阻燃OMMT/WPU纳米复合材料的制备及性能

采用端羟基聚丁二烯(HTPB)剥离层状有机蒙脱土(OMMT)为纳米片,并与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)等单体通过原位聚合法制备了OMMT纳米片改性的水性聚氨酯(OMMT/WPU)纳米乳液.利用小角XRD、TEM、DLS、EDS、TGA、SEM、锥形量热及极限氧指数测定方法对样品的结构和性能进行了表征.结果表明,HTPB剥离的OMMT纳米片的衬度均匀,完整性较好;改性后OMMT/WPU乳液的粒径增大,胶膜的弹性模量、热稳定性、抗熔滴性和阻燃性能均得到明显改善,其中弹性模量可提高约59.4％,热释放速率峰值可降低约36.9％;燃烧炭渣表面形貌显示,瓦片状蒙脱土相互穿插形成了具有团簇结构的蒙脱土覆盖层.     

聚合物/有机蒙脱土纳米复合材料分散形态的制备影响因素

选择不同种类的有机蒙脱土（OMMT）和不同聚合物种类,采用不同加工条件和工艺,利用机械混炼法或挤出法制备出了不同亚微观形态的聚合物/有机蒙脱土纳米复合材料。首先通过研究具有不同的改性层间距的OMMT,发现改性后层间距的增大有利于聚合物分子的插层及蒙脱土片层的剥离,有利于制备剥离型纳米复合材料,并用示意图简要说明了形成过程;而同一种OMMT在具有不同分子结构的聚合物中,利用实例（高密度、低密度、线型低密度聚乙烯）以及简易示意图说明了聚合物分子链结构对于制备的纳米复合材料的亚微观形态的影响机理。在加工工艺条件中,加工过程中的剪切力大小是主要影响因素,通过以挤出法和机械混炼法制备的PP/OMMT与EPDM/OMMT纳米复合材料的TEM结果对比分析,说明剪切力的增大有利于蒙脱土片层的分离,更倾向于制备出剥离型纳米复合材料。     

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。     

聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能研究

采用十八烷基三甲基氯化铵（OTAC）和十二烷基二甲基卞基氯化铵（DDBAC）改性蒙脱土,以聚丙烯接枝马来酸酐（PP-g-MAH）作相容剂,通过熔融插层法制备了聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料（PP/OMMT）.结果表明,PP-g-MAH能有效地改善PP与OMMT的相容性,当OTAC改性的蒙脱土（OMMT-O）用量为5wt%、PP-g-MAH用量为10wt%时,PP/PP-g-MAH/OMMT-O纳米复合材料的冲击强度为5.4 KJ/m^2,比纯PP提高了80%,极限氧指数（LOI）由PP的18提高到23.X射线衍射（XRD）测试表明,PP已经插层进入到蒙脱土片层中,部分蒙脱土产生了剥离.     

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。     

新型有机蒙脱土的制备及其在聚丙烯改性中的应用

采用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB） 、环氧树脂（EP）、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、十八胺(ODA)对钠基蒙脱土(MMT)进行干法插层改性, 分别制备了CMMT、EMMT、IMMT和OMMT等新型有机蒙脱土,并对聚丙烯(PP)进行熔融改性制得PP/OMMT纳米复合材料。通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪 、透射电子显微镜、差示扫描量热仪等分析手段对新型有机蒙脱土及纳米复合材料的结构形态及性能进行了研究。结果表明,OMMT层间距由蒙脱土的1.5626 nm扩大到4.2828 nm, OMMT片层均匀分散在PP基体中;当OMMT含量为5 %（质量分数,下同）时,纳米复合材料拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度分别比纯PP提高了25.9 %、17.1 %和127.1 %;同时,加入OMMT后,PP的结晶度先升高后降低。     

