环氧树脂/有机蒙脱土复合材料的制备与力学性能研究

利用插层聚合法制备了环氧树脂/有机蒙脱土(EP/OMMT)复合材料.采用XRD对复合材料进行了表征,并研究了复合材料力学性能.实验表明:环氧树脂/有机蒙脱土形成了剥离型的纳米复合材料结构;环氧树脂中加入适量的有机蒙脱土,可以提高环氧树脂的拉伸强度和冲击强度.当经过改性的OMMT质量分数为5%时,EP/钛酸酯偶联剂(Coupler)-OMMT复合材料的拉伸强度达到51.21 MPa,提高了40.26%;当OMMT质量分数为3%时,EP/Coupler-OMMT复合材料冲击强度达25.31 kJ/m2,提高了34.56%.     

甲基乙烯基硅橡胶/有机蒙脱土母炼胶纳米复合材料的制备、结构与性能

采用溶液插层法和母炼胶混炼工艺制备了甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)/有机蒙脱土母炼胶(OMMT-MB)纳米复合材料,通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对复合材料进行了表征,研究了复合材料的拉伸性能与热稳定性能,并与直接共混法制备的MVQ/有机蒙脱土(OMMT)复合材料和MVQ/白炭黑复合材料进行了对比,分析了OMMT的增强机理.结果表明,MVQ/OMMT-MB纳米复合材料中的OMMT完全剥离,且均匀分散在MVQ基体中;当OMMT质量分数为20%时,MVQ/OMMT-MB复合材料的拉伸性能优于MVQ/OMMT复合材料,拉伸强度和扯断伸长率分别增大至1.41 MPa、490%;其与MVQ/白炭黑复合材料相比,两者的拉伸强度相当,扯断伸长率增大了30%;MVQ/OMMT-MB复合材料的热稳定性略优于MVQ/OMMT复合材料,但比MVQ/白炭黑复合材料差.     

蒙脱土增强二苯醚亚苯基硅橡胶的研究

通过FTIR、XRD、TEM和辐照前后力学性能的测试,对蒙脱土增强二苯醚亚苯基硅橡胶的结构、耐辐照性能进行了研究。结果表明,钠基蒙脱土(Na-MMT)经插层剂三十六烷基甲基溴化铵处理后,得到有机化蒙脱土(OMMT),OMMT的层间距比Na-MMT提高近65%;OMMT在二苯醚亚苯基硅橡胶中实现了纳米插层分散;OMMT增强二苯醚亚苯基硅橡胶的耐辐照性能优于其它常用粒状填料(沉淀法白炭黑、炭黑)增强的二苯醚亚苯基硅橡胶,经5×108Gy辐照后,沉淀法白炭黑和炭黑增强二苯醚亚苯基硅橡胶的邵尔A硬度增加了11~12度,而OMMT增强二苯醚亚苯基硅橡胶的硬度仅增加了7度。     

阻隔性尼龙611／有机蒙脱土纳米复合材料的研究

以11-氨基十一酸对蒙脱土(MMT)进行有机化改性,采用原位聚合法制备了尼龙611/有机蒙脱土(OM-MT)纳米复合材料.通过傅立叶变换红外光谱仪研究了OMMT及尼龙611/OMMT纳米复合材料的化学结构,使用扫描电子显微镜观察了纳米复合材料的形貌.详细考察了OMMT含量对尼龙611/OMMT纳米复合材料阻隔性能和力学性能的影响,探讨了OMMT的阻隔机理.结果表明,MMT经有机化改性后,其片层在尼龙基体中分散均匀,并与尼龙基体发生键合作用,使尼龙611分子的内聚力增强,分子链堆积程度提高,极大地提高了阻隔性能;OMMT质量分数为3%时,材料的拉伸强度达到最大值,但在常温、低温下冲击强度略有下降.     

