有机季鏻盐插层改性黏土诱发聚丙烯γ晶

选用有机季鏻盐作为插层剂对黏土进行有机化插层改性,制备出有机黏土,通过熔融插层法制备聚丙烯/有机黏土纳米复合材料.XRD表明有机季鏻盐改性的黏土与聚丙烯形成结构为剥离型与插层型并存的纳米复合材料.利用DSC研究了纳米复合材料的熔融过程,结果显示有机黏土对聚丙烯的结晶度影响不明显.XRD和DSC的研究均表明,有机黏土可以诱发聚丙烯产生不常见的γ晶型.当黏土含量为5 wt%时,γ晶型占整个结晶部分的12%左右.     

累托石/聚丙烯插层纳米复合材料的制备与性能

采用熔融共混法制备了有机改性累托石 (OREC)粘土 均聚聚丙烯 (PP)纳米复合材料 ,以X 射线衍射分析 (XRD)及透射电子显微镜分析 (TEM)观察了复合材料的相貌结构 ,研究了复合材料的力学性能及热性能 .结果表明 ,OREC在添加份数较少时可与均聚聚丙烯熔融插层形成插层型聚丙烯纳米复合材料 ,该复合材料与纯PP相比 ,具有较高的拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度 .在有机粘土添加 2 %时 ,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度最高 ,与纯PP相比 ,2 %添加量的聚丙烯纳米复合材料拉伸强度提高 6 5 7% ,断裂伸长率提高 2 89 3% ,冲击强度提高 14 1% ,10 %失重率时对应的热分解温度提高 50K .     

聚丙烯/插层改性水滑石纳米复合材料结构与性能研究

采用离子交换法制备了十二烷基磺酸钠和衣康酸共同改性水滑石(LDHs2),FTIR、XRD分析表明,十二烷基磺酸钠和衣康酸能够同时进入水滑石片层之间,层间距有很大提高。利用改性水滑石,通过马来酸酐-苯乙烯共接枝改性聚丙烯相容剂的熔融共混和聚丙烯与水滑石溶液共混制备母粒,然后与聚丙烯分别熔融共混两种方法制备聚丙烯/水滑石纳米复合材料。TEM分析表明,马来酸酐-苯乙烯共接枝改性聚丙烯作相容剂可以使水滑石在聚丙烯基体中达到更好分散。DSC、XRD分析表明,水滑石、相容剂以及短链共聚聚丙烯对聚丙烯晶型没有影响,但对其结晶速率、结晶度以及晶粒大小有所改变,复合材料中聚丙烯的起始结晶温度、结晶峰温度、结晶速率、结晶度均比纯聚丙烯高,晶粒粒径分布也更均匀。     

改性高岭土对PP/高岭土纳米复合材料结晶性能的影响

通过将不同改性的高岭土与聚丙烯共混, 制备了聚丙烯插层的PP/高岭土纳米复合材料. 并通过X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)研究了复合材料的微观结构, 同时通过差示扫描(DSC)非等温结晶方法和偏光显微镜(PLM)照片, 研究了改性高岭土母粒对聚丙烯的结晶性能的影响. 采用Avrami方程式及Jeziorny修正过的Avrami的方程式对PP/高岭土的非等温结晶动力学进行了研究. 结果表明, 有机改性过的高岭土可被聚丙烯完全剥离, 在XRD谱图中, 高岭土的001峰不可见, 在TEM中可见剥离的片层. 同时随着改性高岭土的加入, 使得聚丙烯异相成核结晶增长, 且填充聚丙烯的最快结晶温度在395K. 结果也表明, 有机改性的高岭土能有效促进PP的异相成核, 提高PP的结晶速率和结晶温度, 但对结晶速率常数影响不是很大.     

