水性聚苯胺/蒙脱土/丙烯酸乳液复合防腐蚀涂层研究

采用原位化学氧化聚合方法制备了聚苯胺/蒙脱土复合材料,并以丙烯酸乳液为成膜物,制备了水性聚苯胺/蒙脱土/丙烯酸乳液复合防腐蚀涂层材料。研究了蒙脱土与苯胺的配合比、聚苯胺/蒙脱土复合材料用量、磷酸浓度等对复合涂层防腐性能的影响。实验结果表明,苯胺/蒙脱土复合材料具有片层结构,聚苯胺/蒙脱土/丙烯酸乳液复合涂层对马口铁具有较好的防护效果,当蒙脱土与苯胺质量配合比为2∶10,聚苯胺/蒙脱土复合材料用量为0.10%(wt,质量分数),磷酸浓度为0.10mol/L时,制得的水性聚苯胺/蒙脱土/丙烯酸乳液复合防腐涂层,腐蚀电流为2.187×10~(-6) A/cm~2,极化电阻为14455.9Ω,复合涂层具有最佳的防腐性能。     

APDMS-MMT/SiO_2/RTV-1微-纳米结构的构建及超疏水性的研究

首先利用氨基封端聚二甲基硅氧烷(APDMS)对蒙脱土(MMT)进行有机改性,再用改性蒙脱土(APDMSMMT)结合气相白炭黑作为填料,修饰室温硫化硅橡胶(RTV-1)构建微-纳米结构,形成超疏水表面。通过红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)对改性蒙脱土进行了表征,利用扫描电镜(SEM)和水触角仪(WCA)研究了涂层(APDMS-MMT/SiO_2/RTV-1)微观结构及其疏水效果。结果表明,APDMS改性的蒙脱土层间距由1.24nm增加到1.81nm,使蒙脱土能更好地分散在RTV-1中;2种填料在RTV-1表面构建了微-纳米复合结构,测得涂层的接触角(CA)为156°,滚动角(SA)为6°。     

不同粘土与聚丙烯酰胺复合导水涂层的自调节导水性能及机理

用聚丙烯酰胺(PAM)分别与普通粘土、高岭土、蒙脱土(MMT)复合制备导水涂层材料,然后涂覆在纤维表面制备导水涂层纤维。利用水分快速测定仪、热分析仪、扫描电镜分析比较其导水效果并研究其导水机理。结果表明,蒙脱土-PAM复合涂层导水效果最好,蒙脱土颗粒粘附在PAM网络结构中,通过PAM的溶胀和脱水,使蒙脱土发生断桥和桥接,从而根据土壤湿度自动调节导水速率。现场植树试验表明其能明显提高苗木成活率。     

聚丙烯/蒙脱土纳米复合包装材料的制备与力学性能研究

采用熔融插层法在双螺杆挤出机中制备了聚丙烯(PP)/蒙脱土(MMT)纳米复合材料,纳米复合材料机械性能测试结果表明,当有机蒙脱土(MMT)质量比为2%时,复合材料的综合力学性能明显优于聚丙烯(PP).扫描电镜观测不到纳米复合材料中明显的有机-无机相畴,表明蒙脱土(MMT)片层分散均匀,分散尺度已基本达到纳米级.     

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.     

乳液插层法制备PMMA/Nd(OH)3/MMT三相纳米复合材料及表征

利用表面活性剂乳液自组装产生模板,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为油相,稀土离子水溶液为水相,混合形成稀土纳米粒子的反胶束微乳液,使稀土粒子均匀分散于油相中,形成热力学稳定的乳液体系,将该乳液插层于有机蒙脱土(O-MMT)的片层间,加入引发剂单体直接进行原位聚合,即制备得产物.通过红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和差热-热重(TG-DTA)对该复合材料进表征和分析.研究结果表明,利用乳液法制备出热稳定性良好的新型PMMA/Nd(OH)3/ MMT三相纳米复合材料.     

