PU/MOMMT纳米复合材料的制备与研究

纳米复合材料由于其纳米尺寸效应，表面效应以及纳米粒子与基体界面间强的相互作用，具有优于相同组分常规复合材料的力学、热学等性能，引起了人们的广泛关注。用纳米材料改性聚合物，制备纳米复合材料是获得高性能高分子复合材料的重要方法。1998年以来，Pinnavaia等首先制备了聚氨酯，蒙脱土（PU／MMT）纳米复合材料，研究了有机蒙脱土在聚醚中的分散性。其后Chen等将聚羟基己内酯/蒙脱土（PCL／MMT）纳米复合材料加入到PCL和二苯基甲烷-4，4＇-二异氰酸酯（MDI）合成的预聚体与1，4-丁二醇扩链反应后的溶液中，制备了PU／MMT纳米复合材料。少量PCL／MMT的引入可使复合材料的综合性能大幅提高。     

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     

聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料中的剪切诱导有序结构(Ⅰ)——广角X射线衍射与透射电镜研究

聚合物/层状硅酸盐(PLS)纳米复合材料是近10余年来迅速发展起来的的交叉学科.由于其具有常规复合材料所没有的结构、形态以及较常规聚合物基复合材料更优异的性能等而引起人们的广泛关注[1].以往文献主要报道PLS纳米复合材料的制备与性能表征,如尼龙-6/蒙脱土[2]、PET/蒙脱土[3]和硅橡胶/蒙脱土[4]等.对于熔融加工过程中粘土片层及高分子的取向和结构研究很少.Kojima等[5]发现并研究了尼龙-6/蒙脱土纳米复合材料中的熔融剪切诱导取向结构,其X射线衍射与透射电镜(TEM)结果均表明,粘土片层沿熔体流动方向平行取向,但片层间距不等,因此为一平行取向但无序的结构.对于PLS纳米复合材料中的剪切诱导有序结构尚未见报道.     

尼龙6/蒙脱土纳米复合材料的制备、结构与力学性能的研究

未经处理及经１１ 氨基酸处理的蒙脱土由于己内酰胺的引入而发生膨胀．己内酰氨可以在蒙脱土的硅酸盐片层间聚合，形成尼龙６／蒙脱土纳米复合材料．经１１ 氨基酸处理的蒙脱土和尼龙６分子间有很强的化学相互作用．与未经处理的蒙脱土相比，其所构成的纳米复合材料具有很好的力学性能．     

动态扭振法观察环氧树脂/蒙脱土插层聚合物的二次固化

聚合物 /无机纳米复合材料是当今材料研究中的热点。但由于无机纳米颗粒在聚合物中不易分散 ,有时用具有纳米层间距的片晶结构的无机矿物 ,如蒙脱土作填料 ,通过聚合时的热效应来撑开片晶达到蒙脱土的纳米级分散 ,制得所谓的插层聚合物〔1〕。插层型纳米复合材料不仅物理力学性能有很大提高 ,并且也为高分子凝聚态物理工作者提供了研究聚合物分子在二维空间受限情况的理想模型。由于在蒙脱土层间和层外的聚合物所处的环境不一样 ,它们的一些行为会有所不同。本文在用动态扭振法研究环氧树脂 /蒙脱土插层聚合物的等温固化行为时 ,观察到了该…     

聚对苯二甲酰对苯二胺/水滑石纳米复合材料的制备与表征

近20年来,人们已经研究和制备了很多聚合物／层状无机粘土纳米复合材料,但所用无机粘土绝大多数为蒙脱土等具有层状结构的阳离子化合物,而对以水滑石(LDH)等阴离子型化合物为基础制备的聚合物／层状无机物纳米复合材料的研究近期才有报道．     

聚N-甲基苯胺/蒙脱土纳米复合材料的合成及其协同电流变效应

用插层聚合法制备了聚N 甲基苯胺 蒙脱土纳米复合材料微粒 ,通过IR、XRD及TEM对其结构进行了表征 .观察发现聚N 甲基苯胺插入蒙脱土层间后 ,蒙脱土片层间距由 0 96nm扩大至 1 34nm .将其分散在甲基硅油中 (2 0wt% )配制成无水电流变液 ,该复合材料表现出显著的协同效应 ,具有较好的电流变行为 .实验表明在电场作用下聚N 甲基苯胺 蒙脱土纳米复合材料的电流变效应比聚苯胺、蒙脱土都有显著提高 ,在 3kV mm(DC ,74 5s- 1 )时 ,剪切强度达 6 0kPa ;同时抗沉降性极好 ,静置 6 0天沉淀率小于 3% .介电性能测试表明聚N 甲基苯胺 蒙脱土纳米颗粒的介电常数和介电损耗较蒙脱土和聚N 甲基苯胺明显提高 ,电导率也达到了最佳范围 .     

