废旧PE-HD/OMMT纳米复合材料热氧老化性能和燃烧性能研究

以废旧高密度聚乙烯（PE-HD）和蒙脱土（MMT）为原料,采用熔融插层法制备纳米复合材料,考查制备工艺对该材料热氧老化性能和燃烧性能的影响。结果表明,PE-HD复合MMT或有机蒙脱土（OMMT）后,抗热氧老化性能显著降低,阻燃性能增强;十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、OMMT、马来酸酐（MAH）和过氧化二异丙苯（DCP）加入量分别增加时,PE-HD/OMMT纳米复合材料的抗热氧老化性能无显著变化,阻燃性能呈现先增强后降低或稳定的趋势;当CTAB加入量为1 %、OMMT加入量为3 %、MAH和DCP加入量为1.5 %时,PE-HD/OMMT纳米复合材料的极限氧指数达到19.4 %,阻燃性能最好。     

膨胀型阻燃剂和有机蒙脱土协同阻燃聚丙烯的研究

采用熔融插层法制备了聚丙烯/膨胀型阻燃剂/有机蒙脱土（PP/IFR/OMMT）阻燃复合材料。探讨了OMMT对PP膨胀阻燃体系的影响,通过X射线衍射(XRD)、极限氧指数、热重分析(TG)、力学性能测试对阻燃复合材料的阻燃性、热稳定性及力学性能进行了研究。结果表明,PP高分子链插层进入OMMT层间,形成了插层型复合材料。OMMT与IFR具有明显的协同阻燃性。OMMT添加量为2份时,复合材料的极限氧指数达到31 %,较单独添加IFR时高出30 %;与纯PP相比,复合材料残炭率明显提高。随着OMMT含量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均呈现先上升后下降的趋势,当OMMT含量为3份、IFR含量为22份时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度达到最大值。     

四溴双酚-A阻燃体系在HIPS／OMMT复合材料中的阻燃性研究

采用熔融插层法分别制备高抗冲苯乙烯／有机蒙脱土（HIPS／OMMT）复合材料和四溴双酚-A／三氧化二锑（TBBPA—Sb2O3）体系阻燃的HIPS／OMMT复合材料,透射电镜研究表明,有机蒙脱土均匀地分散于HIPS基体当中,形成了插层复合结构,锥形量热仪和氧指数仪研究表明：与纯的HIPS相比,HIPS／OMMT复合材料的阻燃性和抑烟性有所提高,但阻燃性的提高幅度较有限：与仅添加OMMT时的HIPS／OMMT复合材料相比,添加相同量OMMT时TBBPA—Sb2O3体系阻燃的HIPS／OMMT复合材料的热释放速率（HRR）和热释放速率峰值（PHRR）均有所降低,氧指数有所增加,且随TBBPA—Sb2O3阻燃剂添加量的增加阻燃性能的提高越明显,但TBBPA—Sb2O3的加入会导致聚合物燃烧过程生烟速率和生烟量的显著增加．因此此类阻燃剂的加入量不宜过高。     

聚丙烯/尼龙6/蒙脱石新型膨胀型纳米复合阻燃材料的研究

采用尼龙6（PA6）代替季戊四醇（PT）作成炭剂组成新型的膨胀型阻燃剂（IFR）,用熔融插层法成功制备了聚丙烯（PP）／PA6／有机化蒙脱石（OMMT）新型膨胀型纳米复合阻燃材料。用X射线衍射分析（XRD）和扫描电镜（SEM）观察OMMT层间距的变化和材料的微观结构,用热重分析（TG）、极限氧指数（LOI）测试和垂直水平燃烧测试研究了其阻燃性能,并考察了纳米复合材料的力学性能。研究结果表明,OMMT的层间距由2．200nm扩大到2、800nm,加入质量分数为4％-6％的OMMT的复合材料不仅使材料的拉伸强度和冲击强度提高了15％和69．5％,还提高了材料的阻燃性能,使剩炭率增加了12．32％,LOI达到22％,燃烧测试达HB级,其综合性能最佳。     

HIPS/OMMT复合材料阻燃性能的研究

采用挤出工艺、熔融插层法制备了高抗冲聚苯乙烯／有机蒙脱土（HIPS／OMMT）复合材料。通过X射线衍射仪和扫描电镜研究蒙脱土和复合材料的微观结构，发现OMMT的层间距由改性前的1.52nm增大到2．25nm，复合材料中的OMMT片层被剥离开来，与HIPS基体形成了剥离型的复合材料。用基于耗氧原理的锥形量热仪测试并分析HIPS／OM—MT复合材料的阻燃性能。结果表明，与纯的HIPS相比，HIPS／OMMT复合材料的热释放速率及其峰值、质量损失速率均明显降低，且随OMMT添加量的增加，复合材料的热释放速率峰值降低愈明显；通过对复合材料的阻燃性能和微观结构的分析，探讨了其阻燃机理。     

