热塑性树脂蒙脱土纳米复合材料制备及性能研究

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1、塑矍墨旦堡鱼!!三些：兰兰堡主兰!!!!墨摘要本文采用烷基季铵盐对ca基蒙脱土进行有机化处理，使其成为有机蒙脱土(0rg．MMT)。X射线衍射测试(XRD)表明，有机阳离子已同钙离子发生了交换作用，导致层间距增大。用插层复合法制备聚合物／蒙脱土纳米复合材料，研究聚合物／蒙脱土纳米复合材料的结构和性能。内容包括以下两个部分：1．采用熔融插层法制备了聚丙烯／接枝物／蒙脱土纳米复合材料，通过XRD、TEM、POM和DSC研究了纳米复合材料的结构及结晶动力学，并测试其力学性能。f研究发＼现：(1)XRD和TEM测试表明，通过熔融插层法，聚合物大分子链已经插层进入蒙脱土片层之间，形成插层型

2、纳米复合材料。(2)PP／PP．g．MAH／Org．MMT纳米复合材料在蒙脱土含量为2wt％，接枝物含量为10％时拉伸强度出现最大值，和纯Pp相比，增加了13％。冲击强度和纯PP接近。(3)偏光显微镜(POM)测试显示，纯PP球晶大而稀疏，形成完整的黑十字图形。PP／PP—g．MAH／Org．MMT纳米复合材料复合材料中PP的球晶明显细化。X射线衍射测试表明复合材料中聚丙烯111、130、040、041等晶面垂直于反射方向的微晶尺寸随PP．g．MAH含量增加先减小后增大，PP．g．MAH含量为20wt％时最小。(4)用DSC研究其非等温结晶行为，用Jeziomy和Mo法进行处理。

3、结果表明，Jeziomy和Mo法处理非等温结晶过程比较理想。PP／PP．g．MAI-I／Org．MMT纳米复合材料的Avrami指数n和婀吩别大于纯PP的Avrami指数n和朐。蒙脱土和PP．g-MAH的加入改变了PP的成核和生长机理，起到了异相成核作用—一2．采用熔融插层法制备了聚乙烯，接枝物／蒙脱土纳米复合材料，通过XRD、TEM和DSC研究了PE／PE-g—MAFFOrg—MMT纳米复合材料的结构及结晶动力学，并测试其力学性能。(研究发现：(1)XRD和TEM测试表明，采用十八烷基氯化铵改性蒙脱土，通过熔融插层法，聚合物大分子链可以插层进入蒙脱土片层之间，形成剥离型纳米复合

4、材料。(2)XRD测试显示，采用长链季铵盐、溶液法和高密度聚乙烯可获得较好的插层效果。、(3)用DSC研究HDPE／PE-g-MAH／Org．MMT纳米复合材料非等温结晶行为，用Jeziomy和Mo法迸行处理。结果表明，Jeziomy和Mo法处理非等温结晶过程比较理想。HDPE伊E—g-MA／-／／Org—MMT纳米复合材料的A：vrami指数n和觚j分别大于纯HDPE的Avrami指数n和FfT)。蒙脱土和PE．g．MAH的加入降低了PE的结晶活化能，起到了异相成核作用。卓关键词：蒙脱土7纳米复合材料?熔融插层j聚丙烯，聚乙烯，非等温结晶动力学、球晶x、交审叹凝胶含量?垒!!!

5、!竺!墨里堡全!!三兰竺查!竺生竺兰竺堕苎AbstractInthethesis，organic-mommorilloIlite(O增-MMT)wasobtainedbyallion’exchangereactionbetweenCa，montmorillonite(Ca-MMT)andalkylammoniumion，leadingtoincreasethebasalspacingofmontmorillonite．X—raydiffraction(XRD)analysisindicatedthatalkylammoniumionshadalreadyexchangedwith

6、Ca+ionsinCa—montmorillonite．NanocompositesbasedonpolymerandOrg—MMTWaspreparedbymeltintercalation，structureandcrystallizationbehaviorofnanocompositeswereinvestigated．Twopartswefeincludedinthisthesis．1．Polypropylene(PP)／PP-g—MAII／Org—MMTnanocompositeswerepreparedbymeltintercalation．XRD，transmis

7、sionelectronmicrograph(TEM)andpolarizedopticalmicrograph(POM)wereusedtomeasurethestructureofnanocomposites．thenonisothermalcrystallizationkineticsofPP／PP-g·MAI-I／Org—MMTwasstudiedbydifferentialscanningcalorimetry(DSC)，andtheirmechanicalproper