聚(丙烯酸丁酯-丙烯酸)/纳米有机蒙脱土复合材料的制备与性

采用乳液插层聚合法制备聚（丙烯酸丁酯-丙烯酸）/有机蒙脱土（P(BA -AA)/nano-OMMT）复合材料。采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）和红外光谱分析（FT-IR）对其结构和微观形态进行表征;用热失重（TGA）研究了复合材料的热稳定性,并考察了其力学性能。结果表明：当单体BA与AA配比为3:2时,蒙脱土片层部分产生剥离,形成了插层与剥离型的纳米复合材料;当OMMT用量在3～7wt%时,均能使复合体系热稳定性明显提高,其中蒙脱土含量为7wt%,热稳定性最高;且OMMT的加入能有效提高复合材料的拉伸强度。     

端羟基聚丁二烯/聚氨酯/有机蒙脱土纳米复合材料的制备及性能

以双羟乙基甲基氢化牛脂基氯化铵为插层剂,采用单体插层法制备了端羟基聚丁二烯(HTPB)、聚氨酯(PU)和有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料.当OMMT为3质量份时,HTPB/PU/OMMT纳米复合材料的T型剥离强度是HTPB/PU复合材料的2.58倍.X射线衍射和透射电镜分析表明,OMMT在HTPB/PU/OMMT纳米复合材料中呈剥离状态.     

聚有机硅氧烷/蒙脱土纳米复合乳液的制备及稳定性研究

以十二烷基苯磺酸(DBSA)为插层剂改性蒙脱土(MMT),制得了有机蒙脱土(OMMT),采用原位插层聚合法,以八甲基环四硅氧烷(D4)、乙烯基二三甲氧基硅烷(A-171)和OMMT为原料制备了聚有机硅氧烷/蒙脱土(PDMS/OMMT)纳米复合乳液,研究了DBSA添加工艺、OMMT用量、反应温度、A-171及乳化剂用量等对D4转化率和乳液稳定性的影响,并采用XRD、FT-IR等手段对OMMT及PDMS/OMMT低聚体的结构进行了表征.结果表明:在反应初始阶段通过外加DBSA,可使D4在OMMT层间开环聚合,形成剥离结构;当m(OMMT):m(D4)为20,反应温度为80℃、m(A-171):m(D4)和m(乳化剂):m(D4)分别为2.0和3.0时,D4转化率达到71.3%,PDMS/OMMT乳液的稳定性最好.     

MMT的有机改性及其在PLA中的应用

介绍了蒙脱土（MMT）的一次有机改性和二次有机改性方法,并重点介绍了其在聚乳酸（PLA）中的应用。二次改性能有效改善有机改性蒙脱土（OMMT）在PLA中的分散状况,使之尽可能多地形成剥离结构;在性能改善方面,OMMT的添加能有效改善PLA的结晶性能、拉伸模量和冲击强度、热稳定性、阻透性能以及流变性能等。     

Influence of nano‐organomontmorillonite on the viscoelasticity of the poly(trimethylene terephthalate)/glass fiber/organomontmorillonite hybrid nanocomposites materials

The influences of organically modified montmorillonite (OMMT) on the viscoelasticity of poly(trimethylene terephthalate)/glass fiber/OMMT (PTT/GF/OMMT) hybrid nanocomposite materials at liquid, elastic and glassy states, respectively, were investigated by using the rotational rheometer and dynamic mechanical analyzer (DMA). The viscoelasticity results suggest that OMMT has many important influences on the structure, modulus and toughness of the hybrid nanocomposite materials. At melton state, the shear‐thinning phenomena of the hybrid composite melts become remarkable with increasing OMMT content. At low frequency, the shear storage modulus (G′) and shear loss modulus (G″) of the melts increase with increasing OMMT content. The melt's elastic response increases by OMMT, and OMMT improves the creep resistance of the melts; in addition, the stress relaxation of the hybrid composite melts become slow with increasing OMMT content, and the stress leavings becomes much higher with increasing OMMT content. At glassy state, the storage modulus of the hybrid nanocomposites increases with increasing OMMT content, while the materials' loss modulus increases first and then decreases with increasing OMMT content; therefore, OMMT nanosheets have reinforcement effect on the composites, and it also has definite toughening effect on the hybrid composite when the OMMT content is no >2 wt%. At rubbery state, the hybrid composites show lower decreasing storage modulus but have lower cold‐crystallization ability than that of pure PTT and PTT/GF composite. POLYM. COMPOS., 35:795–805, 2014. © 2013 Society of Plastics Engineers     