聚丙烯/层状硅酸盐纳米复合材料的制备、结构和性能

聚丙烯／层状硅酸盐纳米复合材料可通过丙烯单体插层聚合、聚丙烯溶液插层和聚丙烯熔融插层等方法制备，得到插层型或剥离型纳米复合材料，形成了与传统填充型聚合物复合材料不同的微观结构，其机械性能，热性能，阻隔性能和流变性能等明显提高，由于聚丙烯的非极性及层状硅酸盐纳米复合材料制备方法的特殊性，该研究具有一定的理论价值。     

聚乳酸/壳聚糖季铵盐皂石纳米复合材料的原位插层聚合及性能表征

通过两步法将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵接枝壳聚糖合成了水溶性壳聚糖季铵盐(HTCC),以其为插层剂对稀有的新疆皂石(Saponite)黏土矿物进行有机改性,制备了壳聚糖季铵盐皂石(HTCC-saponite),并以其为助剂,以丙交酯为单体,通过原位插层聚合法制备了聚乳酸(PLA)/HTCC-saponite纳米复合材料.最优化合成条件:聚合反应温度150℃,辛酸亚锡加量2%(质量分数),HTCC-saponite加量1%(质量分数)、聚合反应时间16 h.微观结构分析表明HTCC-saponite具有插层与剥离共存的结构.采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TG-DTG)和差示扫描量热仪(DSC)等对PLA/HTCC-saponite纳米复合材料的微观结构、形貌及热稳定性进行了表征和分析.结果表明,HTCC-saponite有效改善了PLA的结晶性能,提高PLA的热稳定性.抗菌测试结果表明,HTCC-saponite具有良好的抗菌性,并赋予PLA/HTCC-saponite复合材料较强的抑菌能力.     

聚丙烯/累托石纳米复合材料的非等温结晶动力学研究

在双螺杆挤出机上熔融共混制备了聚丙烯 (PP) 有机累托石 (OREC)纳米复合材料 ,采用广角X 射线衍射 (WAXD)定性地分析了PP OREC纳米复合材料及纯PP的结晶形态 ,由半峰宽定性地判断了对应晶面法向的晶粒的大小 .结果表明有机累托石没有改变聚丙烯的结晶晶型 (纳米复合材料主要还是α晶型 ) ,但是细化了晶粒的尺寸 .采用差示扫描量热法 (DSC)定量地研究了复合材料的非等温熔融结晶动力学 ,对所得数据分别用Jeziorny法的Mo法进行了处理 ,表明非等温结晶动力学参数Zc 及Avrami指数n随冷却速率的增加而增加 ,复合材料的Avrami指数n大于纯PP的n ;对相同配比的纳米复合材料 ,随着结晶度的增加 ,单位结晶时间里达到一定结晶度所需要的降温速率F(T)增大 ,对同一个设定的结晶度 ,纳米复合材料的F(T)比纯PP的小 ,说明需要的降温速率减小 .所有这些均说明有机累托石可作为聚丙烯的结晶成核剂 .     

原位聚合法制备聚乳酸/黄腐植酸季铵盐插层皂石纳米复合材料及其结构表征

以新疆地产风化煤(weathered coal)为原料通过硝酸氧解工艺制备黄腐植酸(fulvic acid,FA),并对黄腐植酸进行季铵化改性,合成黄腐植酸季铵盐(quaternary fulvic acid,QFA).以皂石为原料通过超声波辐照法制备黄腐植酸季铵盐插层皂石(QFA-saponite).以丙交酯和QFA-saponite为原料,在辛酸亚锡催化作用下,制备了聚乳酸/黄腐植酸季铵盐插层皂石(PLA/QFA-saponite)纳米复合材料.通过正交实验探讨了聚合时间、聚合温度、催化剂和QFA-saponite加量对PLA分子量的影响,其最优反应条件为反应12 h、辛酸亚锡加量3%、温度150℃、QFA-saponite加量为2%,该正交优化条件下合成的PLA/QFA-saponite纳米复合材料的重均分子量可达95300.红外光谱分析表明黄腐植酸中引入了季铵根离子.X-射线衍射(XRD)对QFA-saponite的分析表明,QFA-saponite呈现部分剥离与插层共存的状态,其层间距达到1.57 nm,比皂石层间距增大0.17nm.用XRD、示差扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)、热重分析(TGA)等方法对复合材料进行结构表征.结果表明,PLA/QFA-saponite纳米复合材料具有剥离型结构,QFA-saponite有效改善复合材料的结晶性能和热稳定性.抗菌实验表明,黄腐植酸季铵盐插层皂石对大肠杆菌(Escherichia coli),枯草杆菌(Bacillus subtilis),黑曲霉菌(Aspergillus)及青霉(Penicillium)有较强的抑菌效果,同时聚乳酸/黄腐植酸季铵盐插层皂石纳米复合材料也有良好的抗菌性能.     

