PA/POE/OMMT复合材料的制备及性能研究

分别以三种常用的尼龙(PA6,PA1010,PA11)为基体树脂,以乙烯–辛烯共聚物(POE)和有机改性蒙脱土(OMMT)为增韧增强改性剂,采用熔融共混方法制备了PA/POE/OMMT复合材料,并研究了复合材料的力学性能。结果表明,当OMMT的添加量为3%时,三种复合材料(PA6/POE/OMMT,PA1010/POE/OMMT,PA11/POE/OMMT)的综合力学性能最佳,复合材料的冲击强度达到56.14,53.15,59.09 kJ/m2,分别为纯PA树脂的10.3,6.5,6.0倍。     

OMMT和CaCO_3对PA1010纳米复合材料体系力学性能和形貌的影响

用有机蒙脱土(OMMT)和nano-CaCO3作为填充粒子与聚酰胺1010(PA1010)一起,通过双螺杆挤出机用熔融共混法制备两种体系的PA1010/OMMT/nano-CaCO3三元纳米复合材料,通过扫描电子显微镜(SEM)和力学性能测试研究了OMMT作用的PA1010/nano-CaCO3体系和nano-CaCO3作用的PA1010/OMMT体系。结果表明:OMMT/PA1010/nano-CaCO3中,OMMT与基体间的界面吸附力弱化了nano-CaCO3与基体的吸附力,使得OMMT在小含量添加范围内(<2份)体系韧性提高的同时,明显改善了拉伸强度和弯曲强度。而加入nano-CaCO3的nano-CaCO3/PA1010/OMMT,由于两种无机粒子之间对基体的作用处于一种相互抵消的平衡状态,使得体系韧性改变不明显。     

PVC/PA1212/OMMT纳米复合材料的结构与性能

采用熔融插层法制备了聚氯乙烯(PVC)/聚酰胺1212(PA1212)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,通过X射线衍射、透射电镜、扫描电镜等分析方法研究了OMMT在聚合物基体中的分布及其对PVC/PA1212复合材料分散相形态和力学性能的影响。结果表明:OMMT以剥离态选择性分布于PA1212相中;OMMT在PVC/PA1212复合材料中起到了细化PA1212的作用,促使PA1212分散更加均匀;适量OMMT的加入提高了PVC/PA1212复合材料的力学性能。     

PP/PA6/OMMT复合材料力学性能与结晶性能的研究

采用3种不同有机改性过的蒙脱土(牌号为DK2,DK3,DK5)熔融插层法制备了PP/PA6/OMMT纳米复合物材料,在此基础上使用1%～7%的DK2的蒙脱土再次制备PP/PA6/OMMT纳米复合物材料,借助力学性能测试和差示扫描量热法(DSC)对体系的力学性能和结晶性能进行了研究。结果表明:使用DK2制备的复合材料的力学性能优于使用DK3和DK5制备的复合材料的力学性能;相对于纯PP,PP/PA6/OMMT纳米复合物材料随OMMT含量的增加,拉伸强度和弯曲强度是先增加后降低,最大下降幅度分别为8.7%和5.3%;冲击韧性一直上升达到9.61kJ/m2。OMMT的加入,对PP/PA6有异相成核的作用,提高PP/PA6的结晶速率和结晶度。     

玻纤含量对PA10T/1010复合材料性能的影响

在尼龙(PA)10T/1010中加入玻纤制备玻纤增强PA10T/1010复合材料,通过力学性能测试、X射线衍射测试、差示扫描量热分析、热变形温度测试、热重分析等手段对PA10T/1010复合材料进行表征,考察了玻纤含量对PA10T/1010复合材料力学性能、结晶性能、热稳定性等的影响。结果表明,随着玻纤含量的增加,PA10T/1010复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等力学性能得到明显改善,热稳定性明显提高,但结晶性能没有改变。玻纤的加入使PA10T/1010的用途更加广泛,可用于汽车行业、电子行业以及航空航天领域。     

塑料改性用有机膨润土制备技术及应用的研究

本文采用不同的有机改性剂制备出有机膨润土(OMMT),并用所制备的有机膨润土分别制备出PU/OMMT、PBT/OMMT、PA6/OMMT纳米复合材料.经对复合材料力学性能分析结果表明:用N-烷基氨基酸改性膨润土所制备PU/OMMT、PA6/OMMT纳米复合材料性能最佳;用十六烷基三甲基溴化铵改性膨润土所制备PBT/OMMT纳米复合材料性能最佳.     

