OMMT/NBR纳米复合材料结构与性能的研究

采用熔体插层法制备有机蒙脱土（OMMT）／NBR纳米复合材料，并对其微观结构及性能进行研究。结果表明，采用熔体法制备的OMMT／NBR复合材料，NBR大分子链插入OMMT片层中，OMMT在NBR基体中呈纳米级分散;与未加OMMT的NBR硫化胶相比，OMMT／NBR纳米复合材料的物理性能明显改善，相同剪切变形下的OMMT／NBR纳米复合材料的储能剪切模量较大；随着OMMT用量的增大，OMMT／NBR纳米复合材料的物理性能提高。     

OMMT/IIR纳米复合材料结构与性能的研究

采用熔体插层法制备有机蒙脱土(OMMT)／IIR纳米复合材料。试验结果表明，OMMT／IIR纳米复合材料是插层型纳米复合材料；与无机粘土／IIR微米复合材料及IIR相比，OMMT／HR纳米复合材料具有良好的物理性能，且其物理性能均随OMMT用量的增大而明显提高；与IIR相比，OMMT／HR纳米复合材料具有优异的气密性。     

纳米蒙脱土/丁苯橡胶复合材料结构及动态力学性能的研究

利用熔体插层法制备了纳米蒙脱土（PS插层）／丁苯橡胶复合材料，通过基本性能测试XRD测试、DMA测试和DSC测试对材料进行了结构的表征和纳米蒙脱土填充量不同时，复合材料的动态力学性能的变化，结果表明：蒙脱土在基体材料中实现了纳米级分散，并且当填充5份纳米蒙脱土时，复合材料具有较好的动态力学性能。     

乳液插层法制备丁苯橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料

对蒙脱土(MMT)进行了有机化改性,采用乳液插层法制备了丁苯橡胶(SBR)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,用透射电子显微镜、X射线衍射法对OMMT及复合材料进行了表征,研究了复合材料的物理机械性能及动态力学性能.结果表明,MMT的层间距为1.47 nm,OMMT的层间距增大到2.94 nm;OMMT片层均匀分散在SBR基体中,具有良好的界面相容性;随着OMMT用量的增加,SBR/OMMT纳米复合材料的物理机械性能明显改善,且具有低填充量高增强效果的特点;SBR/OMMT纳米复合材料具有与SBR/炭黑N 330复合材料相当的抗湿滑性能,同时具有更小的滚动阻力.     

纳米蒙脱土在SBR复合材料中的应用

利用熔体插层法制备了纳米蒙脱土（PS插层）/丁苯橡胶复合材料,对其进行了结构表征,讨论了复合材料的力学性能。研究结果表明,蒙脱土在基体材料中实现了纳米级分散;当填充5份纳米蒙脱土时,复合材料具有较好的力学性能。     

熔体法制备有机黏土/橡胶纳米复合材料的结构及性能

将有机黏土(OC)分别加入到天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、丁基橡胶(IIR)和三元乙丙橡胶(EPDM)中,通过熔体法制备了纳米复合材料。探讨了橡胶黏度及其分子结构对OC在复合材料中分散状况的影响,研究了复合材料的力学性能。结果表明,在以NR为基体的复合材料中。OC片层分散均匀,且剥离程度较高;在SBR,IIR,EPDM中,OC以插层结构为主,且插层效果从大到小的顺序依次为SBR,IIR,EPDM。与相应的纯胶相比,OC／NR纳米复合材料的定伸应力提高,拉伸强度和扯断伸长率有所下降;OC／SBR,OC／IIR,OC／EPDM纳米复合材料的定伸应力变化不大,拉伸强度和扯断伸长率明显提高,且OC／SBR和OC／EPDM复合材料的撕裂强度提高。     

插层型橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料微观结构在交联过程中的变化

采用熔体插层法制备溴化丁基橡胶(BIIR)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料和三元乙丙橡胶(EPDM)/OMMT纳米复合材料,利用X射线衍射和透射电子显微镜研究其微观结构及OMMT分散状态在硫化过程中的变化。结果表明:橡胶/OMMT纳米复合材料的插层结构在整个硫化过程中不断变化,且正硫化以后插层结构仍会随着硫化反应时间延长而发生明显改变;未硫化BIIR/OMMT纳米复合材料的插层结构层间距大于未硫化EPDM/OMMT纳米复合材料,硫化EPDM/OMMT纳米复合材料的插层结构层间距大于硫化BIIR/OMMT纳米复合材料;随着硫化程度提高,BIIR/OMMT纳米复合材料中OMMT的分散性能逐渐降低。     

