原位乳液插层法制备PBA/OMMT纳米复合母料及其在ABS中的应用

通过原位乳液插层法制备高有机蒙脱土(OMMT)含量的聚丙烯酸丁酯/有机蒙脱土(PBA/0MMT)纳米复合物,将其作为母料与ABS进一步熔融插层制得力学性能良好的ABS/OMMT纳米复合材料,并通过XRD、TGA和TEM等对材料进行了表征.结果表明:制得的PBA/OMMT母料为插层型纳米复合物,OMMT片层间距从2.38nm增大到3.85nm;采用母料法制备ABS/OMMT纳米复合材料,ABS链段易插层进入OMMT层间,使OMMT片层在ABS基体中达到剥离并以纳米尺度均匀分散,较好地保持了ABS的缺口冲击强度.     

固相法改性蒙脱土在聚氯乙烯中的应用

采用插层剂季磷盐和KH-560硅烷偶联剂对钠基蒙脱土进行固相法改性得到有机蒙脱土,并通过熔融插层法制备了聚氯乙烯(PVC)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,通过哈克流变仪、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)测试对比了钠基蒙脱土(MMT)和OMMT增强PVC复合材料的结构和性能。研究发现,蒙脱土、季磷盐与KH-560质量份为100∶10∶4时改性效果最佳,OMMT最佳用量为3份,PVC/OMMT3的流变性能明显优于PVC/MMT3,且PVC/OMMT材料中有机蒙脱土的层间距较大、层片分散更均匀。     

聚氨酯弹性体/有机蒙脱土纳米复合材料合成和性能

采用性能优异的有机插层剂对蒙脱土(MMT)进行改性,制备有机化蒙脱土(OMMT)。通过单体插层法合成了聚氨酯弹性体(EPU)/OMMT纳米复合材料;采用红外光谱(FTIR)、X衍射(WAXD)、透射电镜(TEM)等手段分析了材料结构,并比较了该纳米复合材料的物理机械性能。     

St-PMI-AN/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

采用乳液插层聚合的方法制备了苯乙烯（St）-N-苯基马来酰亚胺（PMI）-丙烯腈（AN）/蒙脱土纳米复合材料,并对复合材料的结构、热性能及力学性能进行了表征.结果表明,与蒙脱土插层复合后,复合材料的综合性能有很大提高.采用未经有机化处理的蒙脱土（MMT）制备St-PMI-AN/MMT纳米复合材料,制备工艺比采用有机化蒙脱土（OMMT）简单,而且得到的复合材料的综合性能与St-PMI-AN/OMMT相当,甚至其冲击强度略高.     

聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯/有机蒙脱土纳米复合材料的制务、结构与性能

首次将插层纳米复合技术与互穿聚合物网络（IPN）技术相结合,通过同步插层聚合法制备了聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯/有机蒙脱土（PU/PMMA/OMMT）纳米复合材料.XRD、SEM、TGA等研究表明,在聚氨酯/有机蒙脱土（PU/OMMT）体系中蒙脱土以40～700 nm的团聚体不均匀地分散在聚氨酯基体中,且部分蒙脱土被插层,其层间距增加了0.95nm,体系为插层型纳米复合材料.PU/PMMA/OMMT体系中蒙脱土以20～80nm的粒子分布于聚合物基体中,且蒙脱土的插层效果显著,是PU/OMMT体系的2.5倍,形成了插层型纳米复合材料.同时,蒙脱土的加入使得聚氨酯和聚甲基丙烯酸甲酯的互穿聚合物网络（PU/PMMA-IPN）体系中PU相与PMMA相间相分离更明显,塑性相畴粒子尺寸显著增加,且各相中两组分相互作用加强,分布更均匀.PU/PMMA/OMMT纳米复合材料的热稳定性高于其他材料.同时对其力学性能进行了研究,发现其力学性能明显优于聚氨酯、基于聚氨酯和PU/PMMA-IPN和PU/OMMT纳米复合材料.     

有机蒙脱土的复合插层及分散性研究

以钠基蒙脱土(MMT)为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和己内酰胺为插层剂制备了复合插层有机蒙脱土(OMMT).红外光谱分析(IR)、热重分析(TGA)和X射线衍射分析(XRD)表明,有机插层剂已进入蒙脱土的层间,CTAB/己内酰胺复合插层有机蒙脱土的层间距大于单阳离子CTAB插层有机蒙脱土的层间距.Molau实验结果表明,这种有机蒙脱土在有机介质中表现出很好的分散性.     

