一、聚合物/粘土纳米复合材料的插层制备方法(论文文献综述)
陆俊[1](2021)在《聚合物/粘土纳米复合材料的制备及其性能研究》文中研究指明聚合物/粘土纳米复合材料将有机高分子与无机纳米粘土(MMT)特性充分结合,展现出优异的功能性和极高的应用价值,成为了近年来的研究热点,但由于粘土与聚合物的相容性差,存在着如何实现粘土的定向排列以解决其分散性等问题。因此本课题设计对MMT进行有机改性处理并与水性聚氨酯(WPU)、聚乙烯醇(PVA)、热塑性聚氨酯(TPU)复合制备了一系列聚合物/粘土纳米复合材料,具体研究内容如下:1.设计采用氨基磺酸盐(AS)对MMT进行改性(AS-MMT),通过预聚体乳化法与WPU复合制备了一系列WPU/AS-MMT纳米复合乳液、复合膜及涂层,探究了不同AS-MMT含量对乳液粒径,对复合膜形貌结构、力学性能、耐热性、耐水性及对复合涂层的气体阻隔性能的影响。SEM和XRD的结果显示,AS-MMT在复合膜中均匀分散,并随着AS-MMT含量的提升在WPU中逐渐形成规整的定向排列;拉伸测试结果表明,WPU/AS-MMT-60 wt%复合膜的拉伸强度和模量分别增加到62.45 MPa和9.82 GPa;复合膜的吸水率在AS-MMT含量为70 wt%时下降至2.23%;WPU/AS-MMT-50 wt%纳米复合涂层的水蒸气透过率(WVTR)和氧气透过率(OTR)分别达到2.68 g/(m2·day)和26.71 cm3/(m2·day·bar),较WPU下降了73.3%和46%。2.设计将PVA在AS-MMT水分散液中溶解共混,分别采用溶液蒸发法和真空抽滤法制备了一系列PVA/AS-MMT纳米复合膜及复合涂层。ATR-FTIR结果显示,AS-MMT成功通过氨基与硫酸根与PVA形成了氢键作用;SEM和XRD的结果显示,随着AS-MMT含量的增加,其在复合膜中有序定向排列,PVA对AS-MMT进一步插层和剥离;拉伸测试结果表明,真空抽滤法制备的复合膜的力学性能优于溶液蒸发法,在AS-MMT含量为40 wt%时,复合膜的拉伸强度和杨氏模量分别可达147.85 MPa和8.18 GPa,与纯PVA相比分别提高至2.76倍和10.23倍;阻隔性能结果显示,复合涂层的WVTR和OTR可下降到4.64 g/(m2·day)和0.82 cm3/(m2·day·bar)。3.设计通过自制的阳离子水性聚氨酯对MMT进行吸附改性得到OMMT,由溶剂共混法与TPU复合制备得到TPU/OMMT纳米复合膜,探讨OMMT对复合膜形貌结构、力学性能、耐热性、耐水性和透光率的影响。研究结果表明:OMMT与TPU具有良好的相容性,在TPU中呈均匀的、完全剥离的分散状态;当OMMT含量达到3 wt%时复合膜的拉伸强度、模量及断裂伸长率分别可达到64.05 MPa、17.41 MPa和887%,较纯TPU分别提高了67.3%、59.6%和20%,实现了既增强又增韧;复合膜的吸水率下降到1.6%,并在低于5 wt%的OMMT含量下保持80%以上的透光率。
冉胤鸿[2](2021)在《蒙脱石基环境响应型复合微囊的构筑及催化特性》文中研究表明粘土矿物的种类有很多,其中的蒙脱石一直是被许多研究者关注的焦点。本文以来自于内蒙赤峰的天然蒙脱石为研究基本对象,用硅氧烷对天然蒙脱石进行有机改性使其表现出亲油疏水的行为,用X射线衍射(XRD),红外光谱(FITR),热重(TG),表面张力以及扫描电镜等方法对有机改性蒙脱石(OMMT)进行表征。通过皮克林乳液法,我们以OMMT为原料,使其作为微囊壁材,分别制备出空心聚乳酸蒙脱石复合微囊来探究其对有机染料的吸附特性,叶绿素-牛血清蛋白@聚乳酸蒙脱石复合微囊来探究其对有机染料的光催化特性和脂肪酶/聚乙二醇1000@有机改性蒙脱石复合微囊来探究环境温度变化下脂肪酶的催化特性。根据实验数据及现象的分析,得出了以下结论:(1)表面活性剂对硅氧烷改性蒙脱石的影响。我们首先以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、阴离子表面活性剂油酸钠(So)和非离子表面活性剂司班60(Span60)三种不同类型的表面活性剂修饰蒙脱石后,再去与有机硅烷复合。通过上述方法,我们成功地合成了表面活性剂修饰的硅烷化蒙脱石,其目的是为了考察不同类型的表面活性剂对蒙脱石硅烷化的影响。根据实验结果表明阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵可以显着增加蒙脱石层间的间距,在蒙脱石上负载更多的有机硅氧烷,这可能是蒙脱石层间带负电荷所导致的。CTAB-Mt-APTES和CTAB-Mt-PTES的平均接触角分别为69.9±0.3°和80.7±0.3°,表现明显的疏水亲油性,这一点表明,更多的硅氧烷进入到蒙脱石层间后,产生层间锁合效应。根据实验结果表明,阳离子表面活性剂更有利于进入蒙脱石层间,从而负载更多的硅氧烷。这是因为蒙脱石层间带负电荷,在负电荷的作用力下,能够吸引更多阳离子进入其层间。(2)聚乳酸蒙脱石复合微囊的制备与吸附性能研究。通过溶液插层法,我们成功地制备出聚乳酸蒙脱石复合材料,通过XRD,红外及接触角等仪器表征,根据实验结果表明其中效果显着的是5wt%的聚乳酸插层0.5wt%的改性蒙脱石。通过皮克林乳液法,我们成功地得到了空心的聚乳酸蒙脱石微囊。聚乳酸蒙脱石微囊的形状为球形,表面光滑,几乎没有微囊破裂,完整性较好但部分微囊皱缩,其原因可能是由于微囊内外的压强差所导致的。通过控制调节微囊壁材的浓度及溶液环境反应的p H,根据实验现象,我们得出空心的聚乳酸蒙脱石微囊对有机染料的吸附曲线符合一级反应动力学方程式,且对三种有机混合染料表现出选择吸附性,其中对亚甲基蓝的选择性吸附效果最好。(3)蒙脱石基光响应型复合微囊的构筑及光催化特性。受到原始单细胞生物光合作用的启发,我们构建了具有光催化活性的原始仿生无机粘土细胞。在本实验中,通过皮克林乳液法,制备出具有光催化活性的聚乳酸蒙脱石复合微囊。CHL-BSA@PLA/OMMT光催化活性复合微囊成功地模拟了原始生物细胞光合系统行为。在前人的大量研究基础上,我们根据前人优秀的文献,对上述过程中光催化降解染料的电子传递机理进行了详细的解释。同时,把CHL-BSA@PLA/OMMT光催化活性复合微囊用于有机染料的光催化降解,根据实验现象我们可以发现这些具有光催化活性复合微囊能够高效快速地处理有机染料。(4)蒙脱石基热响应型复合微囊的构筑及酶催化特性。在本实验中,通过皮克林乳液法,在复合微囊的制备过程中,我们首先把脂肪酶与聚乙二醇1000作为芯材,改性蒙脱石溶液作为壁材,将芯材成功地封装到OMMT内部。通过光学显微镜,我们可以看出复合微囊的大小均匀,且清洗后的复合微囊仍然保持原来的形貌。通过实验表征,可以得出复合微囊呈球形,外表面有少量絮状物,造成这一现象的原因是由于在清洗的过程种,有少量交联剂未被酒精清洗掉。除此之外,我们用TG-DSC,紫外分光光度计等仪器进行了表征,其结果表明相对于其他聚乙二醇1000含量的复合微囊,其中1:2脂肪酶/聚乙二醇1000@改性蒙脱石复合微囊直径都在80μm左右,分布均匀,且在高温下表现出的酶催化活性效果最佳。