改性有机蒙脱土在硅橡胶中的应用性能研究

利用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和热失重(TGA)对有机蒙脱土(OMMT)的结构进行了表征。采用溶液插层法制备了RTV/OMMT复合材料,研究了复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、硬度及热稳定性,并用XRD对复合材料的结构进行了表征。结果表明,经有机化改性后的OMMT的层间距明显增大。随OMMT用量的增加,复合材料的力学性能得到提高。当OMMT质量分数为3%时,其拉伸性能最优。XRD分析表明,材料中形成了RTV/OMMT剥离型纳米复合材料。     

聚乙烯醇/改性纳米蒙脱土复合材料的制备与性能

纳米蒙脱土(MMT)用十六烷基三甲基溴化铵进行改性制得有机改性的MMT(OMMT),用其作为聚乙烯醇(PVAL)的改性材料,采用溶液共混、流涎成膜制得PLA/OMMT复合材料,考察了OMMT的用量对PVAL复合材料性能的影响。用傅立叶变换红外光谱(FTIR)仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、万能力学试验机等对复合材料性能及结构进行表征和分析。结果表明,FTIR显示十六烷基三甲基溴化铵成功进入MMT结构中,OMMT成功制得;随着OMMT添加量的增加,复合材料热稳定性提高,断裂伸长率降低,拉伸强度呈现先增加后降低趋势,当其含量为9%时达到最大;SEM显示OMMT含量9%时,OMMT与PVAL相容性最好,表面光滑,含量再增加,出现团聚现象,力学性能受到影响。     

PPC/ABS-g-GMA/MMT复合材料的制备及其形态结构和动态力学性能研究

将甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS-g-GMA)、聚碳酸亚丙酯(PPC)及蒙脱土(MMT)——无机蒙脱土(IMMT)或有机蒙脱土(OMMT)熔融共混制备了PPC/ABS-g-GMA/IMMT和PPC/ABS-g-GMA/OMMT复合材料。采用傅里叶红外光谱(FTIR)对自制的ABS-g-GMA进行了表征,并通过X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及动态机械分析(DMA)研究了PPC/ABS-g-GMA/MMT复合材料的形态结构及动态力学性能。结果表明:甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)成功地接枝到了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)分子链上;IMMT主要以团聚体的形式聚集在ABS-g-GMA相,有少部分ABS-g-GMA插入到了IMMT的片层结构中,而OMMT主要以剥离态的形式存在于复合材料中;IMMT及OMMT的加入使复合材料的储能模量有了很大程度的提高。     

用原位有机改性法制备的溴化丁基橡胶／蒙脱土复合材料的性能

采用原位有机改性法制备了溴化丁基橡胶(BIIR)/蒙脱土(MMT)复合材料,并对其硫化特性和力学性能进行了研究,用X射线衍射仪时复合材料中MMT的层间距进行了表征,并与钠基蒙脱土(Na-MMT)、有机蒙脱土(OMMT)和BIIR形成的复合材料进行了对比.结果表明,用原位有机改性法制备的BIIR/MMT复合材料的硫化特性和力学性能优于BIIR/Na/MMT复合材料,甚至优于BIIR/OMMT复合材料;采用原位有机改性法,可使BIIR/MMT体系中MMT的插层效果明显改善.     

蒙脱土/硅橡胶复合材料的力学和阻燃性能研究

采用熔融共混法制备了蒙脱土/硅橡胶硅橡胶,研究了蒙脱土对硅橡胶力学和阻燃性能的影响.结果表明,有机改性利于蒙脱土在硅橡胶中的分散,并提高硅橡胶的拉伸强度和阻燃性能;随着蒙脱土用量的增加,硅橡胶的拉伸强度和扯断伸长率均先增后减,氧指数先是剧增后缓增;当层间距d001为3.4 nm的有机改性蒙脱土的质量分数为6%时,硅橡胶的拉伸强度达到12.1 MPa,扯断伸长率为362%,氧指数为32.7%,硅橡胶的起始分解温度和终止分解温度分别比空白样提高83℃和13℃.     

PB-TPE/OMMT复合材料的结构与性能研究

采用烷基季铵盐类有机插层剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对蒙脱土（MMT）进行了改性处理,制备了有机化蒙脱土（OMMT）,并对聚丁烯-1热塑性弹性体（PB-TPE）进行了马来酸酐接枝改性（PB-TPE-g-MAH）。以PB-TPE-g-MAH为相容剂,通过熔融插层法制备了PB-TPE-g-MAH/OM-MT纳米复合材料。采用傅立叶变换红外光谱（FTIR）、X-衍射（XRD）、透射电镜（TEM）等手段分析了材料结构。结果表明：OMMT在PB-TPE-g-MAH体系中得到了插层和部分剥离,使有机蒙脱土片层间距由原来的1.96 nm增加到3.81 nm。与不含蒙脱土的PB-TPE相比,PB-TPE-g-MAH/OMMT纳米复合材料的拉伸性能得到明显提高。