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。     

NBR/PVC/OMMT纳米复合材料的结构与性能研究

采用乳液共沉法和直接混炼法制备NBR/PVC/有机蒙脱土（OMMT）纳米复合材料,研究纳米复合材料的硫化特性、微观结构、动态力学性能和热稳定性.结果表明,OMMT能够显著促进NBR的硫化反应,使NBR/PVC/OMMT纳米复合材料的焦烧时间和正硫化时间明显缩短;乳液共沉法和直接混炼法NBR/PVC/OMMT纳米复合材料是插层型纳米复合材料,乳液共沉法NBR/PVC/OMMT纳米复合材料中的OMMT分散更为均匀,其储能模量、玻璃化温度和热分解温度均高于NBR/PVC共混物和直接混炼法NBR/PVC/OMMT纳米复合材料,具有较好的动态力学性能和热稳定性.     

Using organic montormollontrite to reinforce the structure and flexural property of denture base nanocomposites

The denture bases nanocomposites were prepared by adding organic montormollontrite(OMMT) into poly(methyl methacrylate) matrix. The resulting composites were characterized by XRD, TEM, and ISTRON 3365 flexural strength testing systems. One‐way analysis of variance and Tukey's test were used to compare the difference in flexural strength and flexural modulus. The results showed the formation of exfoliated‐intercalated and intercalated denture base nanocmposite when the content of OMMT was 3 wt % and 5 wt % in the powder of denture base resin, respectively. The maximum ultimate flexural strength was observed in denture base nanocomposite containing 3 wt % of OMMT and flexural strength decreased with further increases of OMMT content. The flexural modulus of denture base nanocomposite increased continually with OMMT content increasing from 1 wt % to 10 wt %. Significant difference in both flexural strength and flexural modulus was observed between the nanocomposites with 3 wt % OMMT and controls (n = 5, P < 0.05). © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2009     

有机蒙脱土增强聚氯乙烯手套材料的制备与表征

通过在乳液聚氯乙烯（PVC）中添加有机蒙脱土（OMMT）来研究OMMT对其各项性能的影响。结果表明：OMMT对乳液PVC／邻苯二甲酸二辛酯（DOP）／OMMT纳米复合材料的力学性能有一定的改善效果;对复合材料的抗增塑剂迁移效果明显;在耐酸和耐碱试验中,未添加OMMT的复合材料的拉伸强度和撕裂强度分别降低了7．3％、5．i％和5．5％、13．3％,而添加3份OMMT后,仅仅降低了2．5％、2．6％和1．5％、4．2％,效果显著。     

OMMT／WPU复合乳液的制备及其性能研究

采用超声辅助法制备了有机蒙脱土/水基聚氨酯(OMMT/WPU)复合乳液,采用透射电镜(TEM)、红外(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、激光粒度仪等对复合乳液及材料进行了分析及性能测试.结果表明,OMMT在WPU乳液中得到较好的分散,并与聚氨酯(PU)大分子间有强烈的相互作用;WPU中加入OMMT有助于提高PU硬段微区的结晶性和微相分离的程度;随着OMMT含量的增加,OMMT/WPU复合材料的耐水性、拉伸强度先增加后下降,伸长率降低,OMMT的质量分数为1.0%时,OMMT的剥离程度最好,复合材料的综合性能最佳.     