谈灵操[3](2020)在《基于拉伸流变的多孔微灌带一步法连续成型及其性能研究》文中提出我国人均水资源占有量持续下降,微灌技术对提高水资源利用率、促进农业增产增收、保证国家粮食安全起到至关重要的作用。虽然我国在节水灌溉器的研制方面取得了一定进展,但依然存在制造过程复杂、成型效率低、维护与回收再利用困难等缺陷。针对该问题,本文在团队自行研制体积拉伸流场主导的偏心转子挤出机基础上,采用挤出发泡吹塑一步法,在较短热机械历程下制造出新型低密度聚乙烯(Low-density polyethylene,LDPE)基与全生物降解的聚乳酸(Polylactic acid,PLA)基多孔微灌带,并对其微观结构与水力性能等关键指标进行了深入研究。主要工作如下:首先,分析了偏心转子挤出机输送特性及原理,并基于体积拉伸流变主导的塑料挤出特性制备了LDPE基发泡材料,通过在LDPE2426H基体中加入纳米炭黑(Carbon black,CB)、LDPE2520D、聚苯乙烯(Polystyrene,PS)、过氧化二异丙苯(Dicumyl peroxide,DCP)交联剂等不同材料,提高熔体强度及泡孔成核密度进行挤出发泡以改善泡孔结构,探究复合、共混与交联对聚合物泡沫材料结构与性能的影响。结果表明:多相多组分物料在体积拉伸流场下挤出发泡实现了良好混合分散,显着降低泡孔尺寸、提高泡孔密度与孔隙率,从而改善泡孔结构,明显提高泡沫性能。其次,利用偏心转子挤出机挤出发泡吹塑过程的双向拉伸破孔机制,构建微灌带内部的多孔多通道微观形态,制造出具有不同孔隙率与开孔率的多孔微灌带,研究了其综合性能与开孔机理。实验表明:拉伸或吹胀作用均可对泡沫进行良好地破孔,两者协同作用可实现更高的破孔效率,且开孔更为均匀,过高的拉伸比与吹胀比均会降低孔隙率与开孔率;拉伸比为2.0、吹胀比为1.2时,孔隙率与开孔率达到最高值;添加相容或不相容的第二相、交联或纳米复合可有效提高微灌带的孔隙率与开孔率,但不同材料体系在拉伸与吹胀过程中的开孔效率与机理有所差异,含有不相容硬相PS的LDPE基发泡材料开孔效率最低。接着,研究所成型的LDPE基多孔微灌带的水力性能,以及拉伸比与吹胀比、泡沫微观结构与水力性能之间的关系,并进一步剖析了微灌带渗流特性。结果表明:多孔微灌带的压力与流量关系符合指数关系,流态指数x介于0.9~2.0间,在很低压力下实现了微流量灌溉,具有良好的水力性能,且流量调节范围大;开孔率越高,流态指数x与渗透率K越大,渗水均匀度越高;拉伸与吹胀协同破孔可提高开孔均匀度,降低多孔微灌带的流态指数;适当的开孔率与灌溉压力可提高灌水均匀度。最后,采用本文所提出的挤出发泡吹塑一步法成型工艺,制备出全生物降解的PLA/聚丁二酸丁二醇酯(Polybutylene succinate,PBS)/有机蒙脱土(Organic montmorillonite,OMMT)纳米复合材料及其多孔微灌带,并研究了其力学性能、微观结构、水力性能等综合性能,探究PBS与OMMT对材料结构及性能的影响规律。实验表明:PBS形成原位亚微米级纤维,有利于材料的强韧化;OMMT在拉伸流场中实现了良好的分散、插层和剥离,并主要分布于PBS中和PBS/PLA界面上,其余以剥离态分布于PLA中,大幅提高了泡孔密度与孔隙率,降低了泡孔尺寸与表观密度;其水力性能与LDPE基多孔微灌带类似,压力与流量间符合指数关系,流态指数x介于0.9~1.7之间。本文所制备的多孔微灌带具有加工热历程短、成型过程简单、制造成本低、渗流特性好与流量调节范围大等优点,有望在使用过程中实现自适应的微流量节能灌溉,对推动多孔微灌带大范围应用具有重要的现实意义。
宋甜甜[4](2020)在《伊利石对聚丙烯、聚偏氟乙烯熔体结晶的影响研究》文中研究说明本文分别通过熔融和溶液共混制备了全同聚丙烯(iPP)/伊利石(illite)和聚偏氟乙烯(PVDF)/illite纳米复合材料,利用差示扫描量热法(DSC)、偏光显微镜(POM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)、广角X射线衍射(WAXD)以及红外光谱技术(IR)等跟踪研究了不同复合体系的结晶行为与结晶形态结构,探索了不同结构对纳米复合材料结晶及力学性能的影响。主要结果如下:1,对iPP/illite复合体系研究发现,illite是α相iPP的有效成核剂,促进了 α-iPP结晶。随illite添加含量增加,iPP的结晶速率加快,球晶尺寸减小,结晶度增加。仅添加1 wt%illite时,iPP的结晶度从33%增加到50%。结晶度的提高改善了 iPP的力学性能,添加1wt%的illite导致iPP的模量从1.4 GPa增至1.9 GPa,拉伸强度从30.5 MPa增至37.1 MPa。并揭示了 illite对iPP的结晶和力学性能的影响取决于illite的含量以及其在iPP基质中的分散程度。2,通过庚二酸钙(CaHA)修饰illite(CaHA-illite),制备了一种新型β-iPP成核剂。将其与iPP复合制备了 iPP纳米复合材料,研究了 CaHA-illite成核剂与相应共混体系对iPP结晶性能的影响。为了比较,研究了CaHA、CaHA/水合肼插层illite(N2H4-illite)、CaHA/十六烷基三甲基溴化铵插层 illite(CTAB-illite)、庚二酸(HA)/钙基伊利石-1(Ca2+-illite-1)和HA/钙基伊利石-2(Ca2+-illite-2)成核剂与相应iPP共混体系对iPP结晶性能的影响。