原位聚合制备聚乙烯/蒙脱土(MMT)纳米复合材料的研究

利用MgCl₂在醇中溶解和蒙脱土(MMT)在醇中层间膨胀的特性,制备了MgCl₂/TiC_l4负载于MMT层间的MMT/MgCl₂/TiC_l4催化剂,并通过原位聚合合成了聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料.经广角X射线衍射(WAXD)和透射电子显微镜(TEM)分析表明,蒙脱土片层在乙烯聚合过程中发生了层间剥离,以单片层或几片层共存的形式无规地分散于聚乙烯基质中.与分子量相近的纯聚乙烯相比,极低的蒙脱土含量(质量分数<1%)能使复合材料的屈服强度、拉伸强度和拉伸模量有很大提高.复合材料中蒙脱土片层以纳米尺寸在聚乙烯基质中的良好分布和对聚乙烯分子链运动的限制作用是力学性能提高的主要因素.     

聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备及结构研究

以可与苯乙烯发生共聚的阳离子表面活性剂乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵(VOAC)为插层处理剂改性蒙脱土(VC18-MMT),有机蒙脱土在超声波强剪切作用以及乳化剂作用下预分散在乳化剂溶液中,然后引入苯乙烯单体进行原位乳液聚合制备聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料.采用XRD和TEM对纳米复合材料的结构进行了表征.结果表明,绝大多数的蒙脱土被剥离成单个片层均匀的分散在聚合物基体中;动态力学分析表明,纳米复合材料的储能模量和玻璃化温度均有所增加,而动态损耗有所降低;接枝在蒙脱土片层上的聚合物通过与锂离子进行阳离子交换反应提取下来,采用GPC和NMR对接枝聚合物的结构进行了表征,结果表明,接枝聚合物是较基体分子量低且分布很宽的苯乙烯和乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵的共聚物,计算表明每一个共聚物分子链上平均含有大约25个乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵分子.     

聚苯乙烯/硅烷偶联剂修饰蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

用硅烷偶联剂修饰蒙脱土，制备了聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料，并用XRD、FTIR、TEM和TGA等对样品进行了表征，发现硅烷偶联剂对蒙脱土表面进行了良好的修饰；苯乙烯单体在蒙脱土层间的聚合导致蒙脱土片层剥离并无规分散在聚合物基体中，片层长度为100-200nm，厚度小于10nm。     

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。     

热塑性淀粉/聚乙烯醇/蒙脱土三元纳米复合材料

用熔融挤出的方法制备了甘油塑化热塑性淀粉（TPS）/聚乙烯醇（PVA）/蒙脱土（MMT）纳米复合材料,添加蒙脱土和聚乙烯醇用以提高热塑性淀粉材料的力学性能。 在相对湿度50%的条件下,复合材料的XRD衍射谱图和透射电子显微镜测试表明,MMT以剥离状态均匀分布在TPS/PVA基体中;力学测试表明,当MMT的质量分数从0％增至5％时,复合材料的力学性能明显提高。 当蒙脱土的质量分数为3%时,复合材料最大抗张强度达到13.24 MPa,杨氏模量达到61.46 MPa。 这说明蒙脱土在复合材料中可以起到物理交联点的作用,提高了复合材料的力学性能。     

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.     

聚对苯二甲酸乙二酯/蒙脱土纳米复合材料的制备和性能

讨论了聚对苯二甲酸乙二醇酯（ＰＥＴ）／层状硅酸盐（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．天然蒙脱土矿物经有机离子修饰剂处理后,参与ＰＥＴ的缩聚反应．ＴＥＭ测定证实蒙脱土在ＰＥＴ中的层厚分布为３０～５０ｎｍ．蒙脱土不影响ＰＥＴ的分子量及其分布．利用ＤＳＣ、ＷＡＸＤ、ＳＡＬＳ和偏光显微镜测定了ＰＥＴ／蒙脱土的结晶速率和结晶形态,说明ＰＥＴ／蒙脱土有着很快的结晶速率,不能生成球晶结构,一般只能生成结构不完整的微晶体．ＰＥＴ／蒙脱土在工程塑料和工业纤维领域有潜在的应用前景     