sPS/PA6/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

讨论了间规聚苯乙烯 (sPS) 尼龙 6(PA6) 磺化间规聚苯乙烯 (SsPS H) 蒙脱土纳米复合材料的制备技术和新材料的结构与性能特征 .蒙脱土经层间改性处理后 (MTN) ,可分别将SsPS H和aPS(无规聚苯乙烯 )插入其纳米层间 ,制备出插层型纳米复合物MTN SsPS和MTN aPS .在sPS/PA6/SsPS H三组分共混体系中加入MTN SsPS或MTN aPS ,进行四组分熔融共混即可制备出sPS/PA6/SsPS H/蒙脱土纳米复合材料 .TEM测定证实了蒙脱土在基体中的层厚分布约为 5 0nm .此外 ,采用DSC、DMA、XRD及力学性能测试仪等现代分析方法对sPS/PA6/SsPS H/蒙脱土纳米复合材料的结构与性能进行了详细研究 .研究结果表明这种纳米复合材料具有优良的综合性能     

双单体原位接枝插层法制备聚丙烯纳米复合材料的研究Ⅰ.制备、表征及力学性能的研究

用有机插层剂处理蒙脱土原土 ,制得有机蒙脱土 (O MMT) .采用双单体 (马来酸酐和苯乙烯 )原位接枝插层法 ,制备了聚丙烯 蒙脱土纳米复合材料母料 .将母料与聚丙烯基体在双螺杆上共混挤出 ,制得聚丙烯 蒙脱土纳米复合材料 (PP Montmorillonetenanocomposites,PMNC) .这是制备聚合物纳米复合材料的一种新方法 .通过X 射线衍射测试 (XRD)表明 ,有机蒙脱土片层 0 0 1面间距从原土的 1 4 9nm扩大到 2 96nm ,复合材料中蒙脱土片层 0 0 1面间距由有机蒙脱土的 2 96nm扩大到 4 0nm .力学性能测试表明 ,复合材料的力学性能明显优于PP基体 ,在提高材料拉伸强度的同时 ,缺口冲击强度也得到很大的提高 .用扫描电镜 (SEM)对材料的冲击断面形貌进行了研究 ,并从理论上分析了断裂机理 .随着蒙脱土含量的增加 ,冲击断裂形式逐渐从脆性断裂变成韧性断裂     

丙烯酸树脂／蒙脱土纳米复合材料的制备研究

采用离子交换法,用十六烷基三甲基溴化铵对钠基蒙脱土(Na-MMT)进行改性制备了有机蒙脱土(OMMT).用丙烯酸(AA)、硫酸化蓖麻油、乳化剂OP-10、过硫酸钾为原料进行水溶液聚合制得丙烯酸树脂.将丙烯酸树脂与改性蒙脱土通过聚合插层制备了丙烯酸树脂/ 蒙脱土纳米复合材料.通过傅立叶变换红外(FTIR)和X-射线衍射 (XRD)等手段对复合材料的结构进行了表征,结果表明:丙烯酸树脂插层进入有机蒙脱土内可形成插层型或剥离型的纳米复合材料.蒙脱土含量及蒙脱土与丙烯酸树脂的反应温度、反应时间均对复合材料的剥离行为产生影响,在蒙脱土含量为树脂固含量的7%、温度为70℃、反应4h的条件下可得到完全剥离的纳米复合材料.     