结果表明,CaHA-illite具有最高的β-iPP成核能力,在等温结晶过程中能获得93%的高β-iPP含量。高结晶度和高β-iPP分数改善了 iPP的综合力学性能,相比于纯iPP,iPP/CaHA-illite纳米复合材料的拉伸模量和最大拉伸应变分别增加了 36.36%和163.36%。3,对PVDF/illite纳米复合材料的研究发现,未改性illite对PVDF结晶无影响,然而CTAB改性illite能够通过静电相互作用诱导γ-PVDF形成并稳定γ-PVDF的构象。复合2 wt%改性illite的PVDF纳米复合材料在所研究的所有结晶条件下均可获得100%γ-PVDF。当改性illite含量低于2 wt%时,γ-PVDF结晶能力随结晶温度和改性illite含量的提高而提高。进一步将PVDF与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混,为获得100%γ-PVDF的体系选择提供参考。基于PVDF与改性illite共混可低成本、大规模制备100%γ-PVDF材料,因此其在制备热释电或压电器件领域存在巨大应用前景。
董英杰[5](2019)在《环氧树脂/粘土纳米复合材料结构与性能研究》文中提出近些年来,受到国内外学术界与工业界瞩目的聚合物基纳米复合材料已成为通用聚合物高性能化的一个新的途径。聚合物基纳米复合材料的性能不仅取决于纳米填料在聚合物基体中的分散状态,而且与纳米复合材料两相间的界面作用力密切相关。但过去20多年的研究主要集中在如何实现纳米填料在聚合物基体中的均匀分散及剥离,而聚合物基体与纳米填料界面的构建及其对材料性能的影响的研究仍然处于起步阶段。另外,添加纳米粘土到聚合物中对其力学性能影响的研究报道有很多争议性的结果。为此,本文以环氧树脂为基体,选用不同程度质子化的DMP-30为有机改性剂,构建不同的界面强度,重点研究不同界面作用力对环氧树脂/粘土纳米复合材料性能的影响。同时探究不同聚合物基体模量下,粘土对聚合物纳米复合材料力学性能的影响规律。主要研究结果如下:1、分别以部分质子化的2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(PPDMP30)和全质子化的2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(CPDMP30)作为有机修饰剂对原始粘土进行改性,通过“粘土淤浆复合法”合成了两种具有不同界面强度的橡胶态环氧树脂/粘土纳米复合材料,研究界面作用对橡胶态环氧树脂/粘土纳米复合材料性能的影响。结果表明:两种不同程度质子化的DMP30改性的粘土都能获得高度无规剥离结构。界面强度对纳米复合材料的力学性能有显着影响:PPDMP30改性粘土因保留了可参与固化反应的叔胺基团,可以在环氧树脂基体和粘土片层之间构建较强的界面作用力。粘土质量分数为2%时可使环氧树脂/粘土纳米复合材料的拉伸强度提高近300%;而全质子化的DMP30改性粘土因所构建的界面强度相对较弱只能使纳米复合材料的强度提高90%。两种有机化粘土的加入(无论界面作用力强与弱)对材料的Tg都没有明显的影响。2、选用三种长径比不同的粘土(southern-clay,长径比300-500;PGW-clay,长径比200-400;PGV-clay,长径比140-200),选用部分质子化的2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)作为有机修饰剂,合成了三种有机化粘土(S-clay、W-clay、V-clay)。通过“粘土淤浆复合法”制备了相应的环氧树脂/粘土纳米复合材料,探究粘土长径比对环氧树脂/粘土纳米复合材料性能的影响。结果显示:V-clay在环氧树脂中以插层结构存在;而S-clay及W-clay则以无规剥离结构分散在环氧树脂中。随着有机粘土含量的增加,三种环氧树脂纳米复合材料的Tg均有提高。当有机粘土质量分数为3%时,三种环氧树脂纳米复合材料(S-clay、W-clay与V-clay)的Tg分别提高了4.3℃、4.5℃、4.6℃。随有机粘土含量增加,环氧树脂/S-clay纳米复合材料的力学性能逐渐降低;添加V-clay与W-clay的环氧树脂纳米复合材料的力学性能缓慢增强。当有机粘土质量分数为3.5%时,环氧树脂/S-clay纳米复合材料拉伸强度降低16.9%;而环氧树脂/V-clay及环氧树脂/W-clay纳米复合材料拉伸强度分别提高5.4%、4.8%。3、以部分质子化的DMP-30为有机修饰剂,合成了两种有机化粘土(S-clay,V-clay),通过改变E51/PPGDGE的配比,制备一系列基体模量不同的环氧树脂/粘土纳米复合材料。系统研究了不同基体模量下,粘土对聚合物/粘土纳米复合材力学性能的影响规律。结果表明:有机化粘土对环氧树脂的增强作用随着环氧树脂模量的增加而降低,当环氧树脂的模量增至一定值时,加入粘土反而会使环氧树脂的力学性能劣化。当混合环氧树脂模量为1.89MPa、516MPa、1789MPa以及2103MPa时,质量分数为2%的S-clay使环氧树脂纳米复合材料拉伸强度增强的幅度分别为198.2%、66.3%、6.09%、-63.9%;同样质量分数的V-clay使环氧树脂纳米复合材料拉伸强度的增强幅度分别为74.8%、28.3%、11.5%、-2.1%。在不同模量的环氧树脂基体中,S-clay与V-clay对环氧树脂的增强效果不同,当环氧树脂的模量较低时(小于1200MPa),S-clay对环氧树脂的增强效果优于V-clay;当环氧树脂模量较高时(大于1200MPa),情况完全相反,V-clay对环氧树脂的增强效果优于S-clay。
