层状硅酸盐累托石/环氧树脂纳米复合材料的结构和性能研究

用有机改性的层状累托石与环氧树脂复合制备出纳米复合材料 .通过改变累托石含量发现在很低含量 (0 5W % )时纳米复合材料具有最佳力学和热学性能 ,冲击强度增加 12 0 % ,断裂伸长率增加 330 %玻璃化转变温度提高 2 8℃ .用X衍射、透射电镜和红外吸收光谱研究了材料的微观结构 ,结果表明层状累托石和环氧树脂发生了化学反应 ,观测到了层状累托石完全剥离和插层两种结构形态 ,且累托石含量较低时容易形成剥离型 .具有大的比表面积、高的反应活性的累托石片层分散于环氧基体中形成剥离型为主的结构有利于改善复合材料的力学性能并增加其热稳定性 .     

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 .     

累托石粘土/热塑性聚氨酯弹性体纳米复合材料的研究

采用十二烷基季铵盐合成了一种有机累托石 (ORECA) ,并分别采用不同填充量 2 ,5 ,8份的累托石(REC)及ORECA 与热塑性聚氨酯弹性体 (TPUR)通过熔融共混制备出了粘土 /热塑性聚氨酯弹性体纳米复合材料 ;以红外光谱 (FTIR)、广角X 射线衍射分析 (XRD)、扫描电镜 (SEM)及Molau实验方法研究了REC及ORECA 在TPUR中的分散性 ,研究了复合材料的力学性能 .结果表明 ,ORECA 在质量分数小于 5份时可以和聚氨酯弹性体达到纳米复合 ,复合材料的拉伸强度提高 4 2 % ;撕裂强度在所加份数范围内呈现递增趋势 ,8份时撕裂强度提高 4 9% .     

激光烧结制备尼龙12/累托石纳米复合材料

将有机累托石与尼龙12粉末混合,采用激光烧结(SLS)技术制备了尼龙12累托石纳米复合材料,这是一种使纳米复合材料的制备与材料的成型同时进行的方法.利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等手段对复合材料的结构进行了表征,并对其力学性能及热性能进行了研究.结果表明,尼龙12分子在激光烧结过程中插入到累托石层间,形成的复合材料在拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等力学性能及热稳定性能方面均优于尼龙12烧结试样.     

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 .     

累托石粘土/热塑性聚氨酯弹性体纳米复合材料的热性能研究

以十二烷基季铵盐与累托石 (REC)进行阳离子交换得到有机粘土 (OREC) ,以OREC与热塑性聚氨酯弹性体 (TPUR)采用熔融挤出共混法制备了OREC TPUR纳米复合材料 .用透射电子显微镜 (TEM)表征了复合材料的微相结构 ,测试了复合材料动态热机械性能 (DMA)及热失重 (TG) ,讨论了复合材料的耐热空气老化性能及耐油介质性能等 .结果表明 ,累托石粘土在聚氨酯热塑性弹性体中以纳米尺寸分散 ,纳米复合材料具有较高的动态热机械性能 ,其储能模量最大可提高 7倍多 ,损耗模量最大可提高 4倍多 .复合材料的其他性能均有不同程度的提高 ,特别是OREC添加量为 2 %时 ,复合材料TG、耐油性及耐空气老化性能最高 .其初始分解温度提高 1 5℃ ,在 40 #机油中浸泡 1 68h后拉伸强度保持率达到 86 4% ,1 2 0℃热空气老化箱中老化 72h后拉伸强度保持率达到 87 0 % .     

交联累托石/Cu2O纳米复合材料的制备及可见光催化性能

以醋酸铜为原料, 交联累托石(CN-REC)为载体和模板, 制备了CN-REC /Cu₂O纳米复合材料. 利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等技术对复合材料的形貌、表面结构、层间微结构、光响应性能进行了研究. 结果表明: CN-REC对Cu₂O的形貌具有较好的调控作用, Cu₂O均匀分散负载于CN-REC的层间和片层表面; Cu₂O和CN-REC通过Si―O―Cu键发生相互作用; 复合材料的能带隙变宽、光响应能力增强. 以卤素灯为可见光光源, 活性艳红(X-3B)为目标污染物, 研究了复合材料的可见光催化性能, 结果表明, 光催化反应过程符合L-H动力学模型, 2 h内浓度为160 mg·L^-1的X-3B去除效率可超过80%.     

累托石-壳聚糖吸附剂对Cd~(2+)的吸附作用研究

利用累托石负载壳聚糖制备一种复合吸附剂,并对其结构进行了表征.研究了复合吸附剂对Cd2+的吸附,应用正交试验确定了最佳吸附条件:当pH值为7,吸附时间为30min,投加量为0.3g和温度为20℃时,Cd2+的吸附率达99%以上,处理后的水符合国家污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准.通过对实验数据运用相关数学模型拟合,复合吸附剂对Cd2+的吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温式.     