低烟无卤阻燃HIPS的研究

采用熔融法制备包括有机蒙脱土（OMMT）、红磷（RP）和酚醛树脂（PFR）体系的阻燃高抗冲聚苯乙烯（HIPS）复合材料，用基于耗氧原理的锥形量热仪研究复合材料的阻燃性能，用扫描电子显微镜观察了复合材料燃烧残余物的微观结构形态。结果表明，与纯HIPS相比，制备的HIPS／OMMT复合阻燃材料阻燃性能有所提高，但提高幅度有限；与HIPS／OMMT复合阻燃材料相比，添加RP和PFR的阻燃RP／PFR／HIPS／OMMT复合材料的热释放速率及其峰值、质量损失速率和生烟速率等燃烧性能参数继续降低，且火灾性能指数大幅提高，表现出低烟和高效的阻燃特点。     

线性低密度聚乙烯/有机蒙脱土纳米复合材料的制备及性能研究

通过熔融共混法制备了线性低密度聚乙烯／有机蒙脱土（LLDPEtOMMT）纳米复合材料,采用X-射线衍射分析（XRD）和透射电镜（TEM）对材料的结构进行表征,研究了OMMT的用量对LLDPE／OMMT纳米复合材料力学性能及阻燃性能的影响。结果表明,当OMMT的用量为30％（重量百分比）8寸,材料的极限氧指数（LOI）从180％提高到23．8％,热释放速率峰值（PHRR）从LLDPE的771．9kW／m2下降到5113kW／m2,下降幅度高达33．8％,表现出较好的阻燃性能;同时材料也呈现出良好的力学性能。     

SEBS／蒙脱土复合材料结构与阻燃性能的研究

根据蒙脱土（MMT）特殊的片层结构,采用熔融插层法制备热塑性弹性体SEBS／蒙脱土插层复合材料。通过X射线衍射仪、透射电镜等表征手段研究复合材料的微观结构。使用锥形量热仪评价复合材料的燃烧性能。结果表明,有机蒙脱土（OMMT）片层的间距为1．948nm,SEBS／5％OMMT体系的片层间距为4．307nm,说明聚合物SEBS插入有机蒙脱土片层之间。SEBS／OMMT复合材料具有较低的热释放速率和质量损失速率,且随着OMMT添加量的增加,其热释放速率峰值降低愈明显。通过对复合材料的阻燃性能和微观结构的分析,探讨了其阻燃机理。     

OMMT -卤-锑阻燃体系对 PA6／LGF 复合材料的影响

利用有机蒙脱土（ OMMT）协同溴代环氧树脂（ BER）、三氧化二锑（ Sb2 O3）通过熔融插层法制备OMMT-卤-锑阻燃长玻纤增强尼龙6复合材料（OMMT/FR/PA6/LGF）,通过极限氧指数（LOI）、垂直燃烧（UL-94）、锥形量热分析（CONE）、热失重分析（ TGA）、扫描电镜（ SEM）等方法研究了不同质量比的OMMT-卤-锑阻燃体系对OMMT/FR/PA6/LGF复合材料成炭、阻燃、燃烧、力学性能以及热稳定性的影响。结果表明,当OMMT添加量为2％, BER/Sb2 O3添加量为10％时,二者表现出优异的协同阻燃效应,不仅能促使OMMT/FR/PA6/LGF复合材料生成的炭层结构最为致密、均匀、连续,氧指数值最高且能保持FV-0级,还对复合材料的力学性能影响相对最小。     

有机蒙脱土和氢氧化镁对PS的协同阻燃作用研究

将聚苯乙烯(PS) 树脂与有机蒙脱土(OMMT) 和表面改性的氢氧化镁(MH) 直接熔融复合制备了PS/MH/OMMT复合材料,采用X射线衍射对复合材料的微观结构进行了分析,分别用水平燃烧试验、氧指数试验和高温处理试验研究了复合材料的阻燃性能。结果表明：OMMT 与PS熔融复合后,其片层间距从1.46 nm增加至3.30 nm,表明与PS分子链形成了插层复合结构,MH的引入并不影响纳米插层结构的形成。OMMT与MH并用时可以显著减少复合材料在燃烧时的滴落和发烟性,材料在高温下更加稳定,阻燃性能更好,从而可以减少阻燃剂的用量。     