孔振兴[6](2009)在《FRCR/LS纳米复合材料的制备、结构、性能及分散行为》文中研究说明为提高自由基固化树脂(FRCR)的性能,扩展其用途,选择邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)及乙烯基酯树脂(VER)为基体,分别加入有机层状硅酸盐(OLS),进行了纳米改性的研究。主要工作及结论如下:(1)利用两种无机层状硅酸盐(LS):钠蒙脱石(Na-MMT)及钙累托石(Ca-REC)通过阳离子交换反应制备了有机蒙脱石(OMMT)及有机累托石(OREC)。测试结果表明,有机层状硅酸盐(OLS)的IR谱图显示有机基团的信息,层间距变大,200℃以前的热稳定性增加。(2)分别利用四种OLS通过原位聚合的方法,制备DAP基及VER基纳米复合材料,XRD及TEM测试表明,DAP/OMMT纳米复合材料具有有序插层结构,DAP/OREC形成以插层为主、有一定程度剥离的结构,而四种VER/OLS纳米复合材料均具有以剥离为主的结构。长链有机插层剂的结构对DAP基纳米复合材料的结构类型无重要影响,但影响微米尺度上插层团聚体的大小及分布。(3) DAP/OLS纳米复合材料的弯曲强度及冲击强度随OLS含量的增加均有一最大值,而弯曲模量的变化与无机土的类型有关,加入OLS也可提高DAP/OLS纳米复合材料的动态贮存模量及玻璃化转变温度。对VER/OLS纳米复合材料,如果按通常的固化方法,纳米复合材料的弯曲强度随OLS含量的增加而下降,弯曲模量仅有少量增加并且反应体系的凝胶时间变长、固化后聚合物的不溶分数降低、固化材料的玻璃化转变温度下降。加入中温引发剂BPO并改变固化历程,可提高纳米复合材料的固化度,因而弯曲模量及动态贮存模量进一步提高,弯曲强度及玻璃化转变温度也可增加到分别高于VER基体的弯曲强度及玻璃化转变温度。冲击强度随OLS含量的增加而下降。(4) DAP/OLS纳米复合材料的热稳定性随OLS含量的增加而降低,而VER基纳米复合材料的热稳定性能优于VER基体。两种基体的粘土纳米复合材料的热稳定性能均受插层剂结构及无机土类型的影响。(5)OLS加入到DAP中使反应体系的凝胶时间延长(MHAB-MMT反应体系除外),DSC曲线呈现两个放热峰,总活化能增加,固化度稍微降低,表明OLS对反应有一定阻碍作用。但加入OLS对DAP单体的凝胶转化率、固化物中聚合物的不溶分数、预聚物的分子量及分子量分布、碘值无明显影响,这表明OLS不改变DAP聚合的机理。(6)系统地研究了插层剂结构、聚合物及单体极性、交联、聚合热对FRCR/LS纳米复合材料微观结构的影响。结果发现,插层剂的作用是扩大层间距以利单体插入,对纳米复合材料的微观结构无重要影响。另外,聚合物及单体极性也不是影响粘土片层在DAP及通用VER树脂中剥离的重要因素。只有当凝胶前反应产生的热量足以驱动MMT片层剥离时才能制备剥离结构的纳米复合材料。在此基础上,提出一个原位聚合制备FRCR/LS纳米复合材料时,LS在FRCR基体中的分散过程模型,其要点是:1)单体或液态分子的插层过程可以分为初次插层及后续插层两个过程;2)初次插层后OLS的层间距主要受单体极性控制,后续插层由化学反应驱动,凝胶可能影响后续插层过程;3)只有当后续插层能顺利进行,并使层间距达到8 nm以上时,才能制备具有剥离结构的纳米复合材料。(7)利用四种OLS改性DAP基单向纤维层合板,发现OLS对沿纤维方向的弯曲性能无明显影响,层间剪切及压缩强度与插层剂及无机土类型有关,当OLS含活性插层剂或有一定剥离时,层间剪切强度及偏轴压缩强度增加比较明显,这与基体性能的提升及基体与玻璃纤维两相界面黏结性能的改善有关。
冯莉[7](2008)在《高阻燃UPR/粘土纳米复合材料的制备及阻燃机理研究》文中研究表明不饱和聚酯树脂(UPR)性能优良,加工简便,是目前热固性树脂中产量较大的品种之一,用途极其广泛,但普遍存在易燃等问题,使得阻燃UPR成为热门研究之一。本文充分利用廉价的矿物材料,通过添加少量粘土和使用纳米粒子来减少卤-锑阻燃剂的用量,制备了高阻燃UPR/粘土纳米复合材料,并采用XRD、TEM、SEM、FTIR、TG、DSC、氧指数、垂直燃烧实验、力学性能分析等手段对材料性能进行了表征。成功解决了聚合物材料高阻燃、高力学性能之间的矛盾,研究了纳米复合材料的微观结构、形成机理及其阻燃机理,为阻燃材料的发展提供了理论依据。以三氯化锑为原料,采用醇盐水解法,通过控制溶液过饱和度和生长界面的反应速度,采用表面活性剂降低固液界面张力,减小成核半径,首次合成单分散纳米Sb2O3和纤维状纳米Sb4O5Cl2,以及纳米Sb2O3/云母、纳米Sb4O5Cl2/云母复合物,揭示了纳米粒子生长规律,实现了对于最终产品维度、尺寸和形貌的控制。结果表明:单分散纳米Sb2O3平均粒径约为21nm,74%的粒子小于15nm;Sb2O3粒子均匀生长在云母表面和层间,其驱动力主要来源于云母表面与颗粒的静电引力,层间距限制了纳米粒子的生长,避免了团聚,因此得到95%的颗粒在5nm左右。优化制备条件为:反应温度45℃,醇化时间1h,SbCl3/无水乙醇比例5g/30ml,用PEG处理纳米Sb2O3。纤维状纳米Sb4O5Cl2分布均匀,单根最长可达1.5μm,长径比在1∶100到1∶200之间。首次采用酸溶法和醇盐水解法制备了纳米Sb4O5Cl2柱撑蒙脱土,提出纳米Sb4O5Cl2柱撑蒙脱土的形成机理。结果表明:蒙脱土经Sb4O5Cl2柱撑后,001面特征峰由1.2 nm扩大到1.5 nm左右,在4.0 nm层间距处出现一衍射峰;Al-OH振动峰、AlMg-OH弯曲振动的吸收带发生移动;Sb4O5Cl2纳米粒子镶嵌在蒙脱土的片层空隙内。纳米Sb4O5Cl2柱撑膨润土的形成主要通过Sb3+或Sb(OR)3分子与蒙脱土层间Na+的交换和吸附,在蒙脱土层间原位水解产生Sb4O5Cl2纳米粒子,达到扩充层间距的目的,同时层间距离限制了纳米粒子的生长,使它粒径小,分散好。采用超声波法首次实现高岭土/丙二醇(K/PD)的快速插层,并从热力学和插层驱动力的角度分析了插层反应的机理。结果表明:二甲基亚砜(DMSO)是较好的一次插层剂,插层率达91%以上,反应的优化条件为水10%、温度90℃、超声波强度8KHz和3h。UPR聚合单体中,只有PD可以二次取代K/DMSO,实现快速插层,条件为:插层反应温度为80℃,插层时间为3h。插层驱动力来自于高岭土的结构、有机插层剂、水、能量等。在相同条件下,多水、结构压力大的管状结构高岭土比普通的高岭土更易于插层;有机插层剂的性质决定了能否插层和插层效率;水可以破坏插层剂的结构,改变有机分子与高岭土片层的成键方式;超声波通过超声空化作用,提供局部超高温、超高压和“活性种”,插层效率高,所需时间短。