聚丙烯/尼龙6/纳米蒙脱石复合材料的制备及热性能研究

采用熔融插层法成功制备了聚丙烯(PP)/尼龙6(PA6)/有机化蒙脱石(OMMT)纳米复合材料.用X-衍射分析(XRD)和透射电镜(TEM)观察OMMT层间距的变化和材料的结构,用示差扫描量热法(DSC)和热重分析(TG)研究了其热性能,并考察了纳米复合材料的拉伸强度.研究结果表明,OMMT的层间距由2.200nm扩大到2.800nm,PP/PA6合金高分子链取代了有机化蒙脱石层间的十六烷基三甲基溴化铵而进入到蒙脱石的片层间,加入质量分数为4%的OMMT的复合材料不仅使材料的拉伸强度提高了约15%,还提高了材料的热稳定性,使剩炭率增加了8.1%.     

超声波对硅树脂/蒙脱土纳米复合材料热性能的影响

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。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和复合材料热性能的影响。简单控制超声波时间15和30min,分别制备了不同OMMT质量分数的插层型和剥离型聚合物/蒙脱土纳米复合材料。加入OMMT,无论是插层型还是剥离型,复合材料的起始分解温度都有所下降,但热失重速率较平缓。插层型纳米复合材料耐热性能明显优于剥离型,温度500℃时,插层型热失重均小于纯硅树脂。当OMMT含量8%时,插层型PLS复合材料500℃的热失重均10%;而剥离型PLS复合材料500℃的热失重较大,超过15%。     

亲水丙烯酸酯单体对乳液聚合法制备聚（苯乙烯-丙烯酸酯）／OMMT／SiO2纳米复合材料性能影响

以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）改性钠基蒙脱土，得到有机蒙脱土（OMMT），分别以亲水性甲基丙烯酸β羟乙酯（HEMA）、甲基丙烯酸（MA）和丙烯酸（AA）为共聚单体，采用乳液聚合法制备了聚（苯乙烯-丙烯酸酯）／OMMT／SiO2纳米复合材料，研究了亲水单体种类及用量对复合材料性能的影响。通过红外光谱（IR）、X射线衍射（XRD）、差示扫描量热（DSC）和热重分析（TG）等分析方法对复合材料进行了表征。结果表明，聚合物中蒙脱土片层处于剥离状态无规地分散在聚合物基体中；使用HEMA制得的聚（苯乙烯-丙烯酸酯）／OMMT／SiO2纳米复合材料耐热性能优于MA和AA，适量的HEMA可以提高复合材料耐热性能。     

纳米有机蒙脱土对尼龙6/N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐的结构及耐热性能影响EI北大核心CSCD

采用自制新型耐热改性剂N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐二元共聚物(NMA)与纳米有机蒙脱土(OMMT)对尼龙6(PA6)进行熔融共混制备了PA6/NMA/OMMT纳米复合材料,并通过透射电镜、X射线衍射、差示扫描量热、旋转流变仪、热变形及力学性能测试等分析研究了纳米OMMT用量对PA6/NMA/OMMT纳米复合材料的结构及耐热性能的影响。结果表明:纳米OMMT剥离分散在PA6基体中,诱导了PA6由α晶型向γ晶型转变;且OMMT对PA6/NMA/OMMT纳米复合材料的异相成核作用提高了体系结晶度。此外,对比于PA6/NMA复合材料,PA6/NMA/OMMT纳米复合材料的动态复合黏度、储存模量、损耗模量均增大;且PA6/NMA/OMMT纳米复合材料热变形温度及力学性能随着OMMT添加量的增加呈增大趋势。     

纳米有机蒙脱土对尼龙6/N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐的结构及耐热性能影响

采用自制新型耐热改性剂N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐二元共聚物(NMA)与纳米有机蒙脱土(OMMT)对尼龙6(PA6)进行熔融共混制备了PA6/NMA/OMMT纳米复合材料,并通过透射电镜、X射线衍射、差示扫描量热、旋转流变仪、热变形及力学性能测试等分析研究了纳米OMMT用量对PA6/NMA/OMMT纳米复合材料的结构及耐热性能的影响。结果表明:纳米OMMT剥离分散在PA6基体中,诱导了PA6由α晶型向γ晶型转变;且OMMT对PA6/NMA/OMMT纳米复合材料的异相成核作用提高了体系结晶度。此外,对比于PA6/NMA复合材料,PA6/NMA/OMMT纳米复合材料的动态复合黏度、储存模量、损耗模量均增大;且PA6/NMA/OMMT纳米复合材料热变形温度及力学性能随着OMMT添加量的增加呈增大趋势。     

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.     

