聚氯乙烯/层状双氢氧化物纳米复合材料研究进展

聚氯乙烯(PVC)/层状双氢氧化物(LDHs)纳米复合材料相比于纯聚氯乙烯具有更好的热稳定性、力学性能、阻燃抑烟性、耐候性与耐光性等,是一种性能优异并具有广泛应用前景的新型聚合物基纳米复合材料。本文首先介绍了LDHs的化学组成和结构特点,并对其制备过程和性质特点进行了分析和探讨;然后综述了PVC/LDH纳米复合材料的制备、结构表征及性能等方面的最新研究进展,重点阐述了LDHs的表面有机化处理及其对PVC/LDH纳米复合材料制备与性能的重要作用;最后对其应用前景进行展望。     

聚乙烯醇/层状双氢氧化物纳米复合材料研究进展

聚乙烯醇/层状双氢氧化物纳米复合材料是近年来开发的新型聚合物基复合材料,表现出与纯聚乙烯醇基体明显不同的结晶行为,且具有良好的机械力学性能、耐热性能以及阻燃性能等,有着广泛的应用前景。本文首先对层状双氢氧化物的结构组成、制备方法和性质进行简要综述,然后着重介绍聚乙烯醇/层状双氢氧化物纳米复合材料的制备、结构表征、结晶行为、力学和热性能等方面的研究进展,最后对其应用前景进行展望。     

聚丙烯/层状双氢氧化物纳米复合材料研究进展

聚丙烯/层状双氢氧化物纳米复合材料是近年来开发的新型聚合物基复合材料,具有与纯聚合物基体不同的结晶行为,而且表现出优异的机械力学性能、耐热性能、阻燃性能和耐紫外线功能等,有着广泛的应用前景。本文首先对层状双氢氧化物的结构、组成与制备方法进行简要介绍,然后重点阐述了聚丙烯/层状双氢氧化物纳米复合材料的制备、分散结构表征、结晶行为以及力学和热学等性能方面的研究进展,最后对其应用前景进行展望。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯/层状双氢氧化物纳米复合材料

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/层状双氢氧化物(LDHs)纳米复合材料是一种性能优异并具有广泛应用前景的新型聚合物基纳米复合材料.与纯PET相比, 其力学性能、热稳定性、阻燃性能与耐紫外线功能等均有明显提高或改善.本文对近年来PET/LDH纳米复合材料的研究进展进行了综述.首先, 对LDHs 的化学组成和结构特点进行了简要介绍, 并且对其制备方法和物理化学性质等进行了简单论述, 然后, 对PET/LDH纳米复合材料的制备、结构表征、结晶行为、机械力学性能以及耐热、阻燃和耐紫外线等功能性质的最新研究进展进行重点综述; 最后, 对其应用前景进行展望.     

乳液聚合法制备聚苯乙烯/Mg-Al层状双氢氧化物纳米复合材料

采用乳液聚合法制备阻燃性聚苯乙烯MgAl层状双氢氧化物(LDHs)纳米复合材料.通过对不同合成条件下复合材料的XRD谱,讨论了纳米复合材料的形成过程;经SEM图证实了LDHs是以剥离的纳米级层片分散在基体中的;TG和DSC谱图揭示了LDHs纳米层板可有效提高PS的热稳定性,并可使PS的玻璃化转化温度明显提高;当层状双氢氧化物在插层复合材料中含量为14.92%时,纳米复合材料的氧指数可达23.5%,其用量比在PS中直接添加纳米LDHs时要少约一倍.文中还分析了纳米复合材料的形成过程.     

聚甲基丙烯酸甲酯/层状硅酸盐复合材料的研究

本文对聚甲基丙烯酸甲酯/层状硅酸盐纳米复合材料的国内外研究进展,层状硅酸盐的结构及有机化改性做了详细的综述.同时,对PMMA/层状硅酸盐粘土复合材料的结构及表征手段、制备原理及方法、物理和化学性能及应用前景做了系统的总结.最后,在我们研究工作的基础上对此领域的研究方向进行了预测.     