首次以K/PD插层前驱体作为反应单体之一,采用原位聚合法制备了UPR/高岭土纳米复合物,首次采用电子束轰击的方法动态模拟复合物晶格结构变化过程,由此推断其微观结构和插层方式,分析UPR/高岭土的形成机理。结果表明:加入5%以下高岭土对树脂性能影响不大;复合材料中高岭土片层剥离,与树脂混合均匀, X衍射呈非晶态;高岭土表面羟基特征峰发生移动,出现UPR的特征峰,与溶液混合法制备的复合材料明显不同。聚合反应释放的自由能大多以有用功的形式反抗高岭土片层间的吸引力而做功,使层间距大幅度增加,甚至剥离。以玻璃钢为载体,将纳米级锑系阻燃剂加入到UPR/高岭土纳米复合物中,制备了高阻燃的纳米复合材料,揭示了材料的微观结构与性能的关系以及阻燃机理。结果表明:UPR固化时形成网格结构,在网格结构之间存在间隙;加入阻燃剂后,阻燃剂填充在树脂网络结构中间,但材料的均匀性和紧密度不好,材料的力学性能降低;高岭土插层之后,切面颗粒相对排列紧密,片层结构分布于网格结构间隙,均匀有序,材料的拉伸强度和弹性模量有所提高;将纳米氯氧化锑加入到UPR纳米复合材料中,材料表面致密,材料的力学性能没有降低。阻燃剂提高了树脂的分解温度,Sb4O5Cl2无论是单独还是与卤素协同使用,其阻燃性能都优于超细Sb2O3,减少了含卤化合物的用量;纳米级的阻燃效果明显高于微米级的;粘土单独使用时,阻燃效果不明显,但可以提高树脂的热稳定性。在复合材料中,原位聚合不饱和聚酯树脂/4%高岭土插层复合物+6%Sb4O5Cl2+10%氯化石蜡制备的玻璃钢制品氧指数可达35%以上;材料燃烧后表面形成一层致密、光滑、发亮的高岭土吸附层,降低了材料的燃烧性,增强了力学性能。高聚物纳米复合材料的阻燃机理包括自由基捕获机理和物理作用。聚合物的燃烧过程实际上是高分子与氧气反应生成自由基的链传递过程,Sb4O5Cl2或Sb2O3在卤素化合物的协同下,分解生成气相的SbCl3,捕获气相中能维持燃烧链式反应的活泼自由基,改变了气相的反应模式,减少了反应放出热量从而使火焰淬灭。纳米复合材料的高阻燃特性还取决于其结构,高岭土以纳米尺寸均匀分散在聚合物基体中,限制了UP分子链的活动,提高了树脂的分解温度和材料的阻隔性能;材料在燃烧过程中表面形成含高岭土的坚硬炭层,有效地抑制了挥发性可燃物的转移,热量的扩散和蔓延以及外界氧的进入,使材料获得良好的阻燃性能。
戈明亮[8](2008)在《固相法改性粘土及其在聚合物中的应用研究》文中提出近年来聚合物/粘土纳米复合材料因表现出许多优异的性能已引起了人们的极大的兴趣。粘土具有纳米片层的结构,当它们以单个的片层均匀分散于聚合物基体中,或使聚合物分子链插入粘土层间,所得的纳米复合材料的性能可获得显着的提高,甚至出现许多新的性能。通过插层方法已经成功制备了许多聚合物/粘土纳米复合材料。为了增加粘土与聚合物之间的相容性,一般需要对粘土进行有机改性,使其由亲水变为亲油,最常用的插层改性剂是含长链烷基的季铵盐。当前大部分研究者对粘土的插层改性是在液相中(例如水、乙醇等)进行的,这种液相法存在许多缺点,例如工艺过程繁琐,耗时长,效率低,成本高,而且对环境造成一定的污染。本文采用固相法对粘土进行插层改性,制备出有机粘土。此法不采用水、乙醇等其他溶剂,而是在固态下直接对粘土进行改性,因此省去了后续的过滤、洗涤、干燥、粉碎、过筛等工艺过程,缩短工艺时间,提高改性效率,减少环境污染,降低成本,克服了液相法改性的缺点。用烷基季铵盐和季鏻盐插层剂对钠基蒙脱土进行有机化处理,使其成为有机蒙脱土。X-射线衍射(XRD)和傅立叶转换红外光谱(FTIR)表明插层剂已成功进入到粘土的层间,导致层间距扩大。将固相法改性的有机粘土应用于PP、PVC和NR, XRD和透射电镜(TEM)研究表明,PP、PVC和NR的大分子链可以插层到有机蒙脱土片层之中,形成了纳米复合材料。通过XRD, FTIR、差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、TEM、橡胶加工分析仪(RPA)和动态力学分析(DMA)等现代测试手段以及力学性能测试研究了聚合物/粘土纳米复合材料的结构形态和性能。季铵盐改性的有机粘土B没有改变PP的晶型,而插层剂季鏻盐改性的有机粘土C使PP产生约10%左右的γ晶型。分别用修正Avrami方程的Jeziorny法、Ozawa法和Mo法研究PP/粘土复活材料的非等温结晶行为,结果表明,用Jeziorny法和Mo法处理非等温结晶过程比较理想,而用Ozawa法处理则不太适用。有机粘土的加入提高了聚丙烯的结晶温度和结晶速度,结晶指数n增加,对结晶常数Zc影响不大;有机粘土对PP的结晶具有异相成核的作用;钠基粘土导致结晶活化能增加,而有机粘土降低PP的结晶活化能。PP/粘土纳米复合材料的玻璃化转变温度高于纯PP。粘土的加入降低了PP的表观剪切粘度、动态粘度,改善了材料的加工性能,有机粘土降低的幅度大于钠基粘土;有机粘土的加入改善了聚丙烯的综合力学性能。此外有机粘土可以略为降低PP的最大热释放速率(pHRR)值。用KH-550处理过的有机粘土对PVC力学性能的提高幅度明显的大于用KH-560处理过的有机粘土。有机粘土C导致PVC的玻璃化转变温度略有升高,而偶联剂用量对PVC/粘土纳米复合材料的玻璃化转变温度没有明显影响。有机粘土C对PVC的热稳定性没有明显影响,偶联剂对PVC的热稳定性有一定的提高作用,降低了PVC的热分解速度,导致分解温度区间变大,但有机粘土C和偶联剂的加入降低了PVC的降解表观活化能。NR在和有机粘土混炼时,有部分的NR分子进入到粘土的层间,发生插层行为,而在硫化过程中,随着时间的延长,粘土的层间距不断增大,直至硫化结束,最终形成NR/粘土纳米复合材料。未改性的粘土对天然橡胶的硫化性能影响不明显,有机粘土可以明显缩短天然橡胶的焦烧时间和正硫化时间。不同的粘土对NR的粘性模量和损耗因子影响不大,但对弹性模量有一定的影响。有机粘土降低NR的热降解表观活化能,偶联剂的加入提高了NR的热降解表观活化能。有机粘土降低了NR的滚动阻力和抗湿滑性能;提高了NR的玻璃化转变温度;有机粘土改善了NR的综合力学性能,在大部分的情况下,含有偶联剂体系的静态力学性能好于不含偶联剂体系的静态力学性能;100℃、72h热老化后,有机粘土对NR的力学性能保持效果优于未改性的粘土。
