纳米有机蒙脱土改性SEBS/PP共混物的研究

通过熔融插层的方法将纳米有机蒙脱土（OMMT）与氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）／聚丙烯（PP）共混制备得到SEBS／PP／OMMT复合材料。X射线衍射实验证明,复合材料SEBS／PP／OMMT5％、SEBS／PP／OMMT10％片层间距分别为4．17nm,3．91nm,说明聚合物插层进入OMMT片层之间,制备得到SEBS／PP／OMMT插层复合材料。采用锥形量热仪测试材料的阻燃性能,燃烧测试结果表明,SEBS／PP／OMMT复合材料具有比较低的热释放速率和质量损失速率,并且随着OMMT添加量增加,复合材料的热释放速率、峰值热释放速率和总热释放先显著降低最后趋于一个稳定值。综合力学测试结果表明,当有机蒙脱土质量分数为5％～10％时,该复合材料的综合性能最好。     

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。     

蒙脱土/SBR纳米复合材料阻燃性能的研究

采用熔融插层法制备蒙脱土／SBR纳米复合材料，并研究其阻燃性能。结果表明，SBR大分子不能有效插入钠基蒙脱土（Na—MMT）片层间，而能有效插入有机蒙脱土（OMMT）片层间，形成插层型纳米复合材料；将OMMT与高抗冲聚苯乙烯（HIPS）制成阻燃母粒能进一步提高SBR的插层效果。OMMT可以明显改善复合材料的阻燃和抑烟性能，随着OMMT用量的增大，复合材料的热释放速率、峰值热释放速率、平均热释放速率、总热释放和总生烟量先明显降低然后趋于稳定；HIPS-OMMT阻燃母粒可以明显改善复合材料阻燃性能，但对抑烟性能的改善效果不如OMMT。     

PA6/蒙脱土复合材料结构与性能的研究

采用熔融插层法制备了尼龙6(PA6)／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了该复合材料的微观结构,采用锥形量热仪、拉伸测试仪等测试了材料的阻燃性能、力学性能以及热变形温度。结果表明,有机蒙脱土片层的间距扩大了,PA6插入了有机蒙脱土片层之间。PA6／蒙脱土插层复合材料具有较低的热释放速率和质量损失,并且当有机蒙脱土质量分数为5％～7％时,该复合材料的综合性能最好。     

PB-TPE/OMMT复合材料的结构与性能研究

采用烷基季铵盐类有机插层剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对蒙脱土（MMT）进行了改性处理,制备了有机化蒙脱土（OMMT）,并对聚丁烯-1热塑性弹性体（PB-TPE）进行了马来酸酐接枝改性（PB-TPE-g-MAH）。以PB-TPE-g-MAH为相容剂,通过熔融插层法制备了PB-TPE-g-MAH/OM-MT纳米复合材料。采用傅立叶变换红外光谱（FTIR）、X-衍射（XRD）、透射电镜（TEM）等手段分析了材料结构。结果表明：OMMT在PB-TPE-g-MAH体系中得到了插层和部分剥离,使有机蒙脱土片层间距由原来的1.96 nm增加到3.81 nm。与不含蒙脱土的PB-TPE相比,PB-TPE-g-MAH/OMMT纳米复合材料的拉伸性能得到明显提高。     

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。     

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。     

聚合物/有机蒙脱土纳米复合材料分散形态的制备影响因素

选择不同种类的有机蒙脱土（OMMT）和不同聚合物种类,采用不同加工条件和工艺,利用机械混炼法或挤出法制备出了不同亚微观形态的聚合物/有机蒙脱土纳米复合材料。首先通过研究具有不同的改性层间距的OMMT,发现改性后层间距的增大有利于聚合物分子的插层及蒙脱土片层的剥离,有利于制备剥离型纳米复合材料,并用示意图简要说明了形成过程;而同一种OMMT在具有不同分子结构的聚合物中,利用实例（高密度、低密度、线型低密度聚乙烯）以及简易示意图说明了聚合物分子链结构对于制备的纳米复合材料的亚微观形态的影响机理。在加工工艺条件中,加工过程中的剪切力大小是主要影响因素,通过以挤出法和机械混炼法制备的PP/OMMT与EPDM/OMMT纳米复合材料的TEM结果对比分析,说明剪切力的增大有利于蒙脱土片层的分离,更倾向于制备出剥离型纳米复合材料。     

