聚乙烯醇/蒙脱石纳米复合材料的制备及性能

首先对新疆某天然膨润土原矿进行钠化、提纯,制备钠基蒙脱石(NaMMT),并将聚乙烯醇(PVA)大分子链成功地插层于NaMMT片层之间,研究了NaMMT填充量对PVA/蒙脱石纳米复合材料结构与性能影响的规律。XRD分析结果表明,PVA/蒙脱石纳米复合材料中蒙脱石的d001衍射峰完全消失,说明蒙脱石片层以剥离状态分散在PVA基体中。结合其力学性能的测试结果分析,NaMMT填充量质量分数为7.5%时PVA/蒙脱石纳米复合材料的综合力学性能最佳。此外,剥离后的蒙脱石片层会引起PVA/蒙脱石纳米复合材料的透光率出现一定程度下降。     

原位插层聚合法制备聚苯胺/蒙脱石纳米复合导电材料的研究

采用原位插层聚合法制备聚苯胺/蒙脱石纳米复合材料,研究了蒙脱石的用量、掺杂剂盐酸的用量、反应温度和反应时间等对复合材料导电性能的影响。结果表明:当蒙脱石与苯胺(苯胺用量5.1g)的质量比为0.09,2mol/L盐酸的用量为50mL,20℃条件下反应6h,所得复合材料电导率最大,达2.51S/cm。利用XRD、FT-IR、TG和SEM等手段对该条件下制备的纳米复合材料进行了表征。本实验研究对于蒙脱石的深加工应用和聚苯胺/蒙脱石纳米复合材料的制备具有重要的意义。     

用改性蒙脱石制备聚丙烯纳米复合材料的研究

介绍了用插层改性蒙脱石制备聚丙烯纳米复合材料的方法 ,并对纳米复合材料的力学性能和微观结构进行了分析。结果表明 :采用季胺盐 苯乙烯两步复合插层改性的蒙脱石 ,在双螺杆挤出机中同聚丙烯熔融混合后可达到纳米级分散 ,蒙脱石分散片层厚度 <5 0nm ,制备的蒙脱石 /聚丙烯纳米复合材料拉伸强度 33.9MPa、弯曲强度 4 6 .3MPa、冲击强度 74 .2kJ/m2 、热变型温度 (1.82MPa) 5 6℃ ,分别较纯聚丙烯树脂提高了 5 .78%、2 8.2 5 %、1.6 4%和 2 3.6 2 %。     

聚乳酸／有机蒙脱石纳米插层复合材料的制备及表征

以乳酸制备的丙交酯和有机蒙脱石为原料,通过原住插层聚合法制备了聚乳酸/有机蒙脱石纳米插层复合材料.分别采用傅立叶变换红外光谱、X射线衍射、透射电子显微镜、热重分析等对聚乳酸/有机蒙脱石纳米插层复合材料的结构、形貌及热稳定性进行了表征和分析.同时研究了材料的降解性能.研究表明,有机膨润土在聚合过程中被剥离成很小的粒子,并分散在聚乳酸基体中,形成聚乳酸/有机蒙脱石纳米插层复合材料.其蒙脱石层间距为2.439nm,层间距明显增大,表明聚乳酸分子链插入到蒙脱石片层间.实现了原位插层聚合,并形成了插层型结构.材料的热失重曲线移向高温端,其热分解温度提高,热稳定性比纯PLA有明显的提高.在不同介质中降解结果表明,材料在碱液中降解速率最快.     

聚丙烯/蒙脱石纳米复合材料的性能及显微结构

采用十六烷基三甲基溴化胺对蒙脱石进行改性,并将其嵌入到蒙脱石的片层中,再与聚丙烯熔融插层制备聚丙烯/蒙脱石纳米复合材料。讨论了纳米复合材料的力学性能与改性蒙脱石加入量之间的关系,通过扫描电子显微镜及X射线研究复合材料的结构特性。结果表明,复合材料的冲击强度大大提高,冲击断口显示出较强的韧性断裂的特征。复合材料的类型为插层-剥离型。     

聚丙烯/蒙脱石纳米复合材料的制备

用有机改性剂对蒙脱石进行改性后，以改性蒙脱石和聚丙烯为原料，采用熔融插层法制备聚丙烯／蒙脱石纳米复合材料。研究了改性剂种类和用量对蒙脱石有机改性效果的影响，考察了所制备纳米复合材料的力学性能与改性蒙脱石加入量之间的关系。结果表明：十六烷基三甲基溴化铵对蒙脱石的改性效果较好，其用茸为蒙脱石质鼍的20％时，蒙脱石的d（001）值由1．236nm增大到1．955nm；复合材料中改性蒙脱石的适寅质量分数为3％，在此条件下，复合材料的各种力学性能均比纯聚丙烯明显提高，其中抗弯强度提高15．46％。     