马勇[9](2007)在《熔融法制备层状硅酸盐/橡胶纳米复合材料的结构与性能》文中研究表明与传统的聚合物基复合材料相比,层状硅酸盐/聚合物纳米复合材料近年来因其具有优异的性能,受到广泛关注。关于该类纳米复合材料的制备以及结构与性能关系等问题的研究具有重要的理论价值和实际意义。本论文采用了熔融插层法制备粘土/橡胶纳米复合材料。系统研究了橡胶基体的性质和硫化助剂及交联密度等对材料微观结构和性能的影响,获得了有意义的结果。在此基础上,初步探索了高份数粘土填充材料的烧结性能。最后通过将有机改性剂和无机蒙脱土与基体同时共混的方式对熔融法制备粘土/橡胶纳米复合材料的工艺进行改进。具体包括以下几个方面:1.首先考察不同极性的基体对有机土分散状态的影响。通过XRD和TEM表征发现,不饱和橡胶由于能够与粘土片层形成较强的作用力,因此能够得到较好插层结构的纳米复合材料;而饱和无极性的基体,由于缺乏足够的作用力,通过开炼机简单将二者混合很难得到良好分散的效果。以EPDM为基体,考察不同乙烯含量的影响。由于丙烯和乙烯段均不能与粘土片层形成较强作用力,改变其比例亦不能有效改善粘土的分散;XRD结果表明:在高乙烯含量的基体中,容易形成拉伸结晶,故添加粘土后材料的各项性能,尤其是拉伸强度,能够得到有效的提高。2.讨论硫化助剂的影响。XRD和FTIR的结果表明,作为常用硫化助剂的SA,由于与粘土片层表面的羟基之间的酯化反应,能够促进其有效的进入粘土片层间形成插层结构,而其它如S、ZnO和促进剂的效果相对并不明显。进一步讨论SA和基体大分子对插层的协同作用,发现即使使用SA预处理的OMMT,饱和非极性的基体也很难进入层间形成插层结构,对于此类基体,体系的结构只是SA插层的OMMT聚集体或者被剥离的单片层分散在基体中,并非饱和非极性大分子插层粘土片层的结构。对不饱和或极性的基体,即使在没有其它助剂的帮助下,大分子也能容易的进入有机土的片层中,形成大分子插层的结构。用SA对OMMT预处理可制备SA-OC,将其添加到所研究的橡胶基体中,粘土片层的分散状态大幅提高。3.讨论交联密度的影响。XRD结果表明,改变交联密度并不能改变粘土片层的分散效果。但由于交联网络能够明显改变大分子的活动性,从而改变粘土片层的取向和大分子取向、结晶能力,因此,对易于拉伸结晶的OMMT/EPDM复合材料,即使在交联密度小范围内变化时,材料的拉伸性能也有明显的变化,如交联密度降低,拉伸结晶作用显着,性能明显提高。而对难形成拉伸结晶的OMMT/SBR纳米复合材料,在充分硫化的前提下,改变材料的交联密度,也不能得到类似EPDM体系的效果,而是同普通填料填充体系类似:定伸应力提高,伸长率下降,拉伸强度先升后降。4.然后考察了高份数粘土填充NBR基体的性能。同正常填充量相比,高填充材料的并不能表现出橡胶的良好的熵弹性,应力—应变曲线更接近于高模量的塑料,这是由于橡胶大分子链活动受到了严重的限制所致。在烧蚀性能的分析中发现,高填充材料的烧蚀残余率随着OMMT添加量的增加而增加,但当添加量达到一定程度,残余物的含碳量基本保持不变,这是由于C主要是保存在粘土片层搭接形成的空腔中,而空腔体积在粘土片层能够形成骨架结构的前提下,完全受粘土片层的量决定,二者存在一定比例关系;但残余物表面随着OMMT的增加逐渐平滑、致密,形状的保持也更加完整。5.通过将有机改性剂和无机蒙脱土与SBR基体同时共混的方式对熔融法制备粘土/橡胶纳米复合材料的工艺进行改进。发现不加季铵盐的样品只能获得微米复合材料,采用直接加入季铵盐改性、水和季铵盐预处理粘土和未干燥有机土三种工艺均可制得粘土/丁苯橡胶纳米复合材料。同时发现季铵盐对材料的硫化性能有较大影响。
蔡以兵[10](2007)在《阻燃定形相变材料及苯乙烯—丙烯腈基聚合物/粘土纳米复合材料的制备与性能研究》文中研究表明聚合物材料主要由碳、氢元素组成,遇火后会发生剧烈的燃烧,造成众多的火灾事故。为了减少火灾损失,提高人类生存环境的安全水平,对聚合物材料进行阻燃处理势在必行,提高其阻燃性能一直是人们极为关注的重要研究方向之一。本文在总结了定形相变材料(PCM)和苯乙烯-丙烯腈基聚合物/粘土纳米复合材料的研究现状和最新进展的基础上,研究了阻燃定形PCM及苯乙烯-丙烯腈基聚合物/粘土纳米复合材料的制备与性能。主要研究内容为以下两个部分五个方面:第一部分定形相变材料(PCM)的阻燃研究研究了三类不同的阻燃体系对定形PCM的结构、热稳定性、燃烧性能和储热性能的影响;为了进一步提高定形PCM的阻燃性能,制备了OMT与IFR复合使用的阻燃定形PCM,对结构、阻燃性能和热性能进行了研究,讨论了两者之间的协同阻燃作用;然后从材料设计角度出发,将纳米复合和无卤阻燃的技术与原理相结合,制备了纳米复合定形PCM,提高了其热稳定性;进一步制备了阻燃纳米复合定形PCM,研究了其热稳定性、储热性能和阻燃性能,探讨了阻燃机理。1.定形PCM由相变材料(石蜡)和支撑材料(HDPE)两部分组成,石蜡分散在HDPE形成的三维网络结构中;CONE测试表明,三类阻燃体系对定形PCM均有较好的阻燃效果,热释放速率的峰值(PHRR)有显着的降低,MPP-PER、BPBE-AO和MCA分别在凝聚相、气相和凝聚相起阻燃作用,综合分析得到IFR是一类性能优异的阻燃体系;TGA分析表明阻燃剂的添加致使了定形PCM的热降解温度提前,但最终的成炭量有明显的提高;DSC结果表明,阻燃定形PCM的潜热没有明显变化。2.制备了OMT与IFR复合使用的阻燃定形PCM,对阻燃协同作用进行了研究。CONE实验表明,OMT的添加显着降低了定形PCM的PHRR、总烟释放(TSR)、比消光面积(SEA)和CO、CO2的释放,因为OMT能与IFR发生反应生成致密的炭层结构,在材料燃烧的表面形成一种物理保护层,起到了隔热隔氧及减缓可燃性气体逸出的作用;同时火灾传播指数(FPI)的提高和火灾蔓延指数(FGI)的降低,表明粘土有利于提高定形PCM的火灾安全性;TGA分析表明,阻燃定形PCM的开始热解温度提前,最终的成炭量有所提高;DSC结果表明OMT和IFR的添加对定形PCM的潜热无明显影响。3.采用双螺杆挤出法制备了HDPE-EVA合金/OMT纳米复合材料母粒,以母粒为支撑材料,石蜡为相变材料,制备了纳米复合定形PCM。