纳米膨胀阻燃季戊四醇二磷酸酯双磷酰蜜胺有机改性蒙脱土/聚乳酸复合材料的制备及阻燃性能

将一种高效膨胀型无卤阻燃剂季戊四醇二磷酸酯双磷酰蜜胺(SPBDM)和有机改性蒙脱土(OMMT)添加到高分子量聚乳酸(PLA)中,熔融共混制备纳米膨胀型阻燃聚乳酸复合材料(SPBDM-OMMT/PLA)。采用XRD、TEM研究了纳米粒子的形态分布,并用热重分析法(TGA)、氧指数测试(LOI)、垂直燃烧测试(UL-94)探讨了该纳米阻燃SPBDM-OMMT/PLA复合材料的热性能和阻燃性能。研究表明,OMMT在PLA基体中有较好的分散性,高分子链插入层状硅酸盐片层间,形成了剥离型或插层型复合材料;相比纯PLA,加入SPBDM后改善了OMMT/PLA的高温热稳定性,最大热分解温度均向高温移动,且高温残炭质量分数大幅度提高;当SPBDM和OMMT质量分数分别为10.0%和1.0%时,纳米阻燃SPBDM-OMMT/PLA复合材料能达到较好的阻燃效果,LOI数值高达32%,相应垂直燃烧等级达UL-94V-0级。     

PP-g-MAH对PP/OMMT纳米复合材料阻燃性能的影响

采用聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)作为相容剂,通过熔融插层法制备了具有阻燃性能的聚丙烯/有机蒙脱土(PP/OMMT)纳米复合材料。考察了相容剂、蒙脱土的用量等对纳米复合材料的阻燃性能的影响,并用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和热重分析(TG)等对材料进行了表征。TEM照片和XRD结果,表明PP-g-MAH能够很好地改善OMMT与PP的相容性,OMMT能在基体中达到剥离。当OMMT和PP-g-MAH质量分数分别为5%和10%时,热释放速率峰值(PHRR)和平均热释放速率(MHRR)分别为491 kW/m2和286 kW/m2,比纯PP降低了42%和30%,TG分析表明PP/PP-g-MAH/OMMT纳米复合材料具有了更高的热稳定性。     

BMI树脂/蒙脱土纳米复合材料(Ⅱ)——纳米复合材料的制备及表征

以烯丙基三苯基溴化(AP)作为界面改性剂对钠基蒙脱土进行改性,得到有机蒙脱土(OMMT),然后采用原位聚合方法制备二烯丙基双酚A改性二苯甲烷双马来酰亚胺(BMI)树脂/OMMT纳米复合材料。采用FT-IR、WAXD、TEM、TGA等研究了纳米复合材料的结构和性能。研究表明,AP中的烯丙基官能团能与BMI单体中酰亚胺环上的双键发生反应;当OMMT含量少时得到剥离型纳米复合材料,而当OMMT含量多时得到插层型纳米复合材料;复合材料体系的热性能明显优于基体树脂。     

双马来酰亚胺/蒙脱土纳米复合材料的制备及表征EI北大核心CSCD

利用有机蒙脱土(OMMT)对双马来酰亚胺(BMI)树脂进行改性制备纳米复合材料。采用X射线衍射、透射电子显微镜对材料的微观结构进行表征,研究了纳米复合材料的弯曲性能、冲击性能以及动态力学性能。结果表明,当OMMT的质量分数为1%时,蒙脱土的片层被充分剥离,纳米复合材料的弯曲强度、弯曲模量和冲击强度均达到最大值,冲击断口形貌显示材料由改性前的脆性断裂转变为韧性断裂。同时,纳米复合材料的玻璃化转变温度(Tg)也得到提高。     

