PET／蒙脱土纳米复合材料的制备及结构性能研究

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterl8S618StudyonthePreparation，StructionandPropertiesofPET／MontmorillonteNanocompositesByShuguangHanSupervisor：AssociateProf．XiongrongYuMaterialProcessingEngineering一SchoolofMaterialsScienceandEngineeringMay2010原创性声明本人郑重声明：所呈

2、交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：蓐耖I署尢日期：扣卢年乡月矽El学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行

3、检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：韩曙九日期：伽加年乡月矽日摘要聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种有很多优良物理性能的热塑性塑料。但其的缺点如结晶速率慢、模量低、热变形温度低限制了在工程塑料方面的应用。与纯PET相比，添加少量蒙脱土(MMT)于PET基体中制得的插层或剥离型的PET／MMT纳米复合材料在结晶速率、耐热性、力学性能、气体阻隔性能和阻燃性能等方面都得到显著的提高，因此

4、PET／MMT纳米复合材料的研究备受关注。本文制备了三种有机MMT(OMMT)，研究了插层剂与制备工艺对MMT的改性效果的影响，采用熔融插层法制备得到了剥离型和插层絮凝型PET／MMT纳米复合材料，并研究了改性MMT的种类和含量与复合材料结构和性能之间的关系。主要工作如下：1、使用传统的插层剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、与PET相容性很好的聚乙二醇(PEG)及二者的混合物来有机化MMT得到OMMT；红外光谱结果表明插层剂都进入到蒙脱土层间，广角x射线结果表明蒙脱土层间距从1．5nm增大到了2．22nm，TG结果表明CTAB和PEG混合插层热稳定性

5、最好。2、研究了CTAB有机化MMT的优化工艺，发现影响MMT的层间距最大因素为CTAB摩尔量与MMT的离子交换容量的比例，搅拌速率和温度在研究范围内影响很小。3、熔融共混了MMT、有机MMT与PET制得一系列PET／MMT纳米复合材料。广角X射线结果表明有机MMT改性的PET得到了插层絮凝型纳米结构。而MMT直接改性的PET-MMT体系得到了剥离型纳米结构。4、研究了PET／MMT的流动性能，结果发现剥离型的PET．MMT体系的流动性能最差。MMT含量越高，PET．MMT体系中剥离的蒙脱土纳米结构对PET的流动阻碍越大，CTAB的增塑作用使PET-C

6、TAB．MMT体系的流动性能逐渐变好，但流动性能都比纯PET差。对PET．CTAB．PEG．MMT的流动性能实验发现，仅MMT含量为8％时，其流动性能好于纯PET，这和PEG与PET的相容性好有关。5、TG结果表明，所研究的复合材料中只有CTAB．PEG．MMT含量为4％摘要的PET／MMT热稳定性好于纯PET，本文认为这与PEG和PET强烈的氢键作用有关。6、通过DSC和POM来研究PET／MMT的结晶性能。结果表明PET／MMT的结晶速率都高于纯PET，MMT纳米片层结构在PET结晶时充当了成核剂的作用，使得PET在MMT纳米片层结构上面异相成核。

7、PET-MMT的剥离结构使其结晶速率最快。MMT含量越高，PET-CTAB．PEG．MMT的结晶速率变快，而其他两种PET／MMT结晶速率基本不变，这和PEG与PET相容性好有关。关键词：PET蒙脱土纳米复合材料熔融插层工程塑料HAbstractPoly(ethyleneterephthalate)(PET)isathermoplastic、析thmanyexcellentphysical．However,thedisadvantagessuchaslowrateofcrystallization，lowthermaldistortiontempera

8、tureandlowmodulushavelimiteditsapplicationasane