阴离子开环聚合制备尼龙6/蒙脱土复合材料及其性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵为有机插层剂对无机蒙脱土进行处理制得有机蒙脱土（OMMT），然后采用阴离子开环聚合，制备了尼龙6／蒙脱土复合材料。用FT-IR、TG和XRD对有机蒙脱土的插层情况进行了表征。结果表明，插层剂已插入蒙脱土片层中；当OMMT用量为2％时，复合材料的熔点最高，结晶度最大，力学性能最好。     

PA6/蒙脱土复合材料的炭层结构对阻燃性能的影响

采用熔融插层法制备了含有无机蒙脱土(MMT)和有机蒙脱土(OMMT)的PA6(尼龙6)/MMT和PA6/OMMT复合材料,并通过锥形量热仪评价了复合材料的阻燃性能;采用数码相机、扫描电镜(SEM)观察了燃烧残余物的宏观、亚微观和微观结构。结果表明,OMMT能明显降低复合材料的热释放速率和质量损失速率,PA6/OMMT纳米复合材料燃烧中形成的炭渣具有特殊的皮层-蜂窝层复合的亚微观结构,并在微观上具有网络结构,二者共同作用构成了有效的阻隔层,降低了材料的可燃性。     

Mechanical and rheological properties of PP/SEBS/OMMT ternary composites

The microstructure and mechanical properties of polypropylene (PP)/OMMT binary nanocomposites and PP/styrene‐6‐(ethylene‐co‐butylenes)‐6‐styrene triblock copolymer (SEBS)/OMMT ternary nanocomposites were investigated using X‐ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), and rheology and electromechanical testing machine. The results show that the organoclay layers are mainly intercalated and partially exfoliated in the PP‐based nanocomposites. The additions of SEBS and OMMT have no significant effect on the crystallization behavior of PP. At the same time, it can be concluded that the polymer chains of PP and SEBS have intercalated into the organoclay layers and increase the gallery distance after blending process based on the analytical results from TEM, XRD, and rheology, which result in the form of a percolated nanostructure in the PP‐based nanocomposites. The results of mechanical properties show that SEBS filler greatly improve the notched impact strength of PP, but with the sacrifice of strength and stiffness. OMMT can improve the strength and stiffness of PP and slightly enhance the notched impact strength of PP/PP‐g‐MA. In comparison with neat PP, PP/OMMT, and PP/SEBS binary composites, notched impact toughness of the PP/SEBS/OMMT ternary composites significantly increase. Moreover, the stiffness and strength of PP/SEBS/OMMT ternary nanocomposites are slightly enhanced when compared with neat PP. It is believed that the synergistic effect of both SEBS elastomer and OMMT nanoparticles account for the balanced mechanical performance of the ternary nanocomposites. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2009     

SEBS/蒙脱土复合材料结构及热性能研究

采用十二烷基三苯基溴化膦(DTPB)改性钠基蒙脱土(Na+-MMT),利用熔融插层法制备氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)/蒙脱土复合材料。采用X射线衍射仪、红外光谱仪、场发射扫描电镜、热重分析仪对样品进行结构表征和性能测试,比较不同有机化蒙脱土(OMMT)对SEBS/OMMT复合材料的影响。结果表明:无论是MMT还是OMMT都起到了阻止SEBS热失重进程的发展,且携带苯基的DTPB有机改性剂有利于OMMT与SEBS复合材料的相容性。     

OMMT分散形态对POE/OMMT复合材料性能的影响

用熔融插层法制备了乙烯-1-辛烯共聚物(POE)/有机蒙脱土(OMMT)复合材料和马来酸酐接枝POE(POE-g-MAH)/OMMT纳米复合材料.用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)分析了OMMT在两种基体中的分散形态;采用热重(TG)分析仪和锥形量热仪研究了两种复合材料的热稳定性和阻燃性能,同时考察两种复...     