有机硅丙烯酸酯/蒙脱土纳米复合乳液的制备及表征

以十二烷基苯磺酸(DBSA)为插层剂改性蒙脱土(MMT),制得了有机蒙脱土(OMMT)。采用原位插层聚合法,以OMMT、八甲基环四硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷以及甲基丙烯酸酯甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸为原料,制备了有机硅丙烯酸酯/蒙脱土纳米复合乳液。考察了OMMT用量对乳胶粒径及乳胶膜性能的影响,并对OMMT及乳胶膜的结构进行了表征。结果表明:当OMMT的用量为2.0%时,乳胶粒子尺寸为纳米级,乳胶膜的耐热性以及各项物理机械性能均得到明显改善。XRD分析表明,MMT变为OMMT后,其层间距从1.23nm增大至1.54nm。FT-IR分析表明,有机硅和丙烯酸酯单体在OMMT层间发生接枝聚合反应。     

LLDPE/HDPE/MMT纳米复合材料的制备及性能研究

以线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、有机改性的蒙脱土(MMT)为主要原料,选用乙烯-醋酸乙烯酯接枝马来酸酐(EVA-g-MAH)作为增容剂,采用熔融插层法制备了线性低密度聚乙烯/高密度聚乙烯/蒙脱土(LLDPE/HDPE/MMT)纳米复合材料。通过X射线衍射(XRD)分析蒙脱土在聚乙烯基体中的分散情况,并研究蒙脱土的含量对其在基体中分散效果的影响。TG实验结果表明,蒙脱土的加入使LLDPE/HDPE/MMT纳米复合材料的热稳定性得到很大的提高。由DSC曲线可以得出,加入蒙脱土的复合材料相比于纯聚合物,其熔点和热分解温度都有很大的提高,提高程度与蒙脱土的含量有关。     

明胶-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物的溶胀性能

以明胶(Gel)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为原料,制备了明胶-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物.分别考察了单体浓度、引发剂用量、反应时间、反应温度及与蒙脱土(MMT)插层复合对接枝反应产物溶胀性能的影响,确定了最佳制备条件.结果表明,接枝共聚及与MMT插层复合可以显著降低明胶的溶胀度.     

一锅法乳液聚合制备聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料

采用一锅法乳液聚合制备了聚幕乙烯／蒙脱土(PS／MMT)蚋米复合材料．一锅法即在无机蒙脱土(Na—MMT)有机化处理后,直接将乳化剂和幕乙烯单体等加入有机蒙脱土(O—MMT)悬浮液进行乳液聚合,克服了传统方法中有机蒙脱土在乳液聚合体系中不易分散的难题。XRD谱图表明,该方法成功地实现了聚苯乙烯对蒙脱土的插层．获得了良好的插层效果(蒙脱土d001面片层间距＞4nm);FT—IR表明,PS大分子链已插层进入蒙脱土片层间;DSC显示,蒙脱土的加入使聚幕乙烯的玻璃化温度Tε由原来的99．7℃提高到107．1℃;TGA表明．插层复合提高了聚幕乙烯的热稳定性。此外,由XRD谱图还初步提出了一锅法乳液聚合的插层机理。     

有机改性蒙脱土对聚乙烯稳定性影响

用甜菜碱为有机改性剂对蒙脱土(MMT)进行有机改性,使其变为有机蒙脱土(O-MMT),并采用熔融插层法制备了聚乙烯/有机蒙脱土(PE/O-MMT)复合材料。通过特性黏度分析了不同含量有机改性蒙脱土的聚乙烯/有机蒙脱土复合材料样品膜在人工加速老化实验下的光降解特性,并采用扫描电镜分析了有机蒙脱土含量为0%和4%的聚乙烯/有机蒙脱土复合膜表面形貌。结果表明:有机改性蒙脱土(O-MMT)能有效提高聚乙烯的光降解稳定性。     

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。     

基于纤维素纳米纤维的超疏水涂层制备研究

采用简单的浸涂法制备具有优异自清洁性能和良好耐久性能的超疏水涂层。基于纤维素纳米纤维(CNF)与低表面能物质聚二甲基硅氧烷(PDMS),以棉织物为基底制备了超疏水涂层,实现了棉织物表面功能化。通过单因素实验分别研究不同浓度CNF以及不同浓度PDMS对涂层疏水性的影响,并采用红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)等对超疏水涂层进行了测试表征。CNF和PDMS在棉织物表面牢固结合,成功制备了耐久超疏水涂层。SEM结果显示,与纯PDMS涂层相比,CNF构筑了超疏水涂层所需的微观粗糙结构,为超疏水涂层的制备提供了有利条件。当PDMS浓度为4%,CNF浓度为4%时,超疏水涂层的水滴接触角(WCA)达159.2°,水滴滚动角(WSA)为4.3°。耐摩擦测试结果显示,经过40次砂纸摩擦之后涂层的水滴接触角仍达150.3°,具有超疏水性能,说明PDMS为涂层提供低表面能的同时,也具有良好的粘结性能进而提高了涂层的耐久性能。采用CNF和PDMS在棉织物表面成功制备了耐久超疏水涂层,同时实现了优异的自清洁、防水抗污性能,并且具有良好的耐久性能。     