PVC／OMMT／WF纳米复合材料性能研究

对蒙脱土进行有机改性制得有机蒙脱土（OMMT），并制备了聚氯乙烯侑机蒙脱土／木粉（PVC／OMMT／WF）纳米复合材料。采用硅烷偶联剂对木粉表面进行改性，有效提高了聚氯乙烯／木粉（PVC／WF）复合材料的力学性能，其中加入1．5％（质量含量，下同）硅烷偶联剂可使复合材料的冲击强度和拉伸强度分别提高14．8％和18．5％。研究了OMMT的加入对木粉改性前后的PVC／WF复合材料力学性能、耐热性能及阻燃性能的影响，结果表明，木粉未经改性时，OMMT加入无助于PVC／OMMT／WF复合材料力学性能的提高；木粉用硅烷偶联剂改性后，添加少量的OMMT，可使PVC／OMMT／WF复合材料的冲击强度和拉伸强度明显提高。研究表明，添加OMMT可显著延迟复合材料的点燃时间，燃烧残余率也明显增加，OMMT是PVC／WF复合材料的高效阻燃剂。     

PE-HD/BF/PE-g-MAH复合材料的力学性能和热性能

采用10 %（质量分数,下同）的NaOH碱溶液处理竹纤维（BF）,用双螺杆挤出和注射成型的方法制备了高密度聚乙烯（PE-HD)/BF和PE-HD/BF/马来酸酐接枝聚乙烯（PE-g-MAH）复合材料,用扫描电子显微镜和热失重分析仪观察和表征了材料的形貌和热稳定性, 测试了力学性能、流动性能和热变形温度。结果表明,碱处理可提高BF的热稳定性;碱处理的BF使PE-HD的刚性、弯曲强度和热变形温度提高,但导致拉伸强度、冲击韧性、熔体流动性和热稳定性下降;添加PE g MAH能改善BF与PE-HD基体之间的界面结合,添加5 % PE-g-MAH可同时提高PE-HD/30 % BF复合材料的拉伸、弯曲和冲击性能以及热稳定性和热变形温度,而且复合材料具有较好的流动性,可满足注射成型的要求。     

OMMT对PE-HD/PA6合金的结晶性能和相容性的影响

研究了不同含量的有机蒙脱土（OMMT）对高密度聚乙烯/聚酰胺6（PE-HD/PA6）合金的结晶性能和微观结构的影响。X射线衍射和差示扫描量热仪分析表明,随着OMMT的含量的增加,PA6倾向于生成γ晶型;扫描电镜分析表明,对于PE-HD/PA6合金,PA6以球状分散在PE-HD基体中,相尺寸直径较大,为30~40 μm;添加OMMT后,PA6分子链的极性基团可以与OMMT层间表面产生强的相互作用,使得大分子链在熔融过程中进入OMMT层间,得到PE-HD/PA6/OMMT纳米复合材料。当添加3份OMMT后,复合材料中分散相PA6的相尺寸降低至10 μm,尺寸分布均匀,说明OMMT起到了相容剂的作用。同时,适量的OMMT提高了PE-HD/PA6合金对有机溶剂的阻透性。     

Thermal stability of organo‐montmorillonite‐modified wood flour/poly(lactic acid) composites

In this research, wood flour (WF) was modified using sodium–montmorillonite (Na‐MMT) at four different concentrations (0.5, 1.0, 2.0, and 4.0 wt%, respectively) and didecyl dimethyl ammonium chloride (DDAC) in a two‐step process to form organo‐montmorillonite (OMMT) inside the WF or attached to the WF surface. The thus‐modified WF was then mixed with poly(lactic acid) (PLA) to produce WF/PLA composites. The thermal stability of these composites with respect to their resistance against both thermal deformation and thermal decomposition was characterized by stress relaxation, differential scanning calorimetry (DSC), and thermogravimetric (TG) analysis. Besides, the activation energies for thermal decomposition of the composites were calculated. The results showed the following: (1) The modification of WF by OMMT improved the resistance against thermal deformation of the composites at appropriate OMMT loadings (lower than 1 wt% in this study). However, after introducing excessive OMMT, the enhancements in thermal stability diminished. Composite containing WF modified by 0.5 wt% of OMMT showed the optimal thermal deformation stability in this study, reflected in the highest values of thermal properties such as the glass transition temperature, melting temperature, crystallization temperature, and slowest stress relaxation rate. (2) OMMT showed a negative effect on the resistance against thermal decomposition. Namely, OMMT accelerated the thermal decomposition of the composites, probably by the easier degradation of the organic surfactant used for the WF modification. However, this behavior might be favorable for achieving fire retardancy. POLYM. COMPOS., 37:1971–1977, 2016. © 2015 Society of Plastics Engineers     

矿物填料填充聚乙烯/麦秸杆复合材料性能比较

以麦秸杆纤维(WSF)和高密度聚乙烯(PE-HD)为原料,以白云石粉、硅灰石粉及滑石粉为填充料,通过熔融混炼及注射成型的方法制备了PE-HD/WSF/填料复合材料,并通过差示扫描量热仪、扫描电子显微镜和电子万能试验机等考察分析了填料种类及含量对复合材料结晶性能、微观形貌和力学性能等的影响.结果表明,在WSF的含量为40...     

