EP/有机化蒙脱土纳米复合材料的制备与性能研究

采用插层聚合法制备了环氧树脂/有机化蒙脱土(EP/OMMT)纳米复合材料。利用红外光谱(FT-IR)法和X射线衍射(XRD)法对OMMT结构进行了分析,并探讨了OMMT含量对不同纳米复合材料的结构、热性能和力学性能等影响。结果表明:经EP插层后,OMMT的层间距变大,并且发生了比较完全的剥离行为;OMMT的引入可有效提高不同纳米复合材料的热变形温度和玻璃化转变温度(前者提高了14～29℃,后者提高了2～27℃),并且其力学性能和耐湿热性能均优于纯EP体系。     

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%。     

尼龙1010/十八烷基胺插层蒙脱土纳米复合材料研究

通过熔融加工制备了尼龙1010(PA1010)/十八烷基胺插层蒙脱土(OMMT)纳米复合材料。研究了OMMT含量对PA1010/OMMT纳米复合材料力学性能的影响。当OMMT质量分数为2%时,该纳米复合材料的综合力学性能达到最优。用TG、DMTA、DSC等分析方法对材料的热稳定性、结晶性能等进行了分析表征。结果表明,OMMT的加入提高了纳米复合材料的结晶温度、玻璃化转变温度和储能模量,但纳米复合材料的热稳定性稍有降低。     

OMMT对聚丙烯纳米复合材料性能的影响

采用熔融共混方法,制备了聚丙烯(PP)/马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)/有机改性蒙脱土(OMMT)/环氧树脂(EP)纳米复合材料.研究了经EP改性前后的OMMT及其用量对复合材料力学性能、耐热性能和结晶行为的影响.结果表明:OMMT和经EP改性后的OMMT(E-OMMT)的加入,提高了复合材料的弯曲模量,同时在一定添加量时能保持材料原有的拉伸强度和冲击强度,且E-OMMT对复合材料力学性能的改善更显著,当加入质量分数为15%的E-OMMT后,材料的弯曲模量达到最大值,提高了40.7%;热变形实验表明:层状OMMT和E-OMMT的加入.提高了材料的热变形温度;通过差示扫描量热仪(DSC)分析发现:OMMT和E-OMMT降低了复合材料的结晶度.     

有机蒙脱石改性PA6/ABS合金材料的制备和性能

利用环氧化合物(EP)表面处理蒙脱石(MMT),制备的有机蒙脱石(OMMT)层片间距增加到5.13 nm,热降解温度高达380.3℃。研究了苯乙烯与马来酸酐(MAH)的共聚物(SMA)对PA6/ABS合金的增容效果,当增容剂用量为4%,合金的综合性能最好。制备了PA6/ABS/OMMT复合材料,随着SMA含量的增加,PA6/ABS/OMMT复合材料力学性能和耐热温度都有较大幅度的提高。     

聚氯乙烯/蒙脱土纳米复合材料性能的研究

利用低聚有机蒙脱土(OMMT)与聚氯乙烯(PVC)基质通过熔融共混法制备(PVC/OMMT)纳米复合材料。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)表征了两种复合材料的微观结构和形貌,通过热重分析测试和热变形温度测试探讨了材料的热性能,并对材料的力学性能进行了测试和讨论。结果表明:PVC分子链段插入了OMMT层间;在OMMT质量分数为0.5%时,耐热性提高了7℃;热变形温度提高了约3℃;拉伸强度增加了9.9%;断裂伸长率提高了17.0%。     

超支化聚合物接枝纳米TiO_2/环氧树脂复合材料的制备与表征

利用偶联剂KH-550和超支化聚(胺-酯)(HBP)对纳米TiO2进行改性,并制备了纳米TiO2/环氧树脂(EP)复合材料。对复合材料的结构、力学性能、加工性能以及热性能进行了研究。研究结果表明,HBP接枝改性纳米TiO2(TiO2-g-HBP)的引入可明显提高复合材料的力学性能、热性能及加工性能;当w(TiO2-g-HBP)=1%时,复合材料的力学性能最好,其冲击强度和弯曲强度比纯EP分别提高了135.51%和22.98%;扫描电镜(SEM)结果显示,TiO2-g-HBP/EP复合材料由脆性断裂转变为韧性断裂。     

丁腈橡胶/有机改性蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

以丁腈橡胶(NBR)为基质、有机改性蒙脱土(OMMT)为填充剂,通过乳液共沉法制备了NBR/OMMT纳米复合材料,探讨了OMMT用量对NBR/OMMT复合材料的硫化特性、力学性能、耐老化及耐油性能的影响。结果表明,加入少量的OMMT可以提高NBR/OMMT纳米复合材料的力学性能和耐老化性能; 随着OMMT用量的增加,复合材料的流动性得到改善,且对其硫化特性也有影响; 当OMMT用量为7份(质量)时复合材料的综合性能最好。     

OMMT/ZDMA协同增强HNBR复合材料的性能研究

以离子聚合物(ZDMA)、有机蒙脱土作补强剂,采用机械混炼法制备了氢化丁腈橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料,研究了OMMT/ZDMA协同作用对氢化丁腈橡胶纳米复合材料性能的影响,并使用扫描电镜(SEM)、热失重分析(TG)、差示扫描量热分析(DSC)及力学性能测试等方法分析了复合材料的结构和性能。结果表明,有机蒙脱土用量较少可达到纳米级分散,材料力学性能得到相应改善;用量较大时,OMMT团聚几率增大,可能形成应力集中点,影响复合材料力学性能。热性能分析表明,加入有机蒙脱土在一定程度上提高了HNBR的热稳定性。     

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%.     