蒙脱土/SBR纳米复合材料阻燃性能的研究

采用熔融插层法制备蒙脱土／SBR纳米复合材料，并研究其阻燃性能。结果表明，SBR大分子不能有效插入钠基蒙脱土（Na—MMT）片层间，而能有效插入有机蒙脱土（OMMT）片层间，形成插层型纳米复合材料；将OMMT与高抗冲聚苯乙烯（HIPS）制成阻燃母粒能进一步提高SBR的插层效果。OMMT可以明显改善复合材料的阻燃和抑烟性能，随着OMMT用量的增大，复合材料的热释放速率、峰值热释放速率、平均热释放速率、总热释放和总生烟量先明显降低然后趋于稳定；HIPS-OMMT阻燃母粒可以明显改善复合材料阻燃性能，但对抑烟性能的改善效果不如OMMT。     

乳液插层法制备丁苯橡胶/蒙脱土纳米复合材料的结构与性能

选用一种能够在水中分散良好的有机改性蒙脱土（OMMT），采用乳液插层法制备了SBR／OMMT纳米复合材料，X射线衍射和透射电镜观察显示制得了半剥离型与插层型共存的纳米复合材料。研究了复合材料的力学性能和耐溶剂性能。测试结果表明，随着蒙脱土用量的增加，复合材料的定伸应力、拉伸强度和撕裂强度均大幅度提高。复合材料具有优异的耐溶剂性能。     

HIPS／OMMT纳米复合材料的性能研究

采用熔融插层法制备出了高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/有机改性蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,研究了OMMT用量对复合材料力学性能、阻燃性能和热稳定性的影响,并分析了OMMT在高抗冲聚苯乙烯基体中的分散状态.结果表明,OMMT的加入有助于提高高抗冲聚苯乙烯基体的力学性能、阻燃性能和热稳定性.熔融插层法可以使高抗冲聚苯乙烯的大分子链有效地插人到OMMT的片层之间.     

聚酰亚胺/有机蒙脱土/丁苯橡胶复合材料性能的研究

将聚酰亚胺(PI)与有机蒙脱土(OMMT)混合,制备了PI/OMMT粉状材料;将粉状材料与丁苯胶乳(SBR)混合,制备了颗粒状PI/OMMT/SBR复合材料.SEM照片显示,有机蒙脱土可改善聚酰亚胺与丁苯橡胶的相容性.X射线衍射(XRD)结果表明,聚酰亚胺分子链与丁苯橡胶分子链一起插入有机蒙脱土层间,使层间距变大;有机蒙脱土作为交联点存在.动态力学性能测试结果表明,在频率扫描下,加入PI/OMMT后丁苯橡胶的G′最高,但tanδ较低.     

环氧树脂/有机化蒙脱土纳米复合材料的研究

采用插层原位聚合法制备了环氧树脂/有机化蒙脱土(EP/OMMT)纳米复合材料,探讨了OMMT的剥离结构及其对EP/OMMT纳米复合材料热性能和力学性能等影响。结果表明:当w(OMMT)=7%时,EP/OMMT纳米复合材料的热变形温度提高了24～27℃,Tg(玻璃化转变温度)提高了20～30℃,并且其力学性能和耐湿热性能均优于纯EP体系。     

有机蒙脱土对天然橡胶/丁苯橡胶的补强及增容作用

采用机械混炼法制备了天然橡胶(NR)/丁苯橡胶(SBR)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,采用TEM和XRD对复合材料的亚微观结构进行了表征,并对复合材料的表观交联密度、静态力学性能、动态力学性能和硫化热效应进行了研究。结果表明,复合材料为剥离型纳米复合材料;OMMT能够明显提高纳米复合材料的交联密度和静态力学性能;OMMT导致NR/SBR共混胶动态损耗因子降低,并且能够促使NR和SBR玻璃化转变温度更为接近,起到了增容作用;OMMT实现了NR和SBR两相的同步硫化。     