尼龙6/蒙脱土纳米复合材料的等温结晶动力学研究

用ＤＳＣ法研究了熔体插层制备的尼龙６／蒙脱土纳米复合材料的等温结晶行为．结果表明,加入少量的蒙脱土可明显提高尼龙６的结晶速率,降低球晶径向生长的单位面积表面自由能．从Ａｖｒａｍｉ方程和Ｈｏｆｍａｎ理论出发,得出蒙脱土纳米粒子的存在可明显改变尼龙６的结晶行为     

间规聚苯乙烯/尼龙6/磺化间规聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料的研究

以磺化间规聚苯乙烯（SsPS)为增容剂，将间规聚苯乙烯（sPS)和尼龙6／改性蒙脱土纳米复合物（PA6－MTA）共混，得到综合性能优良的新型多组分聚合物／蒙脱土纳米复合材料（sPS/PA6/SsPS/MTA)。用DSC、DMA、WAXD及力学性能测试仪研究了纳米复合材料的结构与性能。TEM测定证明了蒙脱土在基体中的层厚分布为10－50nm。     

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.     

聚萘并噁嗪/蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

用原位插层反应法地制备了聚萘并嗪 蒙脱土纳米复合材料 .采用X ray衍射 (XRD)及透射电镜(TEM)研究复合材料中蒙脱土硅酸盐片层间距 ,发现硅酸盐片层间距由 1 2 6nm扩增至 5 88nm以上 .同时研究了该复合材料的耐热性 ,并探讨了复合材料的结晶行为     

一系列新的席夫碱型液晶高分子冠醚的合成与表征

以 4,4′ (α,ω 烷亚甲基二酰氧 )二苯甲醛和二氨基二苯并 1 5 冠 5为单体 ,采用溶液缩聚方法 ,合成了一类新的席夫碱型液晶高分子冠醚 .一种单体采用脂族二酰氯和对羟基苯甲醛反应制备 ,另一种新的单体采用二硝基二苯并 1 5 冠 5 ,在钯 碳催化剂存在下 ,水合肼还原制备 .合成的二硝基和二氨基 二苯并 1 5 冠 5 ,未能从IR和1 H NMR谱图上区分它们的几何异构体 .聚合物的分子量不高 ,Mn 在 1 0 1 0 0～ 1 3 0 0 0之间 .单体的结构通过元素分析、IR、1 H NMR和MS等方法确证 .聚合物的性质采用GPC、DSC、TG和POM等方法进行了研究 .发现所有的聚合物加热到各自的熔融温度 (Tm)以上都能形成液晶态 ,在液晶态可以观察到向列相的丝状织构和纹影织构 .聚合物的玻璃化转变温度 (Tg)、熔融温度和各向同性温度 (Ti)随聚合物分子中柔性间隔基的变化而变化 ,它们有较高的清亮点温度和宽的液晶态温度范围 .WAXD的研究进一步证实了聚合物的液晶性     

Polymorphic behavior in syndiotactic polystyrene/clay nanocomposites

X‐ray diffraction methods were used in an investigation of the structural changes in syndiotactic polystyrene (sPS)/clay nanocomposites. sPS/clay was prepared by the intercalation of sPS polymer into layered montmorillonite. Both X‐ray diffraction data and transmission electron microscopy micrographs of sPS/clay nanocomposites indicated that most of the swellable silicate layers were exfoliated and randomly dispersed in the sPS matrix. The X‐ray diffraction data also showed the presence of polymorphism in the sPS/clay nanocomposites. This polymorphic behavior was strongly dependent on the thermal history of the sPS/clay nanocomposites from the melt and on the content of clay in the sPS/clay nanocomposites. Quenching from the melt induced crystallization into the α‐crystalline form, and the addition of montmorillonite probably increased heterophase nucleation of the α‐crystalline form. The effect of the melt crystallization of sPS and sPS/clay nanocomposites at different temperatures on the crystalline phases was also examined. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part B: Polym Phys 40: 736–746, 2002     

插层聚合制备聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料及其结构性能表征

将插层聚合的概念引入烯烃聚合,制备了聚丙烯／蒙脱土（PP／MMT）纳米复合材料。X射线衍射和TEM分析结果表明,蒙脱土在聚丙烯基体中达到了纳米级的分散,动态力学性能研究结果表明,在高于Tg的温度区域内PP／MMT纳米复合材料的储能模量（E′）成倍增加,加入8％的蒙脱土（MMT）,PP／MMT的E′提高近3倍。PP／MMT的玻璃化转变温度Tg有一定程度的提高,随蒙脱土含量的增加,PP／MMT的热分解温度和热变形温度（HDT）都有大幅度提高。     

