资源描述：
《双单体原位接枝插层法制备聚丙烯_蒙脱土纳米复合材料的研究（可编辑）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、双单体原位接枝插层法制备聚丙烯_蒙脱土纳米复合材料的研究合肥工业大学硕士学位论文双单体原位接枝插层法制备聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的研究姓名:徐鼐申请学位级别:硕士专业:材料学指导教师:史铁钧2002.7.1摘要/聚烯作为通用塑料的一个大类,在各个领域得到了广泛的应用,但的酣冲击性较差,限制了其使用范围。改善韧性的常用方法是与橡胶或弹性体共混复合,但在提高材料韧性的同时,拉伸强度损失严重;若用无机填料来改性,材料的拉伸强度得到提高,但韧性下降较大,故提高的韧性和拉伸强度似乎成了一对矛盾。近年来有人通过粘土熔融插层的方法来改性,发现/粘土插层复合材料/』,的韧性和拉伸强度得以同时提高,但并
2、不令人满意。,本课题组根据大量的资料并经过周密的论证分析,提出了利用马来酸酐/苯乙烯双单体原位接枝插层法制备/蒙脱土纳米复合材料的新思路,即接枝单体在接枝的同时生成的接枝物可以插入到无机土片层中去,达到扩大层间距和提高无机土与基体相容性的目的。首先考察了插层剂对蒙脱土片层旧距的影响,小角一衍射表明在插层剂十六烷基三甲基溴化铵的作用下,无机土片层间距最大可被撑至..并且四值与插层剂的浓度大小有密切的关系。根据小角一衍射结果,来计算分析有机土中分子的排列方式,提出了在无机土片层双层斜立排列的模型。通过原位接枝插层法制备了/蒙脱土纳米复合增强母料,然后将与母料在双螺杆上共混制得/蒙脱土纳米复合
3、材料。通过力学测试、一衍射、示差扫描量热法、扫描电镜、红外和毛细管流变仪等测试手段对复合材料的性能进行表征。结果表明利用该法制备的插层复合材料在保证拉伸强度有所提高的情况下,极大地改善了材料的冲击性能,达到了预期的目的,扫描电镜结果说明,纳米片层已均匀分散在基体中,断口表现为典型的韧性断裂形貌,两相界面模糊,已观察不到裸露在外的无机土片层,纳米片层的增韧效果明显。小角结果显示,复合材料中无机片层间距。在.左右,为插层型材料,通过测试发现复合材料的熔点和分解温度均有一定的提高,蒙脱土的加入可提高材料的热性能。广角的数据显示,纳米无机片层可诱发一晶型的生成,并且有随蒙脱土含量增大而增加的趋势
4、。同时蒙脱土的加入可减小~晶型的晶粒尺寸,有利于力学性能的改善。材料的毛细管流变测试表明,复合材料加工流动性随着蒙脱土含量的增加而得以改善,其粘度要低于纯的粘度,这对加工成型极有指导意义。总之,通过原位接技插层法制备的/蒙脱土纳米复合材料很好地解决了纳米片层在中扩散及均匀分散的难题,同时加强了与无机土片层间的界面作用力,使得纳米片层在复合材料中的各项优异性能够充分的发挥出来。关键词:聚丙烯蒙脱士马来酸酐双单体插层接枝共混增韧。‘、、一≮,/.././...,./,.,.,/?.一///.儿。一/.??/九....?./.?.?,.,,,........】.,,.’.:,,,,,,致谢本
5、文是在我的导师史铁钧教授的悉心指导下完成的。在论文的选题、撰写及整个实验过程中,导师渊博的知识、严谨的治学态度以及鼓励学生大胆创新的谆淳教诲使我受益匪浅。同时在三年的研究生学习过程中,导师在学习工作和生活方面给了我很大的支持和照顾。在此,我要向我的导师史铁钧教授表示最衷心的感谢。特别感谢本校理化中心的老师们、以及中国科技大学结构分析中心的李凡庆老师和流变实验室的冯建平老师,他们为本论文样品的表征和分析提供了很大的帮助。本人在研究生三年的学习和实验过程中,得到了王华林老师、丁运生老师以及同窗吴德峰、师弟周亚斌、任强、翟林峰等人的无私帮助和大力支持,本人对他们表示真诚的感谢。本课题来源于安徽
6、省“九.五”科技攻关重大项目追加,得到了安徽省科技厅的大力支持和资助,特此表示深深的谢意。感澍所有关心和支持我的老师和朋友们。插图清单图.蒙脱上的片层结构?图.有机粘土常见的结构图.聚合物/层状硅酸盐复合材料的结构图.材料的阻隔特性模型?图.蒙脱土有机化及有机上的结构示意图图.原位接枝插层机理示意图?图.无机土和有机二的一衍射图图.插层剂用量对层间距的影响图.分散介质水对层间距的影响图.陈化时间不同对插层效果影响的拟合曲线图.分子的伸直链模型图.插层剂斜立排列的层间模型图.插层蒙脱土的双斜立结构模型图.和接枝物的谱图?图.用量对接枝率的影响?图.用量对接枝率的影响图.用量对接枝率的影响?
7、图.反应时间对接枝率的影响图./蒙脱土改性母料的一衍射图?图有机土层间距随搅拌时间的变化图./双单体用量对母料中片层间距的影响?图.有机土投料量对母料中片层间距的影响图.不同含量的中片层间距的一衍射图?图.对比物中层间距的变化?图.纯的断口形貌?图.蒙脱土含量不同的材料的断口形貌图.‘对比样的断口形貌和的升温圈.圈.结晶聚合物熔融曲线示意图阁.纯和的广角衍射图时的流变曲线?图.在。和图.在。和。时的流变曲线?、与在℃、。下流变曲线图