蒙脱石/丁苯橡胶纳米复合材料的制备

采用钙基膨润土经钠化、有机化处理通过插层法与丁苯橡胶混合制备蒙胶石／丁苯橡胶纳米复合材料。对有机土的结构进行了表征。对符合材料的结构及力学性能进行了研究。结果表明，纳米复合材料的综合性能有明显提高。蒙脱石的d001值成倍增加。     

新型矸石聚合物材料制备及其性能分析

为了提高矸石聚氨酯充填材料的力学和热稳定性能,以蒙脱石为原料,分别以(3-氨丙基)三乙氧基硅烷(KH550)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和KH550与CTAB联用为改性剂制备具有高活性的黏土,并采用原位插层聚合法制备合成聚氨酯/蒙脱石(PU/MMT)纳米复合材料。探究采用不同改性方法改性后的蒙脱石对矸石聚合物充填材料力学和热稳定性能的影响。采用傅里叶红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜和热重等分析手段研究了蒙脱石的层间距、蒙脱石的微观形貌和PU/MMT纳米复合材料的热稳定性,利用微机控制电液伺服压力机研究所制备样品的力学性能。结果表明:CTAB改性后使蒙脱石层间距增大,KH550改性对蒙脱石表面进行修饰,CTAB和KH550联合改性既可以增加蒙脱石层间距也起到对其表面进行修饰的作用;KH550和CTAB联用改性PU/MMT时,材料的抗压强度较PU提高了7倍,且材料的热稳定性有所提高,中心降解温度从410.73℃提高到411.16℃,残余量从9.146%上升到9.751%;矸石聚合物的抗压强度是700 kPa。     

膨润土的矿物学特征与可控改造技术研究

从膨润土属性出发,在系统阐述蒙脱石成分、结构和理化性能特点的基础上,深入讨论了蒙脱石的深度加工技术和应用。研究表明,蒙脱石具有优异的可控改造性,通过钠化改性提高膨胀性后可使蒙脱石剥离分散制备凝胶,通过阳离子交换性可进行插层改性制备有机插层和柱撑蒙脱石,进一步可向蒙脱石层间域中引入有机单体和金属氧化物前躯体,通过原位聚合和水解、脱羟、成核结晶等制备蒙脱石/聚合物纳米材料和氧化物/蒙脱石纳米复合材料等,利用蒙脱石比表面积大、化学反应活性强的特性可在低温常压下合成沸石和方钠石等。通过可控改造和深度加工可制备系列功能性蒙脱石新材料,并在战略新型产业领域中具有广泛的应用。      

蒙脱石矿物特性及开发利用前景

蒙脱石矿物是一类具有天然纳米结构的无机超高分子量硅酸盐聚合物。因其特殊的结构特性而具有独特的物化性能,享有“万能原料”的美名。对蒙脱石矿物表面改性,改变矿物表面的物化性能,如表面结构、电性、吸附性能和反应活性,大大拓宽蒙脱石矿物的应用范围。目前常用的蒙脱石改性方法有三种:活化法、无机/有机改性法和交联法。蒙脱石无机凝胶、生态型改性蒙脱石复合材料、分子自组装改型蒙脱石环境材料、复配蒙脱石医药辅料、大型隐蔽工程新型蒙脱石基防水材料等研究是未来几年蒙脱石的主要开发方向。     

PBT／OMMT纳米复合材料制备及阻燃性能研究

采用熔融插层法制备聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/有机膨润土(OMMT)纳米复合材料,加入阻燃剂提高PBT的阻燃性能。利用XRD、SEM观察纳米复合材料的结构及界面特征,测试阻燃效果和探讨其阻燃机理。实验结果表明:单一加入OMMT,可以提高阻燃性能,但效果不明显,而采用OMMT与阻燃剂混合使用,起到协效作用,在阻燃性能不降低的情况下(达到V-0级),可使阻燃剂用量降到一半,材料成本降低效果显著。     