原位插层聚合制备聚丁二烯/蒙脱土纳米复合材料的结构与性能研究

聚合物 /粘土纳米复合材料由于具有常规复合材料所没有的结构、形态及更优异的力学、热学、阻燃、阻隔等性能 ,自 1 987由日本丰田公司首次报道了制备尼龙 6 粘土纳米复合材料以来 ,立刻引起人们的普遍关注[1～ 17] .目前报道的聚合物 /粘土纳米复合材料主要集中在以树脂为基体 ,例如 ,聚酰胺[1～ 4] 、聚苯乙烯[5～ 8] 、聚甲基丙烯酸甲酯[9,10 ] 、聚丙烯[11,12 ] 等 .制备以橡胶为基体的橡胶/粘土纳米复合材料研究较少 ,采用的方法多为通过橡胶大分子插层 ,如熔融插层法[1 3] 、溶液插层法[14 ] 、乳液法[15,16] 等 ,这些方法均存在插层…     

镍基蒙脱土/聚苯胺纳米复合材料的制备与表征

首先通过化学氧化法合成了导电聚苯胺,再将聚苯胺引入镍基蒙脱土层间,合成了镍基蒙脱土/聚苯胺纳米复合材料,并用FTIR、XRD、TEM对其结构进行了表征与分析。结果表明,聚苯胺已进入蒙脱土层间,并使蒙脱土片层间距增大。测定了复合前后材料的电导率并对其进行了合理的解释。     

壳聚糖/蒙脱土纳米复合材料的结构与性能研究

以壳聚糖和蒙脱土为原料,将插层复合技术引入天然高分子材料进行改性,制备了壳聚糖/蒙脱土纳米复合材料.红外光谱和X射线衍射分析结果表明,壳聚糖分子已插入蒙脱土层间,形成了插层甚至部分剥离的结构.热重分析、扫描电镜和物理性能测试表明,蒙脱土的引入,大幅度地降低了壳聚糖的热分解速率,明显地提高了壳聚糖的热稳定性和力学性能,有效地抑制了壳聚糖的溶胀.     

乳液法PVC/Na~+-MMT纳米复合材料的结构表征及性能研究

聚氯乙烯(PVC)是一种重要的通用塑料，其制品目前已广泛应用于化学建材和其它部门．尽管PVC具有诸多优点，但仍存在一些严重缺点．如热稳定和耐老化性能差，缺口冲击强度低等^[1]．因此，对PVC改性的研究始终是人们关注的热点之一．     

ORGANIC/INORGANIC NANOCOMPOSITES PREPARED BY SPONTANEOUS POLYMERIZATION OF ETHYNYLPYRIDINE WITHIN MONTMORILLONITE

2-Ethynylpyridine was intercalated and polymerized spontaneously within several montmorillonites with different exchangeable cations. FT-IR and UV/vis absorption spectroscopy showed the formation of extensively conjugated polymers within the galleries of montmorillonite. The poly(2-ethynylpyridine) (P2EPy) liberated from montmorillonite has an absorption peak at 470 nm, while P2EPy from thermal polymerization in bulk absorbs at 370 nm, indicating a more extensively conjugated structure of the former. The rate of polymerization within montmorillonites increases in the following order: sodium montmorillonite < calcium montmorillonite < proton montmorillonite. X-ray data support the model of one layer of P2EPy inserted between the lamellae of the aluminosilicate with pyridine rings of the repeating unit oriented nearly perpendicularly to the surface of the lamellae. The intercalated P2EPy within the galleries of montmorillonite displayed an enhanced thermal stability.

     

乳液聚合中聚苯胺膜形成的动力学研究

以(NH4)2S2O8(APS)为氧化剂,十二烷基苯磺酸(DBSA)同时为乳化剂和掺杂剂,采用乳液聚合方法制备聚苯胺膜(PANIfilm),用石英晶体微天平(QCM)实时监测聚苯胺膜的形成过程,并对其动力学过程进行研究.结果表明,聚苯胺成膜反应对APS是0.5级,对苯胺是1级,聚苯胺膜增长速率随温度的升高而增加,而聚苯胺膜的最终沉积量却减小,表观活化能Ea=41.15kJ/mol,与均相溶液聚合成膜法的结果相近;随着DBSA浓度的增加,聚苯胺膜增长速率减小,而最终的沉积量增大.     