蒙脱土有机改性对丁基橡胶复合材料微观结构与性能的影响

采用季铵盐有机改性蒙脱土(OMMT)与丁基橡胶(IIR)机械共混和硫化制备成复合材料。研究了蒙脱土有机改性前后对复合材料的微观结构、力学和芥子气防护性能的影响。透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)显示IIR/OMMT复合材料为插层型纳米复合材料,而IIR/MMT为未插层的微米复合材料。复合材料的微观结构和填料的界面活性对其力学性能影响重大,IIR/OMMT复合材料的力学性能明显优于IIR/MMT复合材料的力学性能。添加有机或无机蒙脱土都可使芥子气在丁基橡胶中的扩散系数显著降低。而芥子气在IIR/OMMT中的扩散系数更低,这显示出IIR/OMMT复合材料的芥子气防护性能更加优异。     

无卤阻燃尼龙66/蒙脱土纳米复合材料的制备及性能研究

选用有机插层剂对蒙脱土(MMT)进行有机化处理后,使用熔融插层法制备了无卤阻燃尼龙66/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,测试了其力学性能及阻燃性能.结果表明,有机蒙脱土和少量纳米SiO2的加入能够提高材料的力学性能,当SiO2加入量为2%、蒙脱土含量为3%时,材料的冲击性能相对提高了19%,拉伸与弯曲性能也有所提高;当OMMT:SiO2为3:2,APP:MA为5:4,ZnO:APP比值为1.5:10时,材料的极限氧指数较纯聚合物提高了33.3%.     

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.     

PMAA/MMT及PMAA/MMT/SiO_2纳米复合材料的结构与性能研究

采用原位插层聚合法制备了聚甲基丙烯酸/蒙脱土(PMAA/MMT)纳米复合材料和聚甲基丙烯酸/蒙脱土/二氧化硅(PMAA/MMT/SiO2)纳米复合材料,并比较两种纳米复合材料的结构与性能。研究结果表明,PMAA/MMT纳米复合材料属于插层与剥离共存型纳米复合材料。PMAA/MMT/SiO2纳米复合材料中蒙脱土的特征衍射峰已经消失,蒙脱土与二氧化硅均匀分散在聚合物基体中。PMAA/MMT及PMAA/MMT/SiO2纳米复合材料均有一定的鞣制性能,但相对而言PMAA/MMT/SiO2纳米复合材料的鞣制效果较好。     

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。     

蒙脱土改性聚丙烯酸酯乳液的胶粒形态和膜形貌

用不同预处理后的有机蒙脱土进行乳液聚合,制备了含有机蒙脱土的聚丙烯酸酯乳液。用透射电镜、激光光散射仪、扫描电镜对乳胶粒的形态、乳液粒径大小及分布、乳胶膜剖面形貌等进行了表征,结果表明,含有机蒙脱土的聚丙烯酸酯乳液表现出粒径变小、乳胶粒形状由球形变成多边形,乳胶膜剖面形貌表现出明显的差异,结构从有序转变为无序。这些对乳液制备方法的改进和乳液的应用提供了重要的信息。     

聚丙烯酸钠/蒙脱石复合高吸水性树脂的合成与性能

以丙烯酸和蒙脱石为原料,用反相悬浮聚合法合成了聚丙烯酸钠／蒙脱石复合高吸水性树脂．研究了复合树脂舍成中反应温度、中和度、交联剂用量、引发剂用量、蒙脱石添加量等影响树脂吸水性能的主要因素。结果表明,产品后处理容易,吸水率达到783g／g,吸盐水率达到86g／g。与聚丙烯酸钠高吸水性树脂相比,吸水速度提高约25％,保水率提高20％。TEM显示蒙脱石的加入对树脂颗粒大小和形状有较大的影响。IR初步表明聚丙烯酸与蒙脱石产生了交联。     

Morphology,thermal and mechanical properties of PVC/MMT nanocomposites prepared by solution blending and solution blending + melt compounding

Two types of montmorillonite (MMT), natural sodium montmorillonite (Na-MMT) and organically modified montmorillonite (OMMT), in different amounts of 1, 2, 5, 10 and 25 phr (parts per hundred resin), were dispersed in rigid poly (vinyl chloride) by two different methods: solution blending and solution blending + melt compounding. The effects on morphology, thermal and mechanical properties of the PVC/MMT nanocomposites were studied by varying the amount of Na-MMT and OMMT in both methods. SEM and XRD analysis revealed that possible intercalated and exfoliated structures were obtained in all of the PVC/MMT nanocomposites. Thermogravimetric analysis revealed that PVC/Na-MMT nanocomposites have better thermal stability than PVC/OMMT nanocomposites and PVC. In general, PVC/MMT nanocomposites prepared by solution blending + melt compounding revealed improved thermal properties compared to PVC/MMT nanocomposites prepared by solution blending. Vicat tests revealed a significant decrease in Vicat softening temperature of PVC/MMT nanocomposites prepared by solution blending + melt compounding compared to unfilled PVC.     