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。     

聚甲基丙烯酰亚胺/有机蒙脱土泡沫的制备与性能

以甲基丙烯酸(MAA)和丙烯腈(AN)为单体,以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,以有机改性蒙脱土(OMMT)为填料,通过单体原位插层聚合的方法,制备了聚甲基丙烯酰亚胺/有机蒙脱土(PMI/OMMT)泡沫。通过傅里叶变换红外(FT-IR)和X射线衍射(XRD)对OMMT的结构进行表征,通过热重分析(TGA)、动态力学热分析(DMA)、垂直燃烧、极限氧指数(LOI)和扫描电镜(SEM)对PMI/4OMMT泡沫热性能、燃烧性能和形貌进行表征,同时对PMI/4OMMT泡沫的力学强度进行分析。结果表明,十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)插层进入钠基蒙脱土(Na-MMT)层间,使层间距由1.25nm增加到2.20nm。制备的PMI/4OMMT泡沫具有良好的成炭性能和较高的玻璃化转变温度,OMMT的加入提高了PMI/4OMMT泡沫的LOI,泡沫呈蜂窝状结构,孔径在0.1~0.4mm之间。力学性能分析表明,PMI/4OMMT泡沫具有较高的力学强度,PMI60/4OMMT泡沫的拉伸强度、弯曲强度和压缩强度分别为1.45MPa、2.11MPa和3.15MPa。     

双辊共混法制备EPDM/OMMT纳米复合材料

自制一种有机改性蒙脱土(OMMT),采用双辊共混法与三元乙丙橡胶复合,得到了具有高强度、低硬度等超常力学性能的乙丙橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料。透射电镜观察表明,制备出了半剥离型纳米复合材料,力学性能测试显示,在低填充量(15份以下)时,纳米复合材料的各项力学性能远超过同含量下高耐磨碳黑体系的。在填充量为10份时,有机土填充体系的断裂强度为15.85 MPa,是碳黑填充体系(6.57 MPa)的2.4倍,是纯橡胶体系(2.05 MPa)的7倍多;撕裂强度也高于碳黑体系和纯胶体系的;而此时纳米复合材料的邵A硬度仅为58.5,比相同强度下碳黑补强体系的低近10。     

不同主链马来酸酐接枝物对PP/OMMT纳米复合材料增容效果的对比

用熔融插层法制备了聚丙烯/有机蒙脱土(PP/OMMT)系列复合材料,比较了两种马来酸酐接枝物(PP-g-MAH,POE-g-MAH)对体系的增容效果,同时,考察了OMMT含量对材料力学性能和线膨胀性能的影响。X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)测试结果表明,增容剂的加入能够使OMMT在基体中分散尺寸变小并产生更多的插层和剥离,其中,POE-g-MAH比PP-g-MAH的增容效果好。材料的力学性能受增容剂品种和OMMT含量的影响,PP-g-MAH的加入可在不降低材料韧性的同时使其刚性也得到提高,POE-g-MAH对体系有良好的增韧效果,但却使材料的拉伸强度下降。线膨胀系数测试结果显示,OMMT的加入使聚丙烯的线膨胀系数显著下降,并且PP-g-MAH增容体系较POE-g-MAH增容体系下降更加明显。     

BMI树脂/氧化石墨纳米复合材料的制备及表征

本文以烯丙基缩合多核芳香烃(GOPNA)树脂与双马来酰亚胺(BMI)共聚制备BMI树脂,通过溶液插层的方法制备BMI树脂/氧化石墨纳米复合材料.采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)研究了复合材料的结构和性能,采用电子万能试验机研宛了复合材料的力学性能.研究表明,该复合材料为刺离型纳米复合材料...     