XRD和SEM结果显示石蜡均匀地分散在HDPE-EVA合金/OMT纳米复合材料形成的网络结构中,而且石蜡部分地插入到OMT的层间;动态FTIR、TGA和DSC结果表明,与HDPE-EVA合金/石蜡复合物相比,纳米复合定形PCM的热氧化降解速度有所降低,热稳定性有显着的提高,相变潜热有所降低。基于膨胀型阻燃原理,制备了阻燃纳米复合定形PCM,对其热稳定性、储热性能、燃烧性能和阻燃机理进行了研究;TGA和DSC分析表明,阻燃纳米复合定形PCM开始降解的温度有所提前,但800℃的成炭量有明显增加,并且相变潜热没有明显变化;阻燃机理研究表明,IFR是通过形成多孔泡沫炭层而在凝聚相起阻燃作用的,OMT的硅酸盐片层在燃烧过程中会发生晶格重组,而且MMT与IFR中的APP发生反应生成一种高性能Al-P结构的炭化层,有隔热隔氧及减缓可燃性气体逸出的作用。第二部分苯乙烯-丙烯腈基聚合物/粘土纳米复合材料的研究首先熔融共混法制备了聚苯乙烯-丙烯腈(SAN)/粘土纳米复合材料,研究了结构与性能之间的关系;然后采用改进“一步法”制备了SAN纳米复合材料,研究了MMT与反应相容剂(RC)的结构和相对比例对SAN纳米复合材料结构与性能的影响,探讨了形成机理;将催化成炭、无卤阻燃和纳米复合的技术与原理相结合,研究了路易斯酸(FeCl3)和OMT在ABS中的催化成炭作用,对催化成炭机理进行了初步探讨;同时研究了三氧化二镧(La2O3)与氢氧化镁(MH)/红磷(RP)复配时的催化阻燃协同效应。4.根据MMT的CEC值,采用离子交换法制备了十六烷基三苯基溴化膦(P16)和十六烷基氯化吡啶(CPC)改性的MMT,TGA分析表明OMT-P16和OMT-CPC比OMT-C16(十六烷基三甲基溴化铵)具有更高的热稳定性;采用熔融共混法制备了SAN/OMT纳米复合材料,XRD、TEM和HREM表明OMT在SAN中均匀分散;TGA和DMA分析表明,纳米复合结构提高了SAN的热稳定性、储能模量和玻璃化转变温度;采用改进“一步法”即MMT与RC先研磨,再与SAN熔融共混制备了SAN/MMT/RC纳米复合材料,XRD、TEM、HREM和TGA研究表明MMT和RC以5:3的重量比添加时,粘土在SAN基体中分散最为均匀且具有较好的热稳定性;同时对纳米复合材料的形成机理进行了初步探讨。5.基于催化成炭、无卤阻燃和纳米复合的技术与原理,制备了含FeCl3的ABS/OMT纳米复合材料,XRD、TEM和HREM分析表明,OMT片层在ABS基体中均匀分散;TGA分析表明FeCl3的添加降低了纳米复合材料的初始降解温度,但增加了最终的成炭量;炭层的XRD、HREM和拉曼光谱分析表明,炭层中存在多晶石墨片层;探讨了FeCl3和OMT在ABS中的催化成炭机理。同时研究了La2O3对ABS/OMT纳米复合材料的热性能的影响,炭层的结构和形貌表明,炭层的石墨化提高了其热稳定性;UL-94燃烧结果表明,La2O3与阻燃剂MH/RP复配对ABS有较好的催化阻燃协同作用,达到UL-94 V-0级。
二、聚合物/粘土纳米复合材料的插层制备方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、聚合物/粘土纳米复合材料的插层制备方法(论文提纲范文)
(1)聚合物/粘土纳米复合材料的制备及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 聚合物/粘土纳米复合材料 |
1.1.1 纳米材料 |
1.1.2 聚合物纳米复合材料 |
1.1.3 聚合物/粘土纳米复合材料 |
1.2 水性聚合物/粘土纳米复合材料 |
1.2.1 水性聚合物 |
1.2.2 水性聚合物/粘土纳米复合材料 |
1.2.3 水性聚氨酯 |
1.2.4 水性聚氨酯/粘土纳米复合材料 |
1.2.5 聚乙烯醇 |
1.2.6 聚乙烯醇/粘土纳米复合材料 |
1.3 热塑性聚氨酯/粘土纳米复合材料 |
1.3.1 热塑性聚氨酯 |
1.3.2 热塑性聚氨酯/粘土纳米复合材料 |
1.4 立题依据及研究内容 |
第二章 水性聚氨酯/粘土纳米复合材料的制备及其性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 主要实验原料及试剂 |
2.2.2 实验仪器及设备 |
2.2.3 WPU/AS-MMT纳米复合材料的制备 |
2.2.4 WPU/AS-MMT纳米复合材料的表征方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 AS改性MMT的分析 |
2.3.2 WPU/AS-MMT纳米复合乳液的分析 |
2.3.3 WPU/AS-MMT纳米复合材料的分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 聚乙烯醇/粘土纳米复合材料的制备及其性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 主要实验原料及试剂 |
3.2.2 实验仪器及设备 |
3.2.3 PVA/AS-MMT纳米复合材料的制备 |
3.2.4 PVA/AS-MMT纳米复合材料的表征方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 PVA/AS-MMT混合溶液的研究 |
3.3.2 PVA/AS-MMT纳米复合材料的复合机理分析 |
3.3.3 PVA/AS-MMT纳米复合材料的研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 热塑性聚氨酯/粘土纳米复合材料的制备及其性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 主要实验原料及试剂 |
4.2.2 实验仪器及设备 |
4.2.3 TPU/OMMT纳米复合材料的制备 |
4.2.4 TPU/OMMT纳米复合材料的表征方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 OMMT的分析 |
4.3.2 TPU/OMMT纳米复合材料的研究 |