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。     

硅酸盐片层对PAn/MMT涂层防腐性能的促进作用

在聚合温度为25℃、n(过硫酸铵):n(苯胺)=1:1、掺杂剂磺基水杨酸c(SSA)=0.03mol/L的实验条件下,改变蒙脱土(MMT)的质量含量,运用插层聚合的方法制备出PAn/MMT复合纳米材料.该复合材料在NaCl质量含量为3.5%的腐蚀环境中作为冷轧钢涂层,蒙脱土质量含量为0.5%时,腐蚀电流最低,为2.1μA;SEM分析表明,PAn/MMT涂层中蒙脱土以纳米数量级片层结构分散在聚苯胺中;电导率测定表明,蒙脱土质量含量为0.5%时,电导率最大,为22.8S/cm104,说明适量的硅酸盐片层可以增加聚苯胺的导电性.该复合材料分别以环氧树脂和沥青漆作为面漆,在c(盐酸)=1.0mol/L的溶液中浸泡6h后的电化学阻抗谱(EIS)均出现较大的Warburg阻抗,证明涂层中的纳米数量级的硅酸盐片层通过增加聚苯胺的导电性和阻隔性,提高了涂层的防腐蚀性能.     

十八烷基伯胺对钙基蒙脱土的有机改性研究

利用十八伯胺改性钙基蒙脱土(MMT)制备出有机MMT。研究了十八伯胺用量、乙酸加入量和改性时间对改性的影响,采用活化指数、接触角对蒙脱土的有机改性效果进行评价,借助红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)对MMT改性前后的结构进行了分析。结果表明,当十八伯胺用量为4%、乙酸用量为8%(质量分数)、改性时间为4h时,蒙脱土的改性效果相对最好。红外光谱和XRD显示,伯胺已进入到蒙脱土层间,使蒙脱土层间距从0.979nm增至1.676nm。     

阻燃聚酯/蒙脱土纳米复合材料的制备及燃烧性能

采用直接酯化法,将共聚型阻燃剂羧乙基苯基次磷酸(CEPP)和对苯二甲酸以及乙二醇混合后酯化,在酯化产物中加入经过有机改性的蒙脱土,缩聚制备了阻燃聚酯/蒙脱土纳米复合材料(PET/MMT/CEPP)。用FT-IR、CONE对制得的复合材料进行了分析和研究,结果表明阻燃剂和聚酯发生了聚合反应,但加入的阻燃剂和蒙脱土在一定程度上降低了聚酯的特性黏度;PET/MMT/CEPP中的蒙脱土和阻燃剂起到了良好的协同阻燃效果,复合材料的阻燃性能有明显提高。     

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。     

蒙脱土/聚苯乙烯复合材料的热分解成炭行为

将聚苯乙烯(PS)树脂与不同种类蒙脱土(MMT)进行熔融复合制备MMT/PS复合材料, 通过X射线衍射(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)对复合材料的微观结构进行了研究。采用SEM、 EDX、 XRD、 氧指数法和锥形量热法研究了复合材料的热分解成炭行为和燃烧性能。结果表明: 用蒙脱土原土(NaMMT)制备的NaMMT/PS复合材料是一种简单物理混合物, 用有机蒙脱土(OMMT)制备的OMMT/PS复合材料是一种插层-部分剥离型纳米复合材料。MMT与PS质量比为6:100时, OMMT/PS复合材料的热释放速率峰值和平均值分别只有NaMMT/PS复合材料相应值的70.7%和67.4%, 火灾性能指数(FPI)是后者的1.2倍, 氧指数比后者增加1.0%, 热分解残余物表面碳元素含量是后者的2.5倍。OMMT/PS复合材料热分解后在材料表面生成一层厚厚的致密、 连续的含碳硅酸盐残余物层, 起到良好的阻燃作用, 而NaMMT/PS复合材料几乎没有成炭能力, 其热分解产物全部来自NaMMT本身的热分解, 阻燃性能很差。     

聚乳酸/蒙脱土纳米复合材料的微波辅助制备与性能研究

采用微波辐照酸活化法制备了酸性蒙脱土(H-MMT),并采用BET、NH3-TPD、热重等分析手段对其结构和性质进行表征。结果表明,改性后蒙脱土的比表面积和孔径增大,表面出现超强酸点位,热力学稳定性增强。将H-MMT与SnCl2进行复配后用于微波辅助原位熔融缩聚制备聚乳酸/蒙脱土(PLA/MMT)纳米复合材料,结果表明,H-MMT同时具备了较好的酸催化及纳米增强作用,以剥离形态存在于高分子基体中,PLA/MMT纳米复合材料的力学、热力学性能得到显著提升。