高分子乳液/蒙脱土杂化物对废纸纤维的增强作用

通过乳液聚合制备了高分子乳液/蒙脱土杂化物,采用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)等表征了杂化物的结构。研究了高分子乳液/蒙脱土杂化物对废纤维物理性能和防水性能的影响。结果表明,高分子乳液/蒙脱土杂化物中蒙脱土的分散主要以插层型、剥离型和聚集体的形式存在。当高分子乳液/蒙脱土杂化物中蒙脱土含量为质量分数3%时,它对废纸纤维物理性能的增强效果最好,并能大大提高废纸纤维的防水性能。     

有机蒙脱土/聚氨酯弹性体复合材料的微观形貌及力学性能

以十八烷基三甲基氯化铵（OTAC）为改性剂,通过离子交换法改性钠基蒙脱土（MMT）制得有机蒙脱土（OMMT）;以聚丙二醇（PPG）和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）为单体,1,4-丁二醇（BDO）为扩链剂,合成聚氨酯弹性体（PUE）基体;并采用预聚体法制备了OMMT/PUE复合材料。FTIR和XRD测试结果表明:OMMT在2 921 cm-1和1 469 cm-1处出现-CH₂吸收峰,表明OTAC分子链成功插入到OMMT片层,由OMMT的耐热性推算OTAC的插层量为24%,且OMMT的层间距较MMT增加了0.7 nm。OMMT/PUE复合材料的SEM和XRD结果显示:适量的OMMT在PUE基体中均匀分散,且以完全剥离的形式存在,其主要原因是:一方面由于OTAC分子与PUE软链间存在较强的作用,另一方面OMMT表面活性基团与基体间也存在一定的界面作用,两种作用均有利于提高OMMT/PUE复合材料的力学性能。力学性能测试结果表明:当OMMT的含量为3wt%时,OMMT/PUE复合材料的拉伸强度、扯断伸长率及断裂拉伸强度比PUE分别提高了37%、28%和34%,力学性能得到明显改善。      

Chitosan-collagen/organomontmorillonite scaffold for bone tissue engineering

A novel composite scaffold based on chitosan-collagen/organomontmo-rillonite (CS-COL/OMMT) was prepared to improve swelling ratio, biodegradation ratio, biomineralization and mechanical properties for use in tissue engineering applications. In order to expend the basal spacing, montmorillonite (MMT) was modified with sodium dodecyl sulfate (SDS) and was characterized by XRD, TGA and FTIR. The results indicated that the anionic surfactants entered into interlayer of MMT and the basal spacing of MMT was expanded to 3.85 nm. The prepared composite scaffolds were characterized by FTIR, XRD and SEM. The swelling ratio, biodegradation ratio and mechanical properties of composite scaffolds were also studied. The results demonstrated that the scaffold decreased swelling ratio, degradation ratio and improved mechanical and biomineralization properties because of OMMT.     

丙烯酸功能化纳米氧化石墨烯/丙烯酸酯复合乳液的制备及性能

以烯丙基磺酸钠（ALS）为可聚合乳化剂,采用种子乳液聚合法制备丙烯酸功能化纳米氧化石墨烯（FAGO）/丙烯酸酯复合乳液。通过红外光谱、XRD表征GO、FAGO的结构,通过SEM和TEM观察GO、FAGO、纳米FAGO/丙烯酸酯复合乳液的形貌。结果表明,丙烯酸上的羧基与GO羟基反应生成了酯键;FAGO的边缘发生扭曲变形,局部产生较多褶皱,体系的不规整度显著增加;纳米FAGO/丙烯酸酯乳胶粒子呈规则的球形。纳米粒径电位分析表明,纳米FAGO/丙烯酸酯复合乳液粒径大小均一,分散性良好,随着ALS加入量的增加,纳米FAGO/丙烯酸酯乳胶粒子的粒径逐渐减小,其分散性指数（PDI）先减小后增大,相应的Zeta电位逐渐升高,乳液的黏度逐渐增大,乳胶膜耐水性变差,当ALS用量为0.8wt%时,纳米FAGO/丙烯酸酯复合乳液综合性能最佳。      

原位插层聚合尼龙6/超分散有机蒙脱土剥离型纳米复合材料的结构和性能

采用原位插层聚合法制备了尼龙6/蒙脱土剥离型纳米复合材料,讨论了超分散有机蒙脱土的用量对复合材料性能的影响,用动态力学分析(DMA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段研究了纳米复合材料的结构和性能。结果表明,有机蒙脱土加入量为3%(质量分数,下同)时,复合材料综合性能最佳;有机蒙脱土的加入大大提高了尼龙6的综合性能,并提高了尼龙6的储能模量和玻璃化温度。有机蒙脱土在尼龙6基体中有良好的分散性和相容性,蒙脱土片层被完全剥离,在尼龙6基体中实现了纳米级分散。     

中空乳胶粒子的制备——碱处理

通过间歇无皂种子乳液聚合,制得具有一定交联度的聚（苯乙烯（St)－丙烯酸丁酯（BA)-甲基丙烯酸（ＭＡ）复合乳液。将稀释后的乳液进行碱－酸阶段处理,得到了粒度的一的、中空结构的乳胶微粒。主要研究了在碱处理过程中ＰＨ值,温度、时间对粒子的空径（粒子中空的大小）粒径及表面冯羧基含量的影响。结果表明,碱处理条件为ＰＨ＝１２．５,t=3h,T=90℃时形成的胶粒粒子的空径最大。