氯化锌对聚酰胺1010/氯化锌复合材料结构与性能的影响

利用熔融挤出法制备了聚酰胺1010(PA1010)/氯化锌(ZnCl2)复合材料,研究了ZnCl2的含量对PA1010/ZnCl2复合材料的结晶行为、力学性能、光学性能的影响。结果表明:随着ZnCl2含量的增加,PA1010/ZnCl2复合材料的结晶不完善程度增大,熔点降低。另外,PA1010/ZnCl2复合材料的拉伸强度随着ZnCl2含量的增加逐渐增大,当ZnCl2含量为8%时,复合材料的拉伸强度达到最大值66.2 MPa,与PA1010(52.2 MPa)相比提高了26.7%。当ZnCl2含量为8%时,可以得到熔点较低,力学性能优良和透光率较好的PA1010/ZnCl2复合材料。     

纳米OMMT对PA6/PET共混体系结晶性能的影响

采用熔融共混法,以PA6/PET(30/70)和PA6/PET(70/30)合金为研究对象,利用差示扫描量热法(DSC)探讨纳米有机OMMT对PA6/PET共混物结晶性能的影响,结果表明:PA6/PET共混物中,PA6相和PET相均能各自结晶,且PA6相阻碍PET相的结晶,而PET相对PA6相的结晶性能没有影响。引入纳米OMMT后,体系中PA6相和PET相的结晶温度均降低,并缩短半结晶时间,加剧两组分结晶温度对降温速率的依赖性。用莫志深方法处理纯PA6/PET共混物和PA6/PET/OMMT纳米复合材料的非等温结晶动力学,结果表明:在PA6/PET(30/70)共混体系中引入纳米OMMT后,F(T)值均增大,而在PA6/PET(70/30)共混体系中引入纳米OMMT,F(T)值减小。     

LiCl对PA1010/LiCl复合材料结构与性能的影响

采用熔融挤出的方法制备了尼龙1010/氯化锂(PA1010/Li Cl)复合材料,研究了Li Cl对PA1010结晶行为和力学性能的影响。结果表明:Li Cl的加入能降低PA1010的结晶温度,使PA1010的结晶度降低,提高复合材料的透明性,当Li Cl质量分数为6%时,PA1010已经完全不能结晶。并且Li Cl的加入能够提高复合材料的拉伸强度和冲击强度,当Li Cl质量分数为4%时,复合材料的冲击强度最大。     

尼龙6/纳米蒙脱土复合材料制备及性能研究

利用活化处理的纳米蒙脱土(OMMT),通过原位插层聚合原理,控制聚合温度、压力、时间等,在聚合管实现连续化稳定制备剥离型尼龙6(PA6)/纳米OMMT复合材料;采用熔融纺丝法制得PA6/纳米OMMT复合纤维;利用X射线衍射、透射电镜(TEM)等方法分析复合材料的结构与性能。结果表明:聚合时控制水与己内酰胺质量比为3%～5%,前聚压力不超过0.4 MPa,后聚压力小于-0.040 MPa,聚合温度240～280℃,聚合时间26～30 h,可制得相对分子质量为18 000～18 600,单体质量分数小于1.6%,含水率小于450μg/g的PA6/纳米OMMT切片;TEM分析表明,纳米OMMT在PA6基体均匀分散;复合材料的力学性能有较大幅度的提高,断裂强度达102.15 MPa,比纯PA6提高了12%;PA6/纳米OMMT复合纤维性能优异,适合轮胎骨架材料的制备要求。     

