改性剂种类对蒙脱土结构和性能的影响

为增加蒙脱土(montmorillonite,MMT)和有机物的相容性和研究插层剂种类对MMT结构和性能的影响,采用Cu,Co和Ni无机金属阳离子,十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、α-烯烃磺酸盐和十二烷基苯磺酸钠等有机阴离子表面活性剂及十六烷基氯化吡啶、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵等有机阳离子表面活性剂作为改性剂,对蒙脱土进行一次改性和二次改性,制备出一系列改性蒙脱土.研究了改性剂种类、插层方式、插层次序对插层效果的影响.X射线衍射分析表明:一次改性时,插层剂均能进入蒙脱土的层间,改性土的层间距由1.04nm增加到1.7～3.52nm;二次改性时,先阳离子后阴离子的插层顺序有利于层间距增大(4.14nm),还可利用配位作用将二次改性剂引入金属离子一次改性MMT中,使层间距增大.改性机理研究认为:阳离子改性机理为层间离子交换,而阴离子改性机理是改性剂和MMT表面形成了氢键.沉降实验表明一次改性土和二次改性土在有机溶剂中分散能力有所增强.     

DODAC对水热法插层改性蒙脱土结构和性能的影响

选用阳离子表面活性剂双十八烷基二甲基氯化铵(DODAC)作为改性剂,通过水热法插层改性钠基蒙脱土(Na-MMT).采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)等手段研究了水热插层法和DODAC添加量对有机化蒙脱土结构和性能的影响.研究结果表明:水热法的插层改性效果优于常规插层改性方法,DODAC添加量对有机化蒙脱土的层间结构影响显著,随改性剂添加量增加,有机化蒙脱土的层间距变大,DODAC分子的层间堆叠方式依次由单层、双层向伪三层、类石蜡复合型结构转变.当DODAC添加量为2.0CEC时,水热插层改性效果最为明显.     

己内酰胺复配异氰酸酯改性蒙脱土的制备与表征

以己内酰胺(CL)为插层剂,二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(MDI)为改性剂,制备己内酰胺复配异氰酸酯改性钠基蒙脱土(Na-MMT).将复配改性制得的有机蒙脱土再与Na-MMT、己内酰胺插层的Na-MMT和异氰酸酯(MDI)改性的Na-MMT进行对比研究.利用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、能量色散偏振X射线荧光光谱仪(XRF)、红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)和电子显微镜(TEM)对改性前后的Na-MMT进行表征.结果表明,己内酰胺能进入水溶胀的Na-MMT层间,但对层间阳离子(Na+)含量影响不大;MDI能与MMT外表面和端面吸附的水反应生产取代脲对MMT进行有机包覆,而对MMT的分散和层间阳离子含量影响不大;只有己内酰胺复配MDI改性的MMT,其层间阳离子含量显著降低,且微观上呈纳米级分散.     

改性剂及高密度聚乙烯插层和剥离蒙脱石的分子动力学模拟

为研究高密度聚乙烯/有机改性蒙脱石(PE-HD/OMMT)复合材料中改性剂及PE-HD对蒙脱石(MMT)插层和剥离的影响,采用分子动力学方法模拟了OMMT中不同负载量的十八烷基三甲基氯化铵阳离子(OTAC+)在MMT中的排列方式以及对MMT插层的影响.此外,搭建了PE-HD/OMMT复合材料模型,编写MS Perl脚本...     

聚氨酯/有机蒙脱土纳米复合材料的结构与性能Ⅰ.水基端羟基阳离子聚氨酯改性蒙脱土

合成了一系列不同相对分子质量的水基端羟基阳离子聚氨酯(WHTCPU),用其作为插层剂对蒙脱土(MMT)进行有机改性,通过阳离子交换得到含有活性羟基官能团的有机MMT。用广角X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、透射电子显微镜、原子吸收光谱和显微电泳法等对改性后MMT的结构、性能进行了分析表征。结果表明,经WHTCPU改性的MMT是含有活性羟基官能团的有机MMT;当NCO/OH的摩尔比为1.5/2时,MMT层间距由原来的1.264 nm扩大到2.025 nm,此时有机MMT的阳离子交换能最低;经过WHTCPU改性的MMT粒子的电性得到反转。     

