专利

<正>本发明涉及聚氨酯-纳米高岭土复合材料的制备方法。该复合材料主要由聚氨酯、纳米高岭土组成,先将纳米高岭土进行有机插层改性以获得层间距较大的有机改性纳米高岭土,然后采用本体-原位插层聚合法制备聚氨酯-纳     

PP/纳米有机高岭土复合材料的制备及性能

以二甲基亚砜(DMSO)改性的高岭土作前躯体,采用熔融插层法制备聚丙烯(PP)/纳米有机高岭土复合材料.采用FTIR、XRD、SEM等方法对其结构与形态进行表征,结果表明:聚丙烯已成功进入到高岭土片层间,层间距扩大到1.123 nm,插层率为73%;性能测试结果表明:改性高岭土的加入在不同程度上提高了PP的冲击性能和热性能.     

不同结构聚苯乙烯/蒙脱土复合材料的熔体流动行为研究

分别将聚苯乙烯树脂(PS)与钠基蒙脱土(Na-MMT)和有机化蒙脱土(OMMT)通过熔融复合制备纳米黏土改性的复合材料。通过X射线衍射(XRD)对复合材料的微观结构进行了分析,采用HAAKE流变仪和熔体流动速率仪研究了复合材料的熔体流动行为。结果表明,Na-MMT在与PS熔融复合前后,其片层间距没有发生变化,PS分子链没有插入蒙脱土片层之间,所形成的是一种填充型复合材料。OMMT在熔融复合后,片层间距显著增大,与PS分子链形成了插层复合结构。蒙脱土含量相同时,PS/Na-MMT复合体系的熔体流动性能比PS/OMMT体系更好。研究认为,熔融复合过程中PS分子链的断链和2种复合材料结构上的差异是影响2种材料流动性能的主要因素。     

聚氨酯-高岭土纳米保温材料制备及性能研究

用原位插层复合法制备了聚氨酯(PU)-高岭土纳米复合保温材料,应用X射线衍射仪、傅里叶红外分光光度计、热重分析仪和扫描电镜表征不同制备条件获得的复合材料热稳定性能及纳米材料在体系中的状态。结果表明,通过二甲基亚砜有效的表面改性获得了高岭土在基质中分散性较好的复合材料;低浓度高岭土的掺杂即可提高聚氨酯的热稳定性,当纳米高岭土质量分数在5%时,复合体系起始分解温度较纯PU提高了47℃,体系获得了最高的热稳定性。     

层剥离高岭土改性煤沥青的结构与热稳定性

在超声波作用下,以二甲基亚砜(DMSO)插层处理高岭土,通过熔融复合法改性煤沥青。采用XRD、FTIR、SEM、TEM、TG、DSC表征测试了插层高岭土的层间距、层间相互作用、层分散形态,以及改性煤沥青的热稳定性。结果表明,DMSO削弱了层间铝羟基与硅氧键间的氢键作用,插层高岭土的层间距由0.716 nm增加至1.124nm,插层率达到98.57%;熔融复合后,高岭土发生层剥离,(001)衍射峰消失,以薄片形态分散于煤沥青中。薄片形态的高岭土通过延缓空气传输速率的方式改善了煤沥青的热稳定性,当插层高岭土掺杂质量分数为6%时,插层高岭土改性煤沥青的最大失重速率所对应温度为650℃,对应的失重为78.04%,而最大失重速率处原煤沥青失重85.41%。原煤沥青失重50%时的温度为490℃,而改性煤沥青达到550℃。未掺杂高岭土时,煤沥青软化点为42.3℃,改性煤沥青软化点增加到45.4℃,继续增加高岭土质量分数,软化点上升幅度减小。     

PP/PS/纳米插层高岭土复合材料的制备及性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯/聚苯乙烯/二甲基亚砜插层改性高岭土（PP/PS/K-DMSO）复合材料。研究了不同用量K-DMSO对PP/PS共混材料的结构及性能的影响。结果表明,随着K-DMSO的加入,复合材料的加工性能、力学性能、热性能均得到提高;与PP/PS共混材料相比,在K-DMSO的加入量为6 %（质量分数,下同）时,熔融流动速率增加了2.925 g/(10min),冲击强度提高了48.8 %,弯曲强度提高了24.1 %。扫描电镜分析表明,K-DMSO的加入,使PP与PS两相界面模糊,PS分散相尺寸减小,增加了PP、PS的相容性。     

PVC/高岭土复合材料的制备及其力学性能研究

针对PVC加工过程中韧性差、冲击强度低、热不稳定等问题,制备了PVC/N-十六烷基马来酰胺酸镧(Ⅲ)-高岭土复合材料。通过刚果红实验、傅里叶红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)等表征了其结构与热性能;通过扫描电镜(SEM)观察复合材料表观形貌;研究了插层后的高岭土对PVC材料抗冲击强度的影响。结果表明,插层改性后的高岭土层间距增大;PVC复合材料圆形度得到了提高,外形变得更加规整;获得的复合材料断裂伸长率和冲击强度都有所增强,复合材料的热稳定性能也得到了提高。     

PVC/高岭土复合材料的制备及其力学性能研究

针对PVC加工过程中韧性差、冲击强度低、热不稳定等问题,制备了PVC/N-十六烷基马来酰胺酸镧(Ⅲ)-高岭土复合材料。通过刚果红实验、傅里叶红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)等表征了其结构与热性能;通过扫描电镜(SEM)观察复合材料表观形貌;研究了插层后的高岭土对PVC材料抗冲击强度的影响。结果表明,插层改性后的高岭土层间距增大;PVC复合材料圆形度得到了提高,外形变得更加规整;获得的复合材料断裂伸长率和冲击强度都有所增强,复合材料的热稳定性能也得到了提高。     

基于正交实验法的高岭土前驱体的制备

实验采用超声波插层与机械加热搅拌插层相结合,利用二甲基亚砜、尿素、甲酰胺和乙酸钾对高岭土进行一次插层;利用丙烯酰胺、乙酸铵、三已醇胺对高岭土进行二次插层改性。采用正交实验设计,通过改变高岭土及一次二次插层剂的添加剂量、超声反应温度、插层时间等,得到16组样品。利用红外光谱仪、X射线衍射仪及扫描电镜等对样品进行表征,发现经过改性后的高岭土前驱体的插层效果较好,其中高岭土3g时,一次插层剂为甲酰胺,二次插层剂为三乙醇胺时对高岭土改性在增加层间距以及结构稳定性方面的效果最好。     

ABS/改性高岭土复合材料的制备与表征

高岭土经乙酸钾插层处理后,与γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)水解液混合研磨,制备了偶联剂表面处理的插层型高岭土,并与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)进行熔融共混制得ABS/插层型高岭土复合材料。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)对高岭土改性效果进行表征,采用扫描电子显微镜(TEM)、热失重分析仪(TG)、拉伸试验等研究了ABS/改性高岭土复合材料的微观形貌、热、力学性能。结果表明,改性高岭土层间距为1.42 nm,插层率为79.7%,改性高岭土加入量为3%、7%时,片层较均匀分散在ABS基体中;当改性高岭土的填充量为7%时,复合材料的断裂伸长率比纯ABS增加157.1%,热分解温度也有所提高。