阻燃环氧树脂/有机蒙脱土纳米复合材料制备及阻燃性能

研究制备了环氧树脂(EP)/有机蒙脱土(OMMT)、N,N-二(2-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯(BHAPE)阻燃剂阻燃的EP和EP/OMMT等复合材料。XRD证明分散在复合材料中的OMMT为剥离型的,且BHAPE的加入不影响材料中OMMT剥离后的层间距。研究证明,单独使用BHAPE很难使EP通过UL 94 V-0阻燃级,仅添加OMMT的EP固化物,其氧指数和UL94阻燃性能几乎与纯EP固化物的一样。但是同时添加BHAPE和OMMT的EP固化物,当BHAPE和OMMT的添加量分别为25%和5%时,不仅BHAPE/EP/OMMT复合物的CONE阻燃参数都明显降低,而且能通过UL94V-0级。可能是BHAPE和OMMT在凝聚相同时发挥作用,即BHAPE和OMMT协同阻燃作用提高了复合材料的综合阻燃性能。     

DDS固化EP/MMT纳米复合材料性能研究

以4,4′-二氨基二苯砜(DDS)为固化剂,制备出一种剥离型MMT/EP(蒙脱土/环氧树脂)纳米复合材料。采用红外光谱(FT-IR)法、X射线衍射(XRD)法和动态力学分析(DMA)法等对复合材料的微观结构、插层剥离行为、热性能和力学性能等进行了研究。结果表明:MMT对EP分子结构无影响,有利于EP结构和性能的设计,也便于确定其固化工艺。在无促进剂的情况下,当体系中引入5%MMT(相对于EP质量而言)时,复合材料的干态热变形温度、玻璃化转变温度(Tg)、冲击强度和拉伸强度分别提高了39℃、21℃、27.30%和10.50%;适量的MMT能有效提高纳米复合材料的耐湿热性能。     

微波原位聚合PLA纳米复合材料的结构与性能

将D,L-丙交酯和有机蒙脱土(OMMT)在连续微波辐照下开环聚合,合成聚乳酸(PLA)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料.对复合材料的力学性能及热性能测试表明,在PLA中加入w(0MMT)为0.1%时,其拉伸强度和断裂伸长率均达到最佳,相对于纯PLA分别提高了60.75%和7.85%;PLA的热失重中心温度提高了8℃,即提高了复合材料的热稳定性.分析复合材料的X射线衍射谱图、透射电子显微镜和扫描电子显微镜照片表明:OMMT主要以剥离状态分散在PLA基体中,形成以剥离型为主、同时存在插层结构的纳米复合材料,OMMT的加入使复合材料的拉伸断面由脆性断裂向韧性断裂转变.     

环氧树脂/环氧液晶/蒙脱土纳米复合材料研究

采用液晶环氧预聚物(PHQEP)与有机蒙脱土(OMMT)共混改性环氧树脂制备三元共混体系的环氧基复合材料。用X射线衍射法(XRD)测试了有机化蒙脱土在被插层前后片层间距的变化,通过DSC、TGA及SEM等对PHQEP/OMMT增韧改性环氧树脂固化体系的力学性能,热性能及微观相态结构进行了研究。结果表明:当PHQEP质量分数为5%,添加1.5%的有机蒙脱土可以使环氧树脂的冲击强度达到最大值23.43 kJ/m2,比纯环氧树脂提高2倍左右,玻璃化转变温度及5%热分解温度比纯环氧树脂分别高出15℃和27℃。PHQEP与OMMT的加入使纳米复合材料的力学性能和热性能得到明显提高。     

PU/有机蒙脱土纳米复合材料的制备和性能研究

采用原位插层聚合法制备PU/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料。通过X射线衍射和透射电镜分析发现,当OMMT质量分数为0 01和0 03时,OMMT完全剥离并较均匀地分散于PU基体中;当OMMT质量分数为0 05时,OMMT在PU基体中发生部分剥离。热重分析表明,加入OMMT可提高复合材料的耐热性。动态力学分析表明,OMMT对PU模量的影响不大。PU/OMMT复合材料的硬度、弹性模量、拉伸强度和拉断伸长率均比纯PU有所提高。     

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%。     

PU/OMMT纳米复合材料的制备与性能研究

采用单体插层聚合方法制备聚氨酯（PU）／有机蒙脱土（OMMT）纳米复合材料,并对其结构和性能进行分析。结果表明，经双羟乙基十二烷基三甲基氯化铵改性得到的OMMT（DK2）层间距较大；DK2质量分数为0．03时,PU／OMMT纳米复合材料中OMMT剥离程度较大，PU的插层效果较好,复合材料的物理性能和热稳定性能优良。     

ALSR/OMMT纳米复合材料的制备与性能研究

采用原位聚合法制备加成型液体硅橡胶（ALSR）／有机蒙脱士（OMMT）纳米复合材料，并对其结构和性能进行研究。结果表明，经改性的OMMT的层间距是钠基蒙脱士（Na-MMT）的1．4～3．6倍；OMMT质量分数为0．01时，ALSR／OMMT纳米复合材料的物理性能和热稳定性较好，OMMT的剥离程度较大，基本以纳米尺度的剥离片层分散在ALSR基体中。