-Zn-Al (LDH)/MMT nanocomposite. The data indicated that Langmuir model fits the experimental data better than Freundlich model and pseudo-second order model is sufficient to depict the kinetics of Mn(II) onto Mg-Zn-Al (LDH)/MMT composite. Also, the data obtained from thermodynamics study; Gibbs free energy (ΔG°), Enthalpy change (ΔH°), and Entropy change (ΔS°) revealed that the adsorption process is spontaneous, endothermic and randomness at the solid-solution interface during the process of adsorption.