Impact,thermal, and morphological properties of functionalized rubber toughened‐poly(ethylene terephthalate) nanocomposites

In this study, poly(ethylene terephthalate)/organo‐montmorillonite (PET/OMMT) nanocomposites were melt‐compounded using twin screw extruder followed by injection molding. Maleic anhydride grafted styrene‐ethylene/butylene‐styrene (SEBS‐g‐MAH) was used to improve the impact properties of the PET/OMMT nanocomposites. The notched and un‐notched impact strength of PET/OMMT nanocomposites increased at about 2.5 times and 5.5 times by the addition of 5 wt % of SEBS‐g‐MAH. Atomic force microscopy (AFM) scans were taken from the polished surface of both PET/OMMT and SEBS‐g‐MAH toughened PET/OMMT nanocomposites. The addition of SEBS‐g‐MAH altered the phase structure and clay dispersion in PET matrix. It was found that some of the OMMT silicate layers were encapsulated by SEBS‐g‐MAH. Further, the addition of SEBS‐g‐MAH decreased the degree of crystallinity of the PET/OMMT nanocomposites. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2012     

OMMT对POE/Mg（OH）2复合材料性能的影响

通过熔融共混法制备了POE/POE-g-MAH/Mg(OH)2及POE/POE-g-MAH/Mg(OH)2/OMMT复合材料,采用X射线衍射(XRD)仪和透射电镜(TEM)对OMMT在POE/POE-g-MAH/OMMT(OMMT质量分数为11%)母粒中的分散情况进行了表征,利用水平-垂直燃烧仪和锥形量热仪对两种复合材料的阻燃性能进行了测试。XRD和TEM表明,在母粒中OMMT大部分以剥离形态存在,达到了纳米分散;垂直燃烧和锥形量热仪实验表明,随着OMMT含量的增加,复合材料的热释放速率(HRR)降低(由202.9 kW/m2降低到135.4 kW/m2),表明Mg(OH)2和OMMT具有阻燃协效作用。力学性能测试表明OMMT的加入有利于复合材料力学性能的提高。     

EAA对PBS/OMMT复合材料结构和性能的影响

以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为基体,自制有机蒙脱土(OMMT)为填充粒子,乙烯–丙烯酸共聚物(EAA)作为相容剂,采用熔融共混法制备了一系列不同EAA用量的PBS复合材料,研究了EAA用量对复合材料结构和性能的影响。结果表明,EAA的添加提高了PBS与OMMT的相容性,有效地促进了OMMT在PBS中的分布分散,当EAA用量为9%时OMMT的片层间距最大,为2.89 nm,较未添加EAA的PBS复合材料提高了0.73 nm,且分散片层最多;EAA的添加也提高了PBS与OMMT间的界面结合强度,使其储能模量和力学性能提高,当EAA的添加量为7%时最优。     

Mechanical,thermal, and morphological properties of injection molded poly(lactic acid)/SEBS‐g‐MAH/organo‐montmorillonite nanocomposites

Poly(lactic acid)/organo‐montmorillonite (PLA/OMMT) nanocomposites toughened with maleated styrene‐ethylene/butylene‐styrene (SEBS‐g‐MAH) were prepared by melt‐compounding using co‐rotating twin‐screw extruder followed by injection molding. The dispersibility and intercalation/exfoliation of OMMT in PLA was characterized using X‐ray diffraction and transmission electron microscopy (TEM). The mechanical properties of the PLA nanocomposites was investigated by tensile and Izod impact tests. Thermogravimetric analyzer and differential scanning calorimeter were used to study the thermal behaviors of the nanocomposite. The homogenous dispersion of the OMMT silicate layers and SEBS‐g‐MAH encapsulated OMMT layered silicate can be observed from TEM. Impact strength and elongation at break of the PLA nanocomposites was enhanced significantly by the addition of SEBS‐g‐MAH. Thermal stability of the PLA/OMMT nanocomposites was improved in the presence of SEBS‐g‐MAH. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2012     

聚乳酸/蒙脱石复合材料的溶液插层法制备及其性能表征

的界面相容性良好.聚乳酸/蒙脱石复合材料的热失重曲线移向高温端,其热分解温度提高,表明其热稳定性比PLA基材提高.聚乳酸及聚乳酸/蒙脱石复合材料在不同环境中的初步降解实验结果表明该复合材料具有较好的生物可降解性.