钙基膨润土的有机化及其表征

以河北保定天然钙基膨润土为原料,经过提纯、钠化处理,再用十六烷基三甲基溴化铵进行了有机化改性,并采用X-ray衍射分析(XRD)、红外光谱分析(IR)和热分析(DSC、TG)等测试手段对其进行了表征。结果表明:钠化蒙脱石层间距离由1.512nm缩小到1.362nm,有机化蒙脱石层间距由1.362nm扩大到2.200nm;钠离子和十六烷基三甲基溴化铵已进入了蒙脱石的层间;钠化蒙脱石失去结构水的温度由632℃上升到647℃,而有机化蒙脱石在70~700℃温度范围内质量损失了30%。该方法有机化效果明显,实现了天然钙基膨润土到有机化蒙脱石的制备。     

利用蒙脱土制备尼龙纳米复合材料的研究进展

综述了国内利用蒙脱土制备尼龙纳米复合材料的研究进展,总结了蒙脱土表面改性和尼龙/蒙脱土纳米复合材料制备技术。由于尼龙/蒙脱土纳米复合材料具有常规尼龙复合物所没有的结构和更优异的物理机械性能,在众多领域显示出广阔的应用前景。     

P(MMA-MA)/OMMT纳米复合材料对PVC的改性研究

把聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯)/有机化蒙脱土(P(MMA-MA)/OMMD纳米复合材料对聚氯乙烯OVC)进行共混改性.通过扫描电镜(SEM)、热失重(TGA)、拉伸、冲击和动态力学测试(DMA)分别表征了共混物的两相相容性、热性能及力学性能.结果发现:共混物的两相共混效果较好且有很好的相容性;纳米复合材料的加入改善了共混物的热稳定性.当添加量达到30%时,共混物的拉伸强度、挠曲模量和冲击强度比纯PVC分别提高了34.6%、75.4%和21.1%.     

有机蒙脱土的制备与性能表征

本文采用十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵和双十八烷基二甲基氯化铵分别对蒙脱土进行有机改性,对样品进行了X-射线衍射、红外光谱和热稳定性分析。结果表明三种插层剂均已进入蒙脱土的层间,有机蒙脱土的层间距由1.54nm分别增加到2.14nm、2.84nm和3.80nm。通过对蒙脱土改性前后DTA和TG分析,发现经过有机化改性后的蒙脱土对层间水分子的吸附明显变弱,吸附水和结构水的脱除温度明显降低。实验结果证明,有机季铵阳离子完全可以插层进入蒙脱土层间,并且随着有机改性剂碳链的增长,蒙脱土的层间距增大。同时,有机改性剂进入蒙脱土晶层中明显改变了蒙脱土表面的亲疏水性能,使其由亲水性变为疏水性,这对利用有机蒙脱土制备纳米复合材料具有一定的指导意义。     

有机改性蒙脱土/PVAc纳米复合材料乳液聚合研究

分别以过硫酸铵和氧化还原体系为引发剂,以有机改性蒙脱土为原料,用乳液聚合法制备聚醋酸乙烯酯(PVAc)/蒙脱土纳米复合材料,并采用XRD、SEM、TEM等对所得复合乳液的形态、结构及性能进行了研究。结果表明,氧化还原体系能降低反应温度,提高反应速率,所得纳米复合乳液的黏接强度有了很大提高。     

影响膨润土溶胀性能因素的研究

通过测定夏子街钠土、吉林四平钠土、浙江安吉钙土、泗安钙土、常山钙土基本的物化性能,并对其蒙脱石矿物结构进行分析,探讨了蒙脱石含量、层间可交换阳离子种类和数量、蒙脱石矿物结构特点与膨润土溶胀性能之间的关系。研究表明:(1)蒙脱石含量越高,膨润土的溶胀性能越好;(2)蒙脱石层间可交换阳离子的种类对膨润土溶胀性能影响很大,天然钠土的溶胀性能明显优于钙土;(3)天然钠土层电荷越低,其溶胀性能越好;天然钙土则相反;(4)蒙脱石矿物结构的有序性与天然钠土溶胀性能相关性较为明显,蒙脱石结构有序性差,溶胀性能较好,而蒙脱石结构有序性与钙土溶胀性能关系不明显。     

蒙脱土的有机化改性及其在NR/SBR胶乳中的研究

利用红外光谱法（IR）、X射线衍射（XRD）对有机化蒙脱土（OMMT）进行了分析。采用乳液插层法制备了OMMT/天然胶乳（NR）/丁苯胶乳（SBR）的复合材料,研究了复合材料的拉伸性能、硬度,并用XRD对复合材料的结构进行了表征。结果表明：与MMT相比,OMMT的层间距增大。随OMMT量增加,复合材料的拉伸性能、硬度逐渐增加。当OMMT含量为8%时,能获得拉伸强度、断裂伸长率较优的复合材料。利用XRD分析表明,形成了OMMT/NR/SBR插层型纳米复合材料。