聚氨酯丙烯酸酯/蒙脱土纳米复合材料的制备与研究

采用烯丙基三苯基氯化磷对蒙脱土(MMT)进行有机化处理,并采用熔融插层法制备了聚氨酯丙烯酸酯(PUA)/MMT纳米复合材料,探讨了改性MMT用量对PUA/MMT纳米复合材料性能的影响。结果表明,改性MMT的加入可提高复合材料的耐热性与断裂伸长率,当改性MMT的质量分数为3%时复合材料的综合性能最佳,其起始分解温度和断裂伸长率分别达到了321.8℃和96.03%。     

阴阳离子复配黏土/NR纳米复合材料的结构与性能

以蒙脱土(MMT)为原料,通过选用阳离子表面活性剂十八烷基三甲基溴化铵(STAB)与阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)对MMT进行复配改性,制得有机黏土(OC)/天然橡胶(NR)纳米复合材料(NRCNs)。考察了不同OC含量及阴阳离子表面活性剂配比对NRCNs力学性能以及微观结构的影响。结果表明,当MMT/STAB/SDS质量比为2.8/1/0.5时力学性能最佳,MMT层间距从1.24nm提高到4.8nm,NRCNs的层间距达到5.58nm;STAB/SDS复配改性比单一STAB改性效果好,NRCNs拉伸强度达到21.94 MPa,撕裂强度达到33.28kN/m,与纯胶相比分别提高了70%和69.2%;STAB取代了MMT层间的无机阳离子,SDS吸附了层间的负电荷使得插层结构增多,黏土均匀地分散在橡胶基体中。     

反应介质对羟乙基季鏻盐改性超细蒙脱土结构性质的影响

为了促进层间阳离子交换,将原始蒙脱土进行超细化和接枝预处理后在不同反应介质(乙醇、去离子水和超临界二氧化碳)条件下以羟乙基季鏻盐为插层剂对其进行插层改性,主要考察了反应介质对羟乙基季鏻盐改性超细蒙脱土结构性质的影响。研究表明:超临界二氧化碳条件下制备的插层改性超细蒙脱土层间阳离子交换量最大,其次为去离子水,最小为乙醇;且超临界二氧化碳条件下制备的插层改性超细蒙脱土颗粒最蓬松,其次为乙醇,再次为去离子水。     

有机蒙脱石的制备新方法及性能表征

四甲基氯化铵(TMA)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、双氯乙酸丙二醇酯基双十二烷基四甲基氯化二铵(双子季铵盐GQAS)作为钠基蒙脱石(Na-MMT)的改性剂,分别采用一次插层法和两次插层法对Na-MMT进行有机化改性.X射线衍射(XRD)测试表明,Na-MMT的层间距(d001)值随着改性剂碳链长度的增长而增大,采用一次插层法时,d001值依次由Na-MMT的1.30nm增大至1.34nm、2.89nm和3.72nm,而采用两次插层法时(第一次用TMA,第二次用双子季铵盐插层)OMMT的d001值增大至3.99nm.热重分析(TGA)表明Na-MMT的失重率为13.4%,双子季铵盐一次插层的有机MMT(OMMT)的失重率为40.5%,而用TMA第一次插层,双子季铵盐第二次插层的OMMT的失重率为49.8%.傅里叶变换红外光谱(FT-IR)同样证实采用两次插层法,MMT层间吸附的阳离子与有机阳离子的交换更彻底.用双子季铵盐作为改性剂、通过两次插层法制备OMMT,鲜见文献报道.     

OBSH/MMT复合发泡剂制备方法

采用水溶液插层法、胶体化改性法、超临界二氧化碳插层法三种方法将4,4’–氧代双苯磺酰肼(OBSH)插层到钠基蒙脱土(MMT)层间,制备OBSH/MMT复合发泡剂。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、热失重(TG)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对产品进行表征,探究了不同插层方法对复合发泡剂中OBSH插层量、分解温度以及MMT形貌的影响。实验结果表明,三种插层条件下OBSH均能成功插层至MMT中,且制备方法能够影响复合发泡剂的插层效果及MMT形貌。水溶液插层法制备的复合发泡剂中OBSH含量最多,为12.2%,胶体化改性法次之,超临界二氧化碳插层法最少,为10.7%。同时可以得出超临界二氧化碳插层法更有利于改善MMT的团聚结构,使得MMT变得蓬松、无序。