溶液剥离-吸附法制备高分子纳米复合材料

采用溶液剥离-吸附法制备了乙烯基聚合物/改性蒙脱土(VP/C-MM T)高分子纳米复合材料。X射线衍射检测结果表明,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性蒙脱土的层间距由1.2916 nm增加到1.9620 nm,与乙烯基聚合物(VP)复合后,蒙脱土的d(001)峰消失;透射电镜对纳米复合材料成膜物的检测结果表明,蒙脱土在VP基体中以片层形式分散,说明VP/C-MM T为剥离型纳米复合材料。示差扫描量热检测结果表明,蒙脱土的存在可以较好地提高聚合物的热稳定性。通过建立CTAB与蒙脱土插层的理论模型,解释了VP与C-MM T未发生相分离的原因。     

蒙脱土填充补强丁苯橡胶及对橡胶硫化特性的影响

以十八烷基三甲基溴化铵为插层处理剂改性蒙脱土。分别采用有机蒙脱土(C₁₈-MMT) 和Na-蒙脱土(Na-MMT) 填充补强丁苯橡胶, 用XRD 和TEM 对复合材料的结构进行表征。结果表明: 蒙脱土在橡胶基体中的分散取决于蒙脱土的亲油性, 亲油性越强, 蒙脱土的片层在橡胶中的分散越均匀, 完全有机化处理的蒙脱土能够被剥离成厚度为20 nm 左右的片层并均匀分散在橡胶基体中。蒙脱土的存在对橡胶的硫化反应有一定的影响, 有机蒙脱土对橡胶硫化反应有催化作用, 但不改变硫化反应的活化能; Na-蒙脱土片层阻碍了橡胶的硫化交联, 使交联反应对温度的敏感性降低, 导致表观活化能减小。有机蒙脱土填充补强丁苯橡胶, 由于提高了橡胶的交联密度, 同时有机蒙脱土具有高比表面积和滑移性, 大大提高了橡胶的机械性能, 其拉伸强度和300 %定伸应力与炭黑N330 补强橡胶相当, 而断裂伸长率较炭黑补强橡胶有大幅度的提高, 在替代炭黑作为橡胶的补强剂方面具有广泛的应用前景。      

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。      

磺化聚醚醚酮/蒙脱土复合型质子交换膜制备与性能

以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为基体,以有机改性的蒙脱土(OMMT)为无机相,采用溶液插层法成功制备出了可望应用于直接甲醇燃料电池的SPEEK/OMMT复合型质子交换膜.通过X射线衍射(XRD)表征了复合膜的微观结构,并采用交流阻抗和隔膜扩散方法分别考察了复合膜的质子传导性能和阻醇性能.结果表明,蒙脱土的片层间距超过4.4 nm,SPEEK高分子链已插层到蒙脱土片层之间.与纯SPEEK膜相比,SPEEK/OMMT复合膜的质子传导率有所降低,但在90℃也达到了1.2×10-2S/cm的水平,而且蒙脱土的加入明显地降低了SPEEK膜的甲醇渗透率.     

EVOH/蒙脱土插层型纳米复合材料的研究

将蒙脱土有机化处理,然后将有机化蒙脱土与乙烯-乙烯醇嵌段共聚物(EVOH)通过Brabender流变仪熔融共混,制得纳米复合材料.通过电子透射显微镜、傅里叶变换红外光谱分析,X射线衍射分析等手段对该复合材料进行了结构测试.结果表明:EVOH可以插入有机化蒙脱土片层间;聚乙烯吡咯烷酮改性蒙脱土被EVOH插开的片层距离比季铵盐改性蒙脱土被EVOH插开的片层距离大;有机化蒙脱土在复合材料中比例越小,复合体系中蒙脱土被插开的片层间距越大;当有机化蒙脱土含量为8%时,形成剥离型纳米复合材料;当有机化蒙脱土含量为15%时,形成插层型纳米复合材料.     

超声波原位插层制备硅树脂/蒙脱土纳米复合材料

采用超声波技术,原位插层聚合法制备了甲基苯基硅树脂/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料。利用X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)研究了复合材料内部结构以及超声波时间对蒙脱土分散性影响。结果表明,蒙脱土片层间距随着超声波时间延长而增加,当超声波时间短于20min时,有机蒙脱土片层以有序的插层型存在,形成插层型的聚合物/蒙脱土纳米复合材料(PLSN);超声波时间长于30min时,有机蒙脱土片层被剥离,无序地分散在硅树脂基体中,形成剥离型的聚合物/蒙脱土纳米复合材料。     