Study on mechanical and ablative properties of EPDM/OMMT thermal insulating nanocomposites

In order to enhance the elongation at break, the ablation resistant properties as well as the tensile strength of the thermal insulating materials, organo-montmorillonite (OMMT) was introduced into the short aramid fibers reinforced Ethylene-Propylene-Diene Monomer (EPDM) based nanocomposites. The effects of OMMT content on the mechanical and ablative properties of the nanocomposites were investigated systematically. X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) confirm that EPDM-matrix has been intercalated into OMMT interlayers after a mixing process on a two-roll mill. The brittle fracture of nanocomposites also indicates that OMMT can lubricate aramid fiber to weaken the interfacial adhesive strength between the fibers and the matrix. As a result, the tensile strength and elongation at break are both improved sharply with OMMT content increasing from 1 phr to 7 phr. However, thanks to the inevitable agglomeration of OMMT with high loading inside the nanocomposites, the tensile strength and elongation at break reduce gently once OMMT is over 7 phr. Furthermore, the ablation resistant properties are improved greatly by increasing OMMT from 1 phr to 11 phr. Therefore, the optimal content of OMMT is 7-11 phr for the thermal insulating nanocomposites with big elongation and excellent ablation resistant properties.     

有机蒙脱土改性松香乳液对废纸纤维性能的影响

采用逆转法制备了有机蒙脱土改性松香乳液。利用X射线衍射仪、热分析仪等手段分别对改性蒙脱土(OMMT)及松香乳液的结构进行了表征,同时研究了OMMT改性松香乳液对废纸纤维施胶后的防水性能和力学性能的影响。结果表明,加入OMMT改性的松香乳液,能更显著提高施胶后的纸张的耐水性,其力学性能也得到有效提高。     

溶液插层法制备PPC/OMMT纳米复合材料及性能表征

通过溶液插层法制备了聚甲基乙撑碳酸酯/有机蒙脱土(PPC/OMMT)纳米复合材料,采用X射线衍射仪、热失重分析仪、透射电子显微镜(TEM)、动态力学性能测试仪(DMA)等对PPC/OMMT的性能进行了表征.XRD和TEM测试表明,OMMT均匀分散于PPC基体中并形成了插层型的纳米复合结构;DMA分析结果表明,复合材料的...     

纳米有机蛭石/天然橡胶复合材料的制备及性能

以十六烷基三甲基溴化铵为插层剂, 用球磨法对蛭石进行了快速有机插层, 用过熔融共混法制备出纳米有机蛭石/ 天然橡胶复合材料。用XRD、SEM、TEM 对其微观结构进行了表征与分析, 证明蛭石以纳米片层分散在天然橡胶基体中。力学性能测试表明: 复合材料拉伸强度、扯断伸长率、300 %定伸强度、邵氏A 硬度、撕裂强度得到明显的改善。DMA、DSC 测试表明: 复合材料的模量具有明显的提高, 而玻璃化转变温度无明显变化。可见有机插层蛭石对天然橡胶的综合性能具有较明显的改善作用。      

Assessment of rheological and mechanical properties of nanostructured materials based on thermoplastic olefin blend and organoclay

This work aims to assess rheological and mechanical properties of thermoplastic olefin (TPO) nanocomposites reinforced by organo-modified montmorillonite (OMMT). In this regard, TPO/OMMT nanocomposites were produced via melt compounding and characterized in terms of OMMT content and processing parameters. The main objective of the work is to determine the optimum OMMT content and processing parameters. Both dynamic oscillatory and steady shear measurements revealed that a very good degree of OMMT dispersion occurs in the case of nanocomposite containing 3 wt.% OMMT which was also verified by X-ray diffractometry and transmission electron microscopy. Mechanical properties were studied through tensile and impact tests. It was found that as the OMMT content increases, tensile modulus and tensile strength are increased but impact strength is reduced. The optimum properties were observed at 3 wt.% OMMT which is in conformity with the rheological analysis results. As the main processing variables in melt compounding, the effect of mixing time and rotor speed on mechanical properties of TPO nanocomposites were studied and correlated to their rheological properties. It was concluded that using an intermediate mixing time and rotor speed would be more appropriate to achieve desirable mechanical properties.