环氧树脂/层状无机物纳米复合材料

概述了近年来国内外环氧树脂／层状无机物纳米复合材料的研究现状，详细介绍厂环氧树脂／蒙脱土、环氧树脂／水滑石及环氧树脂／石墨三种代表性环氧树脂纳米复合材料的制备、性能及研究进展。     

聚吡咯改性层状黏土/聚己内酯抗菌纳米复合材料的制备与性能

利用Fe³⁺引发吡咯（Py）在层状双羟基金属氧化物（LDHs）表面发生氧化反应,形成聚吡咯（PPy）包覆LDHs（LDHs@PPy）;以LDHs@PPy和聚己内酯（PCL）为原料,采用溶液浇筑方法制备LDHs@PPy/PCL纳米复合薄膜.研究结果表明,LDHs@PPy对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均达到99.7%,其与基材PCL界面相容性良好,而且在基材中还具有异相成核作用.当LDHs@PPy的质量分数仅为1%时,LDHs@PPy/PCL纳米复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别增加35%和23%,氧气渗透性降低幅度达到56%,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均超过99.99%,表现出良好的抗菌活性,拓展了层状黏土/生物基高分子复合材料在活性包装领域的应用.     

聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶研究进展

传统化学交联的聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶由于力学性能较弱,其应用范围受到很大限制。与之相比,采用纳米复合技术制备的PAM纳米复合(NC)水凝胶,不仅大幅提高了力学性能,而且在溶胀率等方面也有明显的提高。本文结合该领域近年来的研究进展,将PAM NC水凝胶分为纯物理交联和化学物理交联相结合两类,重点讨论了NC水凝胶在力学性能方面的研究结果,对溶胀率等其它方面的性能也进行了综合论述。     

可降解聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的研究进展

作为一类性能优良的环保功能材料，生物降解性聚合物/层状硅酸盐（BPLS）纳米复合材料正日益引起人们的关注。本文综述了BPLS纳米复合材料的制备途径、结构表征方法及其性能特点，同时对其应用前景作了展望。     

基于层状双金属氢氧化物的电化学生物传感器研究进展

层状双金属氢氧化物（LDHs）具有开放的二维平面结构和良好的生物相容性,是非常适合于将生物酶固定在电极表面用于生物传感器的主体材料。本文介绍了酶在LDHs材料上的固定方法,综述了近年来基于这类二维层状材料的各种电化学生物传感器的研究进展,讨论了不同类型生物传感器的设计原理和电子传递机理,并对LDHs在电化学生物传感领域...     

Structural characterization and thermal decomposition of layered double hydroxide/poly(p-dioxanone) nanocomposites

Nanocomposites based on layered double hydroxides (LDH) and poly(p-dioxanone) (PPDO) were prepared by melt processing using dodecylbenzene sulfonate (DBS) and 4-hydroxybenzene sulfonate (HBS) as organic modifiers. The incorporation of organic anions in LDH was demonstrated by wide-angle X-ray scattering (WAXS) and Fourier transform infrared (FTIR). The dispersion degree of the organically modified LDHs in the PPDO matrix was analyzed by WAXS, indicating that only the LDH modified with HBS was exfoliated. The effect of the organically modified LDHs on the thermal stability of PPDO was studied using thermogravimetric analysis (TGA). The thermal stability of PPDO matrix was enhanced by the incorporation of the LDH modified with HBS due to the shielding effect of the exfoliated layers. In contrast, the LDH modified with DBS produced a decrease of the thermal stability of PPDO, probably due to hydrolytic decomposition of ester group. The thermogravimetric analysis also showed that the organo-modified LDH did not modify the thermal decomposition mechanism of the polymer, but had an effect on the thermal stability.     