ABS/OMMT、PA6/OMMT复合材料形态及性能

熔融挤出制备了有机蒙脱土(OMMT)含量不同的ABS/OMMT,PA6/OMMT复合材料,用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等仪器研究OMMT分别在ABS、PA6基体中的分布情况及对其力学性能的影响.结果表明:在ABS/OMMT复合材料中,OMMT主要为插层结构,大部分OMMT片层以聚集状态存在;而对PA6/OMMT复合材料,OMMT片层主要以剥离形态分布在PA6基体相中;随着OMMT含量增加,ABS/OMMT复合材料的拉伸、弯曲强度及弯曲模量都先上升后下降,且当OMMT含量在3份时性能较好,其缺口冲击强度呈下降趋势;PA6/OMMT复合材料在OMMT含量为3份时,其拉伸、弯曲强度和弯曲模量都出现极值现象,而缺口冲击强度线性降低.由于OMMT与PA6有较好的亲和力,在PA6中分散性较好,使PA6/OMMT复合材料的综合力学性能比ABS/OMMT复合材料的优异.     

PA1010/羟基磷灰石复合材料的制备与性能

利用熔融共混法制备了聚酰胺1010(PA1010)/羟基磷灰石(HA)复合材料,采用傅立叶变换红外光谱、热重分析仪和差示扫描量热仪测试了PA1010/HA复合材料的结构特征和热稳定性,利用电子万能试验机测试了PA1010/HA复合材料的力学性能。结果表明:复合材料中PA1010与HA之间通过氢键作用结合,而氢键作用的主要发生位置在PA1010酰胺键的氨基与HA的羟基之间;PA1010/HA复合材料具有良好的热稳定性,HA的加入对PA1010/HA复合材料的熔点基本没有影响,随着HA含量的增加,其熔融焓和结晶焓都降低。HA的加入,增强了PA1010/HA复合材料的拉伸性能和弯曲性能,与纯PA1010相比,分别提高了33.4%,98.3%。     

聚酰胺6/环氧树脂改性蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

采用环氧树脂改性蒙脱土（MMT）得到有机化蒙脱土（OMMT）,再用熔融插层法制备了聚酰胺6 （PA6）/ OMMT纳米复合材料。采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、万能材料试验机、热重分析仪等研究了PA6/OMMT复合材料的形态结构、力学性能和热稳定性。结果表明,经环氧树脂改性得到的OMMT的层间距明显增加,从未改性的1.22 nm增加到5.13 nm,并以纳米尺度分散于PA6基体中;随着OMMT含量的增加,PA6/ OMMT复合材料的强度和模量增加,热变形温度提高,其拉伸强度可达76 MPa,弯曲模量达到3.462 GPa,热变形温度为134 ℃;PA6/ OMMT复合材料失重10 %时的温度为422 ℃,比纯PA6的406 ℃提高了16 ℃,改善了PA6的热稳定性。     

尼龙6/不同分子量的聚苯乙烯寡聚体修饰蒙脱土纳米复合材料的制备与性能测试

将分子量分别为1400、2500、5000的聚苯乙烯长链端基季铵盐改性的蒙脱土(OMMT),与尼龙6(PA6)母料熔融共混,注塑成型制备PA6/OMMT纳米复合材料,讨论不同分子量的聚苯乙烯长链季铵盐有机改性蒙脱土对纳米复合材料性能的影响。对所制得的复合材料通过TGA和热变形测试、弯曲、拉伸和冲击性能等力学性能测试。结果表明:分子量为2500,蒙脱土含量为3%时的复合材料的热稳定性和综合力学性能较好。     

