基于absmmt纳米复合材料的制备及性能研究

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1、浙江大学硕士学位论文ABS/MMT纳米复合材料的制备及性能研究姓名：马立望申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：范宏20030601浙江大学硕士学位论文摘要聚合物／粘土纳米复合捌料是目前新兴的一类复合材料，在粘土含量不高时，就能表现出优异的力学性能、耐热性、及阻隔性等，因此这类材料在薄膜、食品包装及电子、电器和汽车、飞机的零部件方面具有广阔的应用前景。本文采用几种不同的方法制备了ABS／蒙脱土(MMT)纳米复合材料，系统地研究了复合材料的结构形态、力学性能和耐热性能；探讨了不同制备方法对复合材料性能的影响，优化了制备ABS／MMT纳米复合材料的工艺条件。本文采用带

2、长链结构的十六烷基三甲基溴化铵对钠基蒙脱土进行了有机化处理，并采用FTIR、XRD等手段对有机粘土的结构与性质进行了表征。采用乳液聚合法制备了SAN／无机蒙脱土纳米复合材料。电镜观测表明，蒙脱土较好地被剥离和插层，以纳米级片层分散于SAN树脂基体，并且使复合材料的抗拉伸强度有所提高。把SAN／MMT作为母料与高胶含量的ABS接枝粉料混合，发现复合材料ABS／MMT的抗冲，拉伸强度均有所提高。利用钠基蒙脱土在水中易膨胀的特点，分别采用了间歇乳液聚合法、半连续乳液聚合法和乳液共混法制各了ABS／MMT复舍材料制备ABS／MMT,考察不同工艺条件对乳液聚合反应行为和复合材料

3、性能的影响。以丁苯胶乳为种子，进行了蒙脱土存在下苯乙烯与丙烯腈乳液共聚，制各了ABS／无机蒙脱土纳米复合材料。考察了乳液共聚合动力学行为，并对胶乳粒径和产物接枝率进行了表征，结果表明：蒙脱土的存在使聚合反应的速率降低，最终转化率下降，接枝率有所降低。半连续乳液聚合法制各ABS／MMT时，蒙脱土的存在使聚合转化率显著下降，并且MMT粘土含量越高，对乳液共聚合造成的不利影响越大。采用XP,D、TEM对复合材料的结构形态进行了表征，结果表明：ABS／MMT纳米复合材料中，蒙脱土能以纳米级片层分散基体树脂。ABS／MMT复合材料的力学性能较纯ABS有所提高，但热性能变化不大。

4、乳液共混法制备的ABS／无机蒙脱土复合材料，虽然也有部分蒙脱土被剥离和插层并以纳米尺寸与ABS复合，但总体不如原位聚合制备那样分散程度高和均匀，蒙脱土片层易聚集且与基体树脂的界面相容性差，导致抗拉伸强度蒙脱土含量增加浙江大学硕士学位论文II而下降。由于无机蒙脱土与ABS树脂界面结合力小，导致了复合材料的热性能变化不大。采用熔融共混法制备了ABS／有机蒙脱土纳米复合材料，用XRD、TEM对复合材料的形态结构进行了表征，结果表明：ABS／有机蒙脱土复合材料中，蒙脱土已达到纳米级分散。有机蒙脱土改善了与ABS树脂的相容性和界面结合力，ABS／MMT复合材料的力学性能、维卡软

5、化点均较ABS有显著提高。关键词：ABS，纳米复合材料，蒙脱土，乳夜共聚，熔融共混浙江大学硕士学位论文ⅢAbstractPolymer／MMTnanocompositeisalqewclassofmaterial．Theycanattainexcellentmechanicalproperties，thermalstabilityandbarrierpropertiesatlowerclaycontent．Theirpotentialapplicationsincludefilm，foodpacking，componentsinelectricalparts，auto

6、mobileandairplane．Inthisthesis，ABS／MMTnanocompositeswerepreparedthroughseveralroutesincludingemulsionpolymerizationprocess，meltandemulsionmixing．Themorphology,mechanicalpropertiesandthermalstabilityofthehybridsweresystemicallycharacterizedandresearchedNa—MMTwasmodifiedwithhexadecyltrime

7、thylammoniumbromideThestructureoforganicMMTobtainedwasthencharacterizedbyFTIRandXRD．SAN／MMTwaspreparedbyemulsionpolymerizationinthepresenceofMMTItwasfoundthattheMMTwasexfoliatedandintercalatedinSANresin．ThemechanicalpropertiesoftheSAN／MMTcompositewereimproved．TheemulsiongraftCO