聚丙烯/凹凸棒土纳米复合材料结晶形态和形貌研究

采用熔融共混的方法 ,制备聚丙烯 凹凸棒土纳米复合材料 .通过X射线衍射 (XRD)分析凹凸棒土在聚丙烯复合材料中晶面间距的变化以及对聚丙烯晶型的影响 ,结果表明凹凸棒土在复合材料中晶面间距没有变化 ;聚丙烯晶型没有发生变化但晶粒尺寸增加了 .用示差扫描量热法 (DSC)分析聚丙烯复合材料的结晶度的变化 ,发现凹凸棒土的加入使复合材料的结晶温度提高 ,结晶速率增大 ,结晶度增加 .用偏光显微镜(POM)观察凹凸棒土对聚丙烯球晶的影响 ,结果表明凹凸棒土的加入起到了成核剂的作用 ,使得聚丙烯球晶尺寸减小 ,当凹凸棒土的加入量到 10 %左右时 ,观察不到完整的球晶 .利用扫描电子显微镜 (SEM)和原子力显微镜 (AFM)观察凹凸棒土在聚丙烯中的分散 ,发现凹凸棒土在聚丙烯基体中分散比较均匀 ,但呈无序分布 .     

熔体黏度对黏土在聚丙烯/聚苯乙烯共混物中优先插层行为的影响

通过熔融共混法在160℃加工条件下制备了聚丙烯/聚苯乙烯/黏土(PP/PS/clay)复合材料.X射线衍射分析(XRD)和透射电镜分析(TEM)的结果表明,黏土在共混物中存在着优先插层现象.黏土优先被PS分子链所插层,且不受PS组分含量和加料方式的影响.基于复合材料中PP和PS组分的熔体黏度对温度敏感性的差别,通过改变加工温度的方法,研究组分的黏度差别对黏土优先插层行为的影响.随共混加工温度的升高,黏土在共混物中的分布位置逐渐从PS相向PP相迁移.TEM和动态黏弹行为测试(ARES)的结果表明,组分间黏度的差别能控制黏土的优先插层行为.组分黏度越高,加工过程中所能传递的剪切应力就越大,插层能力也就越强.     

聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料非等温结晶动力学的研究

用熔融插层法制备聚丙烯 蒙脱土纳米复合材料 ,用DSC手段研究了其非等温结晶行为 ,并与聚丙烯进行了对比 .对所得数据分别用修正Avrami方程的Jeziorny法、Ozawa法和Mo法进行处理 .结果表明 ,用Jeziorny法和Mo法处理非等温结晶过程比较理想 ,而用Ozawa法处理则不太适用 .用Jeziorny法求出的参数Zc和n随冷却速率的增加而增加 ,但复合材料的Zc 和n略大于聚丙烯的Zc 和n ,用Mo法求出的参数F(T)随结晶度的增加而略有增加 ,a几乎未变 ,复合材料的F(T)略小于聚丙烯的F(T) ,复合材料的a约为 1.40略大于聚丙烯的a(其值约为 1.0 4) .按Kissinger方法计算出聚丙烯及聚丙烯 蒙脱土纳米复合材料的结晶活化能分别为 189.37kJ mol,15 5 .6 9kJ mol,说明有机蒙脱土的加入 ,降低了聚丙烯的结晶活化能 ,起到了异相成核的作用     