ATPU和蒙脱土复合增强不饱和聚酯的研究

用插层聚合法制备了不饱和聚酯（UPR）／丙烯酸酯封端聚氨酯（ATPU）／改性蒙脱土（OMMT）复合材料，探讨了ATPU和OMMT对复合材料的性能和形态的影响。结果表明，随着ATPU用量的增加，复合材料的冲击强度迅速提高，但复合材料的拉伸强度、弯曲强度、巴氏硬度和热变形温度降低；当OMMT少于质量分数3％时，UPR的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度随OMMT用量的增大而提高，超过质量分数3％时，复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度都下降。当OMMT和ATPU的用量分别为质量分数3％和15％时，拉伸强度提高约50％，而冲击强度和弯曲强度分别提高约8．6％和10．3％，热变形温度提高了12．5℃，收缩率降低了78％。     

吸水对PE-HD/竹粉复合材料防霉性能的影响

研究了吸水对不同竹粉含量（30 %、40 %、50 %、60 %及70 %,质量分数,下同）及添加有1.5 %抗菌剂硼酸锌（ZnB）的高密度聚乙烯（PE-HD）/竹粉复合材料（40/60）防霉性能的影响,通过吸水试验及霉菌试验,对试样不同吸水时段的吸水率及霉菌试验后试样的表面形态及霉变等级进行了测定与观察。结果表明,PE-HD/竹粉复合材料的吸水率随吸水时间及竹粉含量的增加而增加;吸水2、4、8及11 d的PE-HD/竹粉试样,其防霉性能与未吸水试样无明显差异;PE-HD/竹粉复合材料的霉菌抗性随竹粉含量的增加而降低,与未添加ZnB的对照试样相比,ZnB的添加显著提高了材料的霉菌抗性,可将材料的被害值从3~4级降至0~1级。     

Effects of organo‐montmorillonite on the mechanical and morphological properties of epoxy/glass fiber composites

Epoxy composites filled with glass fiber and organo‐montmorillonite (OMMT) were prepared by the hand lay‐up method. The flexural properties of the epoxy/glass fiber/OMMT composites were characterized by a three‐point bending test. The flexural modulus and strength of epoxy/glass fiber were increased significantly in the presence of OMMT. The optimum loading of OMMT in the epoxy/glass fiber composites was attained at 3 wt%, where the improvement in flexural modulus and strength was approximately 66 and 95%, respectively. The fractured surface morphology of the epoxy/glass fiber/OMMT composites was investigated using field emission scanning electron microscopy. It was found that OMMT adheres on the epoxy/glass fiber interface, and this is also supported by evidence from energy dispersive X‐ray analysis. Copyright © 2007 Society of Chemical Industry     

A Study on Structure and Mechanical Properties of Polyurethane/Organic-Montmorillonite Nanocomposites

The intercalated nanocomposites of polyurethane (PU) with organic-montmorillonite (OMMT) treated by cetryltrimethyl ammonium bromide was prepared. The interlayer spacing of PU/OMMT nanocomposites was 3–4 nm. The interface interaction of PU/OMMT nanocomposites was improved compared to that of PU/montmorillonite (MMT) composites. The orderly arrangement of the PU chains was hindered because of strong interface interaction between the silicate layers dispersed in the nanometer and PU chains. By adding 2 wt% OMMT to PU, tensile strength and tear strength of the PU/OMMT composites were increased from 10.5 MPa and 36.4 KN/m to 13.8 MPa and 42.2 KN/m, respectively. The tensile strength and tear strength increased with OMMT content firstly, reaching its maximum when the OMMT content was 8 wt%. After that, the tensile strength and tear strength decreased with the further increase of the OMMT content. Compared to that of PU, the elongation at break of the PU/OMMT nanocomposites increased, indicating that the stretch of PU/OMMT nanocomposites increased.     

高密度聚乙烯／蒙脱土纳米复合材料的制备与性能研究

采用马来酸酐接枝乙烯醋酸乙烯酯（EVA-g-MAH）和马来酸酐接枝低密度聚乙烯（PE-LD-g-MAH）为相容剂，制备了高密度聚乙烯傣脱土（PE-HD／MMT）纳米复合材料。用X射线衍射和扫描电镜对有机蒙脱土和PE-HD／MMT复合材料的结构进行了表征，研究了蒙脱土和相容剂含量对制备的纳米复合材料力学性能及热性能的影响。结果表明，相容剂的加入有利于插层。MMT在复合材料中呈纳米级分散。其层间距可由2．10nm增大至3．85nm。MMT含量为3％（质量分数，下同）、EVA-g-MAH含量为15％时，复合材料的综合力学性能最好，冲击强度和拉伸强度分别较PE-HD提高43．7％和5.8％。