CdS-TiO2/累托石复合材料的制备及光催化性能

采用原位插层法制备了CdS-TiO2/累托石纳米复合材料. 以X射线粉未衍射、电镜、红外光谱、漫反射吸收光谱及液氮吸附比表面积测定等方法对其微结构和性能进行了分析与表征. 并以罗丹明B(RB)为模拟有机污染物, 对比研究了累托石、TiO2/累托石与CdS-TiO2/累托石的吸附和光催化性能. 结果表明, 与累托石相比, CdS-TiO2/累托石具有更复杂的多孔结构、更大的孔体积和比表面积以及更有效的光吸收能力; 该类复合材料表现出良好的吸附性能和光催化降解活性.     

氧化钛交联累托石的离子交换与吸附性能研究（Ⅰ）

通过对累托石和氧化钛交联累托石的离子交换和吸附性能研究，得出氧化钛交联累托石具有良好的离子交换和吸附特性，对ＮＨ＿４￣＋、Ｋ＋和ＮＨ３在中性水溶液中有特征吸附，分别较原矿高出１５６％、７０％和２６２％，阳离子吸附性能随交换液的ＰＨ值升高而增大。     

聚苯胺/蒙脱土纳米复合材料的制备及吸波性能研究

以十二烷基苯磺酸(DBSA)作为乳化剂和掺杂剂,通过乳液聚合的方法制备了DBSA掺杂聚苯胺/蒙脱土(PANI-DBSA/MMT)纳米复合物,并对其微波吸收特性进行了研究.通过X射线衍射(XRD)、傅立叶红外(FT-IR)和四探针测试仪对复合物进行了初步表征.结果表明,PANI-DBSA/MMT复合物中MMT层间距离明显扩大,纳米复合物中的PANI以emeraldine盐的形式存在,是一种典型的插层型纳米复合物.利用HP8722ES矢量网络分析仪测量了2 mm厚、PANI-DBSA/MMT含量为50 wt%的试样在2.0~18 GHz的复介电常数和复磁导率,经计算得到以反射损耗表示的微波吸收曲线,发现PANI-DBSA/MMT纳米复合物在9.1~12.5 GHz范围内反射损耗小于-10 dB,在11 GHz处存在的最大反射损耗为-15.8 dB.     

羧甲基壳聚糖微球对活性艳红X-3B的吸附行为研究

用交联的壳聚糖微球(CTS)与氯乙酸在碱性条件下反应,合成了羧甲基壳聚糖树脂(CMCT)。其吸附染料活性艳红X-3B的实验结果表明,CMCT和CTS均对偶氮染料活性艳红X-3B有较好的去除能力。实验条件下,最大平衡吸附量分别为611.5mg/g和365.2mg/g,说明羧甲基的引入提高了壳聚糖的吸附能力。等温吸附可以用Langmuir方程较好的描述,表明为单分子层吸附。动力学过程用二级吸附动力学模拟具有很好的线性相关性,通过二级吸附模型计算出的平衡吸附量与实验值相符。流动床实验表明,CMCT和CTS对浓度为100mg/L的X-3B溶液吸附的穿透点分别为6000ml/g和3375ml/g,用0.1mol/L的氢氧化钠溶液洗脱,洗脱峰集中,洗脱率都在90%以上。洗脱再生后的CMCT和CTS树脂均可重复使用。     

超声波辐射制备羧甲基壳聚糖

应用超声波辐射方法制备水溶性的羧甲基壳聚糖,利用胶体滴定法测定产物中羧基含量,探讨超声波作用下,反应时间、反应温度及反应物投料比对羧甲基化程度的影响。结果表明,在其它反应条件相同时,使用超声波辐射比使用机械搅拌提高羧甲基取代程度,反应时间缩短５ｈ。     

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     

聚丙烯/石墨导电纳米复合材料的制备与性能

用溶液插层及其与熔体混合相结合的母料熔体混合 (MMM)方法制备了聚丙烯 (PP) 马来酸酐接枝聚丙烯 (gPP) 膨胀石墨 (EG) (gPP EG =3 2wt)导电纳米复合材料 ,其室温逾渗阀值 (c)分别为 6wt%和 8wt % ,明显低于直接熔体混合制得复合材料和PP EG对照材料的c=11wt%和 12wt% .增加gPP含量 (Cg)能提高复合材料的电导率 (σ) ,例如对于MMM法制备的复合材料 ,固定PP gPP =1 1wt时 ,c 降为 7wt% ;保持EG含量 =9wt%时 ,σ在Cg>30wt %后跃升 7个数量级以上 .通过TEM、SEM和OM观察 ,从制备方法、EG和gPP含量影响复合材料形态和微结构的角度 ,分析说明了出现上述差异和现象的原因 .