悬浮缩聚法制备酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料

采用悬浮缩聚方法在酸性催化剂作用下制备了酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料。以三种不同的蒙脱土：天然土、带有脂肪链季铵盐修饰蒙脱土和带有苯环基团的插层剂修饰的蒙脱土为原料制备了纳米复合材料,并考察了不同插层剂对纳米复合材料形貌的影响,发现带有苯环的插层剂修饰的蒙脱土与酚醛树脂的相容性能更好;研究了固化过程对纳米复合材料形貌的影响,XRD和TEM的结构表明固化过程可以促进带有脂肪链季铵盐修饰的蒙脱土进一步剥离,对其他两类的影响不大;此外还用TGA研究了纳米复合材料的热性能。     

β-羟基丁酸与β-羟基戊酸共聚物 (PHBV)/蒙脱土纳米复合材料的结构与性能

用溶液复合法成功地制备了插层型PHBV／蒙脱土纳米复合材料。采用X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）研究了复合材料的结构，硅酸盐片层间距从1.8nm升至2.4nm左右。同时研究了复合材料的结晶，熔融，动态力学行为和力学性能，发现有机蒙脱土的加入，可以加快PHBV的结晶,降低熔融温度，使基体的玻璃化转变温度升高，提高了材料的力学性能，有机蒙脱土含量在3％时，其综合性能最佳。     

茂钛催化剂苯乙烯原位间规聚合制备sPS/蒙脱土纳米复合材料

聚合物基纳米复合材料具有常规有机 /无机复合材料所没有的结构和形态 ,其性能较普通的聚合物复合材料更优异 ,因而引起人们的广泛关注 [1～ 4 ] .近年来的研究表明 ,运用插层聚合和熔融插层等方法可使某些具有层状结构的硅酸盐与聚合物产生特殊的界面作用 ,并以纳米尺寸均匀分     

丙烯酸及其接枝物对纳米CaCO3/PP结晶与熔融行为的影响

制备了丙烯酸(AA)及其接枝聚丙烯(PP—g-AA)改性的纳米CaC03／PP复合材料。用DSC研究了纳米CaCO3对PP、PP-g-A和AA对纳米CaCO3／PP中PP结晶与熔融行为的影响。结果表明：随纳米CaCO3用量增加，PP结晶与熔融温度提高，PP—g—AA加入使PP结晶温度进一步提高，PP的结晶温度也随从用量增加而提高；在过氧化二异丙苯(DCP)存在下，少量AA能明显提高PP的结晶温度，但增加从用量对结晶温度的影响较小；WAXD证实纳米CaCO3／PP复合材料中存在β晶。     

4,4'-二氨基二苯醚二苯酮固化环氧树脂/粘土纳米复合材料的研究

采用离子交换法, 用十六烷基三甲基溴化铵处理钙基蒙脱土(MMT), 使蒙脱土的层间距由1.49 nm扩大到2.21 nm, 制备了环氧树脂/ BADK/MMT纳米复合材料, 并用XRD等手段研究了有机蒙脱土在环氧树脂中的插层及剥离行为. 研究结果表明, 蒙脱土含量及环氧树脂与有机土的混合温度和时间均对固化后复合材料的剥离产生影响, 只有在特定条件下才能得到剥离型纳米复合材料.     

水溶性疏水缔合聚合物-膨润土纳米复合材料的研究

以有机改性膨润土、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）、 N,N-二甲基丙烯酰胺（DMAA）和季铵盐单体D-C₁₆Br为原料，通过原位聚合制备了一种新型水溶性疏水缔合聚合物-膨润土纳米复合材料。利用红外光谱、X-射线衍射仪对产物结构进行表征，并通过与纯共聚物AMPS/DMAA/D-C₁₆Br相比，研究了纳米黏土材料的引入对共聚物性能的影响。结果表明：在膨润土促进聚合物分子形成疏水缔合结构的作用下，具有复合插层结构的复合材料在热稳定性、耐温性、抗剪切性和黏弹性方面均优于纯聚合物，表明该纳米复合材料较纯共聚物具有良好的应用前景。