聚乙烯(PE)/OMMT纳米复合材料的结构、形态和性能

选择一种新型的有机改性蒙脱土(OMMT),在不加任何相容剂的条件下,利用熔融挤出法分别制备出了剥离型高密度聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料、插层型线型低密度聚乙烯/蒙脱土和低密度聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料。利用透射电子显微镜观察制备的复合材料的亚微观分散形态,确定了制备出的纳米复合材料的类型,并对不同亚微观结构形态进行了分析讨论,得出了不同分子结构影响纳米复合材料形成不同分散形态的结论;对于3种纳米复合材料的物理性能测试结果表明,不同亚微观分散形态的纳米复合材料的纳米效应不同,对物理性能的影响各有不同,对于聚合物/蒙脱土纳米复合材料的深入研究具有重大意义,同时分散均匀的纳米复合材料结构对于进一步研究聚乙烯纳米膜的气体阻隔性等性能奠定了良好的基础。     

环氧树脂改性聚乳酸/低熔点尼龙6/蒙脱土纳米复合材料结构与性能

通过熔融共混法制备了环氧树脂改性聚乳酸 (ePLA)/低熔点尼龙6 (LMPA6)/蒙脱土纳米复合材料。XRD和DSC结果表明,结晶度随着有机蒙脱土（OMMT）加入量的增加呈先增加后减小的趋势。流变行为结果表明,ePLA/LMPA6/OMMT纳米复合材料的黏性响应占主导地位,另外,随着OMMT加入量的增加,储能模量和损耗模量也增加。阻隔性能测试结果表明,OMMT的加入能够有效地改善纳米复合材料的阻隔性能。热重结果表明,OMMT的加入能够显著提高纳米复合材料的热稳定性能。TEM测试结果表明,OMMT加入量较少时,OMMT容易在基体中形成均一的纳米结构。力学性能分析表明,随着OMMT质量分数的增加,纳米复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度均出现先上升后下降的趋势,且当OMMT质量分数为3%时,纳米复合材料的力学性能均达到最大值,与未加OMMT时相比,分别提高了9.7%、37.8%和35.9%。     

聚酰胺6/环氧树脂改性蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

采用环氧树脂改性蒙脱土（MMT）得到有机化蒙脱土（OMMT）,再用熔融插层法制备了聚酰胺6 （PA6）/ OMMT纳米复合材料。采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、万能材料试验机、热重分析仪等研究了PA6/OMMT复合材料的形态结构、力学性能和热稳定性。结果表明,经环氧树脂改性得到的OMMT的层间距明显增加,从未改性的1.22 nm增加到5.13 nm,并以纳米尺度分散于PA6基体中;随着OMMT含量的增加,PA6/ OMMT复合材料的强度和模量增加,热变形温度提高,其拉伸强度可达76 MPa,弯曲模量达到3.462 GPa,热变形温度为134 ℃;PA6/ OMMT复合材料失重10 %时的温度为422 ℃,比纯PA6的406 ℃提高了16 ℃,改善了PA6的热稳定性。     

浇注型端羟基聚丁二烯聚氨酯弹性体的合成及性能研究

采用不同分子量的端羟基聚丁二烯（ＨＴＰＢ）和甲苯二异氰酸酯为主要原料合成预聚物，以Ｎ，Ｎ－Ｍ（２－羟丙基）苯胺为扩链剂制备了浇注型聚氨酯弹性体，并着重研究了预聚体中游离异氰酸酯基含量、扩链剂用量、ＨＴＰＢ分子量以及不同分子量ＨＴＰＢ并用和扩链剂并用对弹性体力学性能的影响，还对弹性体的结构与形态进行了初步分析和探讨。结果表明，预聚体中游离异氰酸酯基含量为９．０％时，拉伸强度最大，且综合性能最佳；扩链系数为０．８９时，拉伸强度、定伸应力、硬度出现最大值；ＨＴＰＢ分子量增大，弹性体力学性能有下降趋势，不同分子量ＨＴＰＢ并用时分子量大的ＨＴＰＢ增多，力学性能下降；当ＨＴＰＢＭｎ＝３１００，游离异氰酸酯基含量为９．０％，扩链系数为０．８９时，弹性体综合性能最佳。电子显微镜照片显示ＨＴＰＢ型聚氨酯有微相分离，且软硬键段分布不规整。