蒙脱土的有机化处理及其在塑料改性中的应用

使用环氧化合物固相插层改性钠基（或钙基）蒙脱土,得到有机蒙脱土,提出了介孔化学反应解聚纳米软团聚体机理,经XRD和TEM测试分析,所得有机蒙脱土的层间距达到3.0-10.0nm。应用该有机蒙脱土与接枝聚烯烃制备的蒙脱土母粒改性PP、PA、PC等聚合物时,硅酸盐片层均能充分剥离。     

OTAB有机化改性蒙脱土的研究

以十八烷基三甲基溴化铵(OTAB)作插层剂,采用阳离子交换法对蒙脱土进行有机改性.用单因素实验轮换法考察固液比、配料比、时间、温度及pH值等条件对改性效果的影响,确定最佳实验条件.同时借助XRD、热失重及红外光谱对有机土的结构和性能进行了表征.实验表明,在最佳实验条件下,OTAB分子插入到了蒙脱土片层间,使层间距从1.081nm增大到2.025nm.在与环氧树脂基体复合后,d001衍射峰消失,表明有机土被充分剥离,与环氧具有很好的相容性.     

熔融插层法制备PET/蒙脱土纳米复合材料及其性能的研究

采用熔融插层法制备PET/蒙脱土纳米复合材料.对制备的PET/蒙脱土纳米复合材料进行表征和研究,通过XRD分析了PET基体中蒙脱土片层的插层情况,发现达到预期效果;试验数据表明:有机蒙脱土使复合材料的拉伸强度和弯曲强度下降,拉伸模量和弯曲模量上升;随着有机蒙脱土含量的增加,复合材料的阻隔性能得到提高.     

LLDPE/HDPE/MMT纳米复合材料的制备及性能研究

以线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、有机改性的蒙脱土(MMT)为主要原料,选用乙烯-醋酸乙烯酯接枝马来酸酐(EVA-g-MAH)作为增容剂,采用熔融插层法制备了线性低密度聚乙烯/高密度聚乙烯/蒙脱土(LLDPE/HDPE/MMT)纳米复合材料。通过X射线衍射(XRD)分析蒙脱土在聚乙烯基体中的分散情况,并研究蒙脱土的含量对其在基体中分散效果的影响。TG实验结果表明,蒙脱土的加入使LLDPE/HDPE/MMT纳米复合材料的热稳定性得到很大的提高。由DSC曲线可以得出,加入蒙脱土的复合材料相比于纯聚合物,其熔点和热分解温度都有很大的提高,提高程度与蒙脱土的含量有关。     

剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料研究

采用阳离子交换的方法对蒙脱土进行了有机化处理,使蒙脱土由亲水性变成亲油性,并且使其层间距由原来的1.2nm扩大到2.2nm.采用X-射线衍射仪研究了有机蒙脱土在环氧树脂中的剥离行为,制备了环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料并测试了其性能.实验结果表明,环氧树脂与有机蒙脱土的相容性好,蒙脱土在环氧树脂中完全剥离;环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的力学性能、热性能以及阻隔性能与纯环氧树脂固化物相比均有不同程度的提高和改善.     

固化剂类型与固化条件对环氧/粘土纳米复合材料插层剥离行为的影响

本文作者选用了5种不同类型的胺类固化剂:二乙烯三胺(DETA),二氨基二苯基甲烷(DDM),2.4.6三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30),增韧改性胺和低温固化改性胺。考察了固化剂类型,固化温度和时间对环氧树脂/粘土纳米复合材料插层剥离行为的影响。固化程度和粘土层间距分别采用FT-IR和XRD,TEM检测。结果表明:环氧/粘土的插层与剥离行为与所选用的五种固化剂类型关系不大,而主要取决于固化工艺参数。在合适的固化条件下,当环氧树脂在粘土层间的固化速度大于层外固化速度,达到基本固化时,就能实现粘土的剥离,得到环氧/粘土纳米复合材料。     

羧甲基壳聚糖-银/蒙脱土纳米抗菌中间体的制备及性能研究

通过FTIR、XRD、TG对所合成的新型羧甲基壳聚糖-银/蒙脱土纳米中间体的结构进行了表征,结果证明羧甲基壳聚糖-银络合物已进入了蒙脱土层间,其层间距高达6.1982nm;并通过抑菌环实验表明,这种新型纳米控、缓释中间体对泌尿系统的致病菌革兰氏阴性菌大肠杆菌(ATCC25922)、铜绿假单胞菌(ATCC27853),革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌(ATCC25923)和真菌白色念珠菌(ATCC10231)均有较好的抑、杀菌效果;并探讨了功能性纳米中间体的抑、杀菌机理.     

