复合改性伊蒙土的疏水性变化及结构研究

利用十六烷基三甲基溴化铵和KH-570偶联剂复合改性伊蒙土(ISIC),利用IR、XRD、SEM和TGA研究ISIC改性前后结构变化和热稳定性变化。结果表明:改性后ISIC在水和石油醚中的分散性增强,亲水性降低。ISIC改性前后结构变化表明,十六烷基三甲基溴化铵可插入ISIC层间,层间距明显变大。复合改性剂覆盖于ISIC表面,其表面由亲水性变为疏水性。改性后ISIC有机化程度为11%,且不破坏ISIC的原有结构。     

改性伊蒙土对天然乳胶纳米复合材料的力学性能影响

采用高能纳米冲击磨和十二烷基三甲氧基硅烷(DDES)共同修饰伊蒙土(ISIC),制备了低片层数、高分散性的改性伊蒙土(M-ISIC),并将M-ISIC通过乳胶共混法填充天然乳胶(NRL)制备出不同添加量的伊蒙土/天然乳胶纳米复合材料(M-ISIC/NRL).研究结果表明,DDES的硅氧烷基团与ISIC表面的羟基发生反应,在M-ISIC的表面形成DDES接枝改性层,DDES的利用率为53.08％,M-ISIC的表面接触角提升至141.37°.并且,修饰后的ISIC均匀地分散在天然乳胶中,形成稳定的填料-乳胶交联网络结构.其中1％M-ISIC/NRL性能较优,断面形貌均匀,储能模量(G')大.70℃下热氧老化240 h后,其拉伸强度及撕裂强度保持率分别为86.75％、66.75％,表现出较优异的耐热氧老化性能.     

辐射改性聚丙烯/纳米伊蒙土共混材料的超临界二氧化碳发泡性能研究

用聚丙烯(PP)与纳米伊蒙土(ISIC)熔融共混制备片材,采用γ射线辐照PP/ISIC共混片材,并利用超临界二氧化碳(scCO_2)发泡技术对其进行发泡。研究了吸收剂量、ISIC添加量和发泡温度对泡孔结构的影响。结果表明,吸收剂量为30kGy时,PP/ISIC样品泡沫具有较好的泡孔结构,且随着ISIC含量增加,发泡材料孔径减小,孔密度增大。加入3%(wt,质量分数)的ISIC后,发泡样品的平均孔径从57μm减少到25μm,泡孔密度从1.3×10~7个/cm~3提高至1.1×10~8个/cm~3。经过共混和辐照处理的PP发泡温度窗口变宽。     

γ射线辐照对超高分子量聚乙烯/改性纳米伊蒙土复合材料的拉伸性能及热稳定性的影响

采用熔融共混工艺制备超高分子量聚乙烯/改性纳米伊蒙土(Ultra-high molecular weight polyethylene/modified illite-smectite interstratified clay,UHMWPE/M-ISIC)复合材料,将其分别在空气和N_2气氛下γ射线辐照改性。结果表明,UHMWPE/M-ISIC的拉伸强度随M-ISIC添加量增加而先增后减,且在添加量为1%内时达到最大值。空气中辐照后UHMWPE的热稳定性降低明显,而UHMWPE/M-ISIC热稳定性降低不明显,在N_2中辐照后则两者变化都不明显。纯UHMWPE在空气中辐照后其结晶度增大、N_2中辐照后其结晶度减小;UHMWPE/M-ISIC的结晶度在空气和N_2中辐照后都有减小。与纯UHMWPE相比,空气中辐照后UHMWPE/M-ISIC的凝胶含量及抗蠕变能力增加,而N_2气氛下辐照后其凝胶含量以及抗蠕变能力变小。结果表明,在空气辐照后片层结构伊蒙土具有降低氧扩散速率进而减少裂解促进交联,在N_2气氛下则阻碍了分子链的自由活动而阻碍了交联。