动态保压注塑技术对PP/OMMT纳米复合材料体系的影响

采用自行研制的高压振动注塑装置,在保压过程中对聚合物熔体施加低频振动,成型聚丙烯(PP)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料制件。对样品进行了力学性能测试,并通过差示扫描量热仪(DSC)、广角X射线衍射仪(WAXD)、扫描电子显微镜(SEM)分析制件的内部聚集态结构。结果表明:在振动场的强烈作用下,复合材料的内部聚集态结构明显变化,蒙脱土在基体中的分散性得到有效改善,复合材料的力学性能得到提高,制件沿剪切流动方向的冲击强度比纯PP制件提高了740%。     

聚丙烯的协效阻燃研究

采用熔融共混法制备出了聚丙烯（PP）/纳米氢氧化铝（nano-ATH）/有机改性蒙脱土（OMMT）纳米复合材料,研究了OMMT的加入量对PP/nano-ATH复合材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,OMMT的加入,可以改善PP/nano-ATH复合材料的拉伸性能、弯曲性能和阻燃性能,但会严重损害PP/nano-ATH复合材料的冲击强度。     

粘土/橡胶纳米复合材料老化性能研究

研究粘土 /SBR及粘土 /NR纳米复合材料的耐热氧老化和耐臭氧老化性能 ,并考察粘土 /SBR纳米复合材料的热失重和气体阻隔性。结果表明 ,粘土 /SBR纳米复合材料的耐热氧老化和耐臭氧老化性能均优于炭黑 /SBR复合材料 ;粘土 /NR纳米复合材料的耐热氧老化性能略优于炭黑 /NR复合材料 ,耐臭氧老化性能与炭黑 /NR复合材料相差不大 ;均匀分散的纳米粘土可提高橡胶的热稳定性和气体阻隔性 ,减缓氧及臭氧在橡胶中的扩散 ,降低橡胶分子链受攻击的几率 ,有利于提高橡胶耐热氧老化和耐臭氧老化性能     

Enhancement of organoclay on thermal and flame retardant properties of polystyrene/magnesium hydroxide composite

Organoclay (organically modified montmorillonite, OMMT) was introduced to the composite of polystyrene/magnesium hydroxide (PS/MH) by melt compounding. The structure of the obtained PS/MH/OMMT composite was characterized by X‐ray diffraction and transmission electron microscopy. Thermal degradation behavior and flame retardancy of the composite were investigated by various means. It is shown that the PS/MH/OMMT composite has an intercalated nanostructure with the PS chains intercalated between the OMMT layers and the MH particles dispersed evenly in the PS matrix. Compared with the PS/MH composite containing identical amount of flame retardant, the introduction of OMMT has increased the thermal degradation temperature and lowered the mass loss rate at high temperatures. The PS/MH/OMMT nanocomposite can produce a more continuous and compact charred residue layer upon degradation both in air and burnt in flame than the PS/MH composite. Because of formation of this highly thermally stable and insulating charred residue layer, the nanocomposite exhibits much improved thermal endurance, flame retardancy, smoke suppression, and dripping resistance. Moreover, the combination of MH and OMMT makes the composite more difficult to ignite and decreases the release of toxic gas. The advantage of the PS/MH/OMMT nanocomposite is more pronounced in the early stage of combustion. POLYM. COMPOS., 37:746–755, 2016. © 2014 Society of Plastics Engineers     

三乙烯四胺固化有机蒙脱土/环氧树脂复合体系的研究

以三乙烯四胺作为EP(环氧树脂)的常温固化剂制备EP/OMMT(有机蒙脱土)/三乙烯四胺纳米复合材料。采用X射线衍射(XRD)法,差示扫描量热(DSC)法等手段研究了不同配方对EP/OMMT/三乙烯四胺固化体系的凝胶时间、力学性能、热性能及OMMT的插层剥离行为等影响。结果表明:对EP/OMMT/三乙烯四胺复合材料而言,90~120℃固化体系的OMMT剥离与插层效果优于室温固化体系;当固化温度为120℃时,EP/OMMT/三乙烯四胺复合材料的耐湿热性能和弯曲强度均优于常温固化体系;EP/OMMT/三乙烯四胺复合材料经常温固化24 h后,其冲击强度比纯EP体系提高了7%~12%。