废胶粉/空心玻璃微珠改性环氧树脂的结构与性能

研究了微波辐射改性废胶粉(WRP)、偶联剂改性空心玻璃微珠(HGM)对环氧树脂复合材料的结构和性能的影响.采用差示扫描量热、热重分析等方法进行测试和表征,用扫描电镜观察了复合材料的断面形态.结果表明,少量合适粒径的改性WRP可以提高环氧树脂复合材料的冲击强度,适量的改性HGM可以提高复合材料的T<,g>和弯曲强度,并改...     

有机蒙脱土插层脲醛（OMMT／UF）树脂的制备与性能研究

实验采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)为改性剂,对蒙脱土(MMT)进行了有机化处理,得到了有机蒙脱土(OMMT),并采用聚合反应过程中的插层复合法制备了有机蒙脱土插层脲醛树脂(OMMT/UF)胶粘剂。通过XRD和SEM对OMMT的结构变化进行表征,结果表明:有机改性剂已进入OMMT的层间,OMMT具有较MMT优良的层间结构。考察了OMMT的投加量对OMMT/UF胶粘剂的各项性能的影响,结果表明OMMT加入量越大,越有利于增强除固化时间以外的各项性能,与UF胶粘剂相比,当OMMT质量分数为3%~5%时,得到的OMMT/UF胶粘剂的表观粘度提高了2倍,耐水时间增加了100 min左右,甲醛释放量降至了5.6 mg/L以下,但是固化时间则增加了近1倍。将OMMT/UF胶粘剂用于胶合板的压制,发现OMMT/UF胶粘剂能够改善板材的强度,同时减少板材甲醛的释放。     

Phase separation of polystyrene/poly(vinylmethylether)/organoclay nanocomposites

The effect of addition of organically modified montmorillonite (OMMT) on the phase separation of polystyrene (PS)/poly(vinyl methyl ether) (PVME) blend was examined. Using two types of OMMT modified with two different kinds of surfactants, the effect of organic modification on nanocomposites was investigated by focusing on three major aspects: phase transition, morphological study, and melt rheological behavior both below and above the critical transition temperature. X-ray diffraction (XRD) patterns revealed the formation of intercalated nanocomposites and transmission electron micrographic (TEM) observations showed that the ordering of silicate layers in blend matrix is well matched with the XRD patterns. The addition of clay was found to affect both the mechanism of phase separation and the final morphology. Such effects resulted in uncommon rheological behavior of the blend both below and above the critical transition temperature. Surface phase separation of thin films for virgin blend and nanocomposites was also examined by atomic force microscopy (AFM). Morphology resulting after phase separation was found to be dependent on the nature and the amount of OMMT added to the polymer blend.     

Incorporation of montmorillonite in epoxy to obtain a protective layer prepared by electrophoretic deposition

An electrophoretic deposition (EPD) process was successfully used to obtain a composite epoxy coating containing montmorillonite. To disperse and obtain the intercalation of montmorillonite particles, a suitable procedure was optimized. This procedure did not require the use of additional chemicals and it was performed at room temperature.The microstructural analysis (TEM and XRD) confirmed that the intercalation of montmorillonite layers with epoxy was achieved. Functional characterisations (EIS and TMA) demonstrated the improved properties of the reinforced epoxy coating with respect to the simple epoxy coating.Moreover, the EPD process resulted more efficient in obtaining a montmorillonite-reinforced epoxy coating than a simple epoxy coating.     

Evaluation of the influence of nanoparticles' shapes on the formation of poly(lactic acid) nanocomposites obtained employing the solution method

PLA nanocomposites were prepared by adding organically modified montmorillonite clay (Viscogel B8) and a homoionic clay (NT25), as well as unmodified silica (A200) and modified organic silica (R972). All nanocomposites were obtained by the solution intercalation method using chloroform as a solvent. The materials obtained were essentially characterized by X-ray diffraction and low-field nuclear magnetic resonance relaxometry, through the measurement of proton spin-lattice relaxation time (LF-NMR). Both clays and silicas used to obtain the polymeric nanocomposites showed good dispersion in the polymeric matrix. The relaxation times were distinct for each type of nanoparticle used. The nanocomposite formed with homoionic clay, NT25, presented an increase in the relaxation data, indicating formation of intercalated nanocomposites, contrary to the action of the organoclay Viscogel B8, which preferentially formed an exfoliated nanocomposite. When unmodified and organo-modified silica were added to PLA, an increase in the relaxation time of the polymer matrix was observed. According to the relaxation data, the organosilica R972 dispersed better in the polymeric matrix and consequently interacted better than the A200.