PA6／OMMT／SiO2纳米复合材料的制备及力学性能研究

以天然蒙脱土为原料，11-氨基酸作为有机插层剂与蒙脱土层间的阳离子进行交换制备OMMT，用原位聚合法制备PA6／OMMT／SiO2纳米复合材料，用X射线衍射仪、FT-IR光谱仪、差示扫描量热仪等对OMMT、纳米复合材料的结构及力学性能进行表征。结果发现，添加3％（质量含量，下同）OMMT的PA6／OMMT复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量较纯PA6分别提高了19％、13．8％、14％；而纳米SiO2的加入使纳米复合材料的拉伸和弯曲强度、刚性和韧性得到提高的同时，明显改善了蒙脱土使纳米复合材料缺口冲击强度下降的趋势，当纳米SiO2含量为1％时，缺口冲击强度提高了近33．5％。     

CaCl_2含量对PA1010/CaCl_2复合材料结构与性能的影响

采用熔融挤出的方法制备了PA1010/CaCl2复合材料,研究了CaCl2含量对PA1010/CaCl2复合材料的结晶行为、力学性能及流动性能的影响。结果表明:CaCl2的加入提高了PA1010的结晶速率和结晶温度,降低了PA1010的结晶度;随着CaCl2含量的增加,拉伸强度及断裂伸长率先增大后减小,弯曲强度先减小后增大,缺口冲击强度逐渐增大,熔体质量流动速率及热变形温度逐渐减小。     

原位插层聚合PA6/OMMT纳米复合材料的性能

以自行合成的NJ—1型插层剂对蒙托土(MMT)进行改性,并以X射线衍射、傅立叶变换红外光谱及热重分析表征了改性蒙脱土(OMMT)的性能。采用单体熔体插层—原位本体聚合的方法,制备了PA6／OMMT纳米复合材料,测定了该材料的热稳定性及力学性能。结果表明,含1．2％OMMT的PA6／OMMT纳米复合材料的拉伸强度、弯曲强度及弯曲弹性模量较PA6分别提高14％、16．2％及38．1％,断裂伸长率及冲击强度则分别下降了37．7％及4．5％。     

固相剪切碾磨制备PA6/蒙脱土纳米复合材料

采用固相剪切碾磨方法制备尼龙6/蒙脱土(PA6/MMT)纳米复合材料。表征了复合材料的结构,研究了其力学性能、热稳定性能及结晶性能。结果表明,PA6/MMT纳米复合材料的力学性能较PA6有较大提高,含4%MMT的PA6/MMT纳米复合材料的拉伸弹性模量从2697 MPa提高到3299 MPa,拉伸强度从63.6 MPa提高到77.8MPa;起始分解温度和最大失重温度均高于纯PA6;PA6/MMT纳米复合材料中PA6的结晶温度和结晶速率提高。     

改性尼龙6复合材料力学性能的研究

通过熔融共混制备了PA6/OMMT、PA6/Zn-EAA、PA6/OMMT/Zn-EAA三种复合材料,研究了OMMT、Zn-EAA(Zn-中和乙烯-丙烯酸)含量对复合材料力学性能的影响。结果表明:OMMT的加入提高了复合材料的拉伸强度,但冲击强度有所下降;Zn-EAA的加入可以提高复合材料的冲击强度,改善其韧性。     

母料法制备尼龙6/蒙脱土纳米复合材料及其性能

以高流动性聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为载体树脂,制备了接枝聚丙烯/有机蒙脱土插层母料,并以此为增强剂制备了PA6/接枝聚丙烯/有机蒙脱土纳米复合材料,研究了有机蒙脱土(OMMT)含量对复合体系力学性能和耐热性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)研究了复合材料的微观结构。结果表明:在所制备的插层母料中,PP-g-MAH大分子能够部分插入OMMT的晶片层间,其层间距有所增大。母料法制备的PA6/接枝聚丙烯/有机蒙脱土纳米复合材料的力学性能得到了较大提高,当OMMT含量为6%时,拉伸强度和弯曲强度分别比PA6/PP-g-MAH共混体系提高了24%和25.1%。