混合条件对环氧有机土纳米复合材料插层剥离行为及性能的影响

采用X 射线衍射仪、透射电镜 (TEM )研究了混合条件 ,即混合温度和时间 ,对环氧 /16 烷基胺有机蒙脱土体系在固化前的混合物以及加入固化剂、促进剂固化后有机土的插层与剥离行为的影响 .同时采用拉伸试验机、冲击试验机和热机械分析仪测定了插层与剥离型纳米复合材料的物理力学性能 .从X 射线衍射看出 ,有机土很容易在混合过程被环氧所插层 .混合物经固化后可以形成插层型或剥离型纳米复合材料 .存在一个混合温度 时间 插层剥离转变的 3 T图 .只有在一定的混合条件的区域内才能形成剥离型纳米复合材料 .剥离型比插层型纳米复合材料具有较高的力学性能     

剥离型硅橡胶/黏土纳米复合材料研究

利用层状硅酸盐制备有机 无机纳米复合材料是当前人们研究的热点[1,2 ] ,这类材料具有较常规聚合物 无机填料复合材料无法比拟的优点 ,可以明显改善高分子材料的物理机械性能、热稳定性、气体阻隔性、阻燃性、导电性、光学性等 .一般来说 ,聚合物 层状硅酸盐 (Ｐｏｌｙｍｅｒｌａｙｅｒｅｄｓｉｌｉｃａｔｅ ,ＰＬＳ)纳米复合材料可分为插层型和剥离型两种类型 .插层型纳米复合材料即聚合物插入到硅酸盐层中 ,硅酸盐在近程仍保持原有的有序晶体结构 ,在远程则是无序的 .对弹性体而言 ,硅酸盐含量在插层型杂化材料中的含量比较高 ,力学性能…     

含氧化偶氮苯介晶基元共聚醚的合成与液晶行为

以1,6-二溴己烷(A)和1,10-二溴癸烷(B)为共缩聚单体,按不同摩尔配比与4,4'-二羟基氧化偶氮苯经相转移催化共聚醚化反应,合成了一系列主链上含有氧化偶氮苯介晶基元的共聚醚,它们均有好的液晶性,其取向膜观察到条带织构,当A/B的摩尔比为1时液晶态范围最宽。     

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     

Influence of gamma irradiation on high density polyethylene/ethylene‐vinyl acetate/clay nanocomposites

The study of high density polyethylene (HDPE)/ethylene‐vinyl acetate (EVA)/and organically‐modified montmorillonite (OMT) nanocomposites prepared by melt intercalation followed by exposure to gamma‐rays have been carried out. The morphology and properties of the nanocomposites were studied using X‐ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), thermogravimetric analysis (TGA) and cone calorimetry. The purpose of the study focuses on the influence of gamma irradiation on the morphology, thermal stability and flammability properties of the nanocomposites. XRD studies and TEM images verified that the ordered intercalated nanomorphology of the nanocomposites was not disturbed by gamma irradiation. TGA data showed that the nano‐dispersion of clay throughout the polymer inhibited the irradiation degradation of HDPE/EVA blend, which led to the nanocomposites exhibiting superior irradiation‐resistant properties than that of the pure blend. Cone calorimetry results indicated that the improvement in heat release rate (HRR) for irradiated HDPE/EVA blend was suppressed efficiently when clay was present. Increasing clay loading from 2 to 10% was beneficial by improving the flammability properties of the nanocomposites, but promoted a rapid increase in the sub‐peak HRR at high irradiation dose level. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

Synthesis and characterization of main chain liquid crystalline ionomers containing sulphonate groups

A series of main chain liquid crystalline ionomers containing sulphonate groups pendent to the polymer backbone were synthesized by an interfacial condensation reaction of 4,4′‐bis(1,10‐sebacyloxo)benzoic acid, brilliant yellow (BY), and 4,4′‐biphenyldiol. 4,4′‐Bis(1,10‐sebacyloxo)benzoic acid exhibited nematic schlieren texture during heating and cooling. The ionomers are thermotropic liquid crystalline polymers and thermally stable to about 270°C. They exhibit broad mesophase regions over a range of 220°C and the same nematic mesomogen with a colourful thread texture as B₀‐LCP, which implies that the introduction of an ionic group did not change the texture of the B₀‐LCP. However, the thermotropic liquid crystalline properties were somewhat weakened when the concentration of BY was more than 5%. The inherent viscosity in N,N‐dimethylformamide solution suggested that intermolecular associations of sulphonate groups occurred at low concentration, and intermolecular associations predominated at higher concentration.