光引发常规乳液聚合制备氨基聚苯乙烯纳米粒子

采用一种简单易行的方法制备了氨基功能化的聚苯乙烯纳米粒子.首先,采用4-乙烯基苄氯与1,3-丙二胺置换反应制备了含有氨基功能基团的可聚合单体N-(3-氨基丙基)对乙烯基苄基亚胺(CVPD).然后,采用乳液聚合,以苯乙烯(St)和CVPD为共聚单体,水溶性的4-(2-羟乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮(Irgacure 2959)为光引发剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为乳化剂,经紫外光辐照引发,合成了P(St-co-CVPD)二元共聚物的纳米胶乳.体系的乳化剂用量仅为体系总质量的0.1 wt%～0.8 wt%,远小于常用来制备纳米粒子的微乳液体系的乳化剂用量.用透射电子显微镜(TEM)和激光粒度分析仪(DLS)表征了P(St-co-CVPD)纳米粒子的粒径和粒径分布.用红外光谱(FTIR)和核磁共振(NMR)证明了P(St-co-CVPD)纳米粒子上氨基的存在,并通过茚三酮显色反应定量检测了氨基含量.分别研究了单体配比,引发剂浓度,乳化剂用量以及紫外光强度对反应体系的影响.实验结果表明,产物粒子尺寸为30～600 nm,氨基通过共价键连接在粒子上,其含量为1.2×10-5～1.6×10-4 mol/g.该乳液体系聚合反应速率较快,单体转化率在60 min内即可达到80%.所得粒子的氨基含量可以通过单体配比进行调节.粒子尺寸可通过单体配比,引发剂浓度,乳化剂用量以及紫外光强度进行调节.     

细乳液聚合制备阳离子型含氟烷基丙烯酸酯共聚物乳液

采用细乳液聚合技术制备得到稳定的阳离子型甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸十八烷基酯/含氟烷基丙烯酸酯共聚物乳液,考察了均质强度(振幅)、均质时间以及难溶助剂十六烷(HD)用量对阳离子型FA共聚物乳胶粒尺寸及形貌的影响.结合TEM和纳米粒度及电位分析仪测试数据分析发现,均质条件的改变明显影响该阳离子型FA共聚物乳胶粒的粒径大小,粒径在80～150nm之间变化.细乳液聚合技术得到内部形态多样的乳胶粒,长链的含氟烷基链微相分离,更有助于提高该FA共聚物乳胶膜的憎水性,水滴在经阳离子型FA细乳液处理后的棉布上的平衡静态接触角最高可达150°.     

辐照法制备PVAc/蒙脱土纳米复合材料及其表征

蒙脱土有机化后 ,片层结构间距离增大 ,对有机物的亲和性有所增强 .采用VAc单体渗入有机化蒙脱土层间 .经γ 射线辐照引发原位插层聚合 ,使蒙脱土片层结构发生剥离 ,形成无机 有机纳米复合材料 .并用X衍射、红外光谱、扫描电镜以及透射电镜等现代测试手段对复合材料进行了表征     

超浓乳液聚合制备PU/PS的SIPN粉状树脂研究

将聚氨酯予聚体 (PU ) 苯乙烯 (St)的复合体系 ,用超浓乳液聚合方法制备了半互穿聚合物网络(SIPN)复合聚合物 ,得到了用聚氨酯予聚体改性的聚苯乙烯 (PU/PS)SIPN粉状树脂 .研究了分散相的比例(α)和聚合温度对聚合稳定性及聚合转化率 -时间的关系 ;测定了聚合物胶乳粒子的大小、形态 ,玻璃化温度 ,动态力学性能等 .结果表明 ,超浓乳液聚合较之本体聚合具有较高的聚合速率 ,容易控制所制备的胶乳粒径 ,能够制得PU/PS复合聚合物的SIPN粉状树脂 .该粉状树脂便于加工 ,具有良好的强韧性 ,有利于扩大应用     

超声辐照原位乳液聚合制备P(BA-MMA-AA)/TiO_2纳米复合乳液的研究

通过超声辐照原位乳液聚合制备了稳定的丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物[P(BA-MMA-AA)/TiO2]纳米复合乳液.系统研究了乳化剂浓度,单体及TiO2用量对超声辐照原位乳液聚合反应的影响.结果表明,随乳化剂浓度增加、单体及TiO2用量的减少,聚合反应速率增高.TEM、SEM和FTIR证实了P(BA-MMA-AA)包覆在纳米TiO2表面,并与TiO2粒子有较强相互作用.用DSC、GPC和1H-NMR表征共聚产物,发现随TiO2加入,共聚物分子量降低,共聚链段中BA单元比例增加,导致聚合物玻璃化转变温度降低.     

乳液法制备聚合物纳米粒子及其结构表征与应用

本文详细地介绍了乳液法聚合物纳米粒子的各种制备方法及其结构表征,阐述了聚合物纳米粒子结构和性能上的特殊性,并展望了其应用前景和发展方向。