含Cu水滑石的结构与光催化性能

采用双滴共沉淀法合成出不同投料摩尔比的碳酸根型水滑石, 并用X射线粉末衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等对其进行表征, 研究了其结构和性质. 通过考察水滑石层板中金属阳离子比例和种类的变化对光催化的影响, 发现掺入合适比例的Cu阳离子可使水滑石(LDH)的光催化活性有所提高. 同时用n(Cu):n(Mg):n(Al)=2:1:1的LDH对50 mL初始浓度为10 μmol/L的罗丹明B(RhB)溶液进行光催化实验, 发现在13 ℃(通循环水)、 pH=7.84的条件下, 150 mg LDHs对罗丹明B的降解率达到85.2%, 并且光催化降解量所占比重在50%以上. 此外, 探讨了光催化过程的动力学和光催化降解机理, 发现光催化降解过程符合准二级动力学方程.     

Synthesis and characterization of poly(styrene-co-methyl methacrylate)/layered double hydroxide nanocomposites via in situ polymerization

Intercalated poly(styrene-co-methyl methacrylate)/layered double hydroxide nanocomposites (PS-PMMA/LDH-B) have been synthesized by the in situ bulk multistep polymerization of styrene and methyl methacrylate in the presence of the Ca-Al layered double hydroxide, previously modified by the incorporation of benzoate anions [Ca₄Al₂(OH)₁₂(C₆H₅COO)₂·xH₂O, LDH-B]. Nanocomposites were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA) and transmission electron microscopy (TEM). XRD and TGA results pointed to the successful incorporation of the LDH-B within the copolymer matrix. XRD results indicated that the characteristic layered structure of the LDH-B had disappeared due to disordering. TEM analysis confirmed that LDH-B was partially dispersed within the matrix forming a structure with alternating matrix-particle regions, where particles appear in a form of intercalated nanocomposite structure. TGA results showed improved thermal properties in comparison to the neat PS-PMMA copolymer.     

水滑石限域空间中Cl-与H2O的超分子作用

构建水滑石(LDHs-Cl-yH2O)周期性计算模型, 选用密度泛函理论-赝势平面波法对模型进行几何全优化, 从结构参数、Mulliken电荷布居、态密度(DOS)、能量等角度研究层间Cl-和水分子的分布形态以及与LDHs层板间的超分子作用. 计算结果表明, LDHs-Cl主客体间存在着较强的超分子作用, 主要包括静电和氢键作用. LDHs-Cl层间引入水分子后, 随着水分子数的增加, 层间距逐渐增大后趋于平衡. 水合过程中氢键作用比静电作用更占优势, layer-water型氢键要略强于anoin-water型氢键. 当y=1, 2时, Cl-与水分子所在平面以平行层板的方式存在于LDHs层板间, 并且与两层板的距离基本相等; 当y=3, 4时, Cl-与水分子则以偏向某一层的方式随机地存在于LDHs 层板间. 随着层间水分子增加, LDHs-Cl-yH2O由离子型晶体向分子型晶体转化, LDHs-Cl的水合具有饱和量.     

The Role of Organomodified Different LDHs on Recycled Poly(ethylene terephthalate) Nanocomposites

Recycled poly(ethylene terephthalate)/organomodified‐layered double hydroxide (PET /organo‐LDH ) nanocomposites were successfully synthesized via a melt‐extrusion method. In an attempt to improve the compatibility with PET , LiAl , MgAl , and ZnAl LDH surfaces were modified with sulfanilic acid (SAS ) via electrostatic interaction with LDH cationic layers. In PET nanocomposites containing SAS ‐modified LDH , the (00l ) X‐ray diffraction (XRD ) peaks originating from organo‐LDH were not observed, indicating that the organomodified LDH layers were fully exfoliated and homogeneously dispersed within the PET matrix, which was also confirmed by transmission electron microscopy analysis. However, PET nanocomposites containing SAS ‐modified LiAl , MgAl , and ZnAl LDH showed broad (00l ) XRD peaks, indicating that the organo‐LDH was partially exfoliated. Thermogravimetric analysis confirmed that the thermal stability of PET/SAS‐modified LDH was significantly improved, depending on the type and loading content of SAS‐modified LDH compared to that of pristine PET . PET nanocomposites containing well‐dispersed SAS‐modified LDH showed substantial enhancement of the storage modulus.