4.4 本章小结 |
主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
(2)蒙脱石基环境响应型复合微囊的构筑及催化特性(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 蒙脱石的结构与性能 |
1.1.2 蒙脱石硅烷化的结构与性能 |
1.1.3 蒙脱石聚合物纳米复合材料的结构与性能 |
1.1.4 叶绿素的结构及性能 |
1.1.5 脂肪酶的结构与性能 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本课题来源、研究内容及技术路线 |
1.3.1 本课题的主要来源 |
1.3.2 主要研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
2 表面活性剂对硅氧烷改性蒙脱石的影响 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与方法 |
2.2.1 实验试剂及表征仪器 |
2.2.2 硅氧烷改性蒙脱石的制备 |
2.2.3 表面活性剂改性蒙脱石后与硅氧烷复合的制备 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 X射线衍射分析 |
2.3.2 红外光谱分析 |
2.3.3 热重分析 |
2.3.4 接触角与微观形貌分析 |
2.4 本章小节 |
3 聚乳酸蒙脱石微囊的制备与吸附性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与方法 |
3.2.1 实验试剂及表征仪器 |
3.2.2 聚乳酸蒙脱石纳米复合材料的制备 |
3.2.3 聚乳酸蒙脱石微囊的制备 |
3.2.4 聚乳酸蒙脱石微囊对有机染料的吸附特性研究 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 X射线衍射分析 |
3.3.2 红外光谱分析 |
3.3.3 微观形貌分析 |
3.3.4 聚乳酸蒙脱石微囊浓度变量分析 |
3.3.5 溶液变量p H分析 |
3.3.6 吸附选择性分析 |
3.4 本章小节 |
4 蒙脱石基光响应型复合微囊的构筑及光催化特性 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与方法 |
4.2.1 实验试剂及表征仪器 |
4.2.2 CHL-BSA复合物的制备 |
4.2.3 CHL-BSA@聚乳酸蒙脱石微囊的设计与构建 |
4.2.4 CHL-BSA@聚乳酸蒙脱石微囊的光催化活性 |
4.2.5 CHL-BSA@聚乳酸蒙脱石微囊光催化降解有机染料 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 CHL-BSA复合物的制备表征分析 |
4.3.2 CHL-BSA@聚乳酸蒙脱石微囊的制备与表征 |
4.3.3 CHL-BSA@聚乳酸蒙脱石微囊的光催化特性 |
4.3.4 CHL-BSA@聚乳酸蒙脱石微囊降解有机染料 |
4.4 本章小节 |
5 蒙脱石基热响应型复合微囊的构筑及酶催化特性 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料与方法 |
5.2.1 实验试剂及表征仪器 |
5.2.2 PEG1000/脂肪酶@蒙脱石复合微囊的制备 |
5.2.3 PEG1000/脂肪酶@蒙脱石复合微囊的酶催化活性测定 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 微观形貌分析 |
5.3.2 热重表征 |
5.3.4 酶催化特性研究 |
5.3.5 复合微囊的酶动力学参数 |
5.4 本章小节 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间研究成果 |
(3)基于拉伸流变的多孔微灌带一步法连续成型及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
物理量名称及符号 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 微灌技术研究现状 |
1.2.1 滴灌灌水器 |
1.2.2 滴灌带制造 |
1.2.3 渗灌技术 |
1.3 多孔聚合物制备方法 |
1.3.1 发泡法 |
1.3.2 其他方法 |
1.4 PE与PLA发泡研究现状 |
1.4.1 PE发泡 |
1.4.2 PLA发泡 |
1.5 现状总结与问题分析 |
1.6 本文的研究意义、内容和创新点 |
1.6.1 研究意义 |
1.6.2 研究内容 |
1.6.3 创新点 |
第二章 拉伸流变主导的挤出发泡特性及实验方案 |
2.1 连续体积拉伸流场 |
2.2 拉伸流变主导的塑化输运装置 |
2.2.1 偏心转子挤出机结构与原理 |
2.2.2 体积拉伸流场下的发泡特性 |
2.3 实验方案 |
2.3.1 实验原材料 |
2.3.2 设备及仪器 |
2.3.3 样品的制备 |
2.3.4 测试与表征 |
2.4 本章小结 |
第三章 拉伸流场主导的LDPE基发泡材料结构与性能 |
3.1 LDPE发泡 |
3.1.1 泡孔结构 |
3.1.2 结晶性能 |
3.1.3 力学性能 |
3.2 LDPE/CB发泡 |
3.2.1 复合材料 |
3.2.2 泡孔结构 |
3.2.3 结晶性能 |
3.2.4 力学性能 |
3.2.5 发泡过程 |
3.3 LDPE/PS发泡 |
3.3.1 共混材料 |
3.3.2 泡孔结构 |
3.3.3 结晶性能 |
3.3.4 力学性能 |
3.3.5 LDPE/PS/CB发泡 |
3.4 LDPE/LDPE/CB发泡 |
3.4.1 泡孔结构 |
3.4.2 结晶性能 |
3.4.3 力学性能 |
3.5 LDPE/DCP/CB发泡 |
3.5.1 泡孔结构 |
3.5.2 结晶性能 |
3.5.3 力学性能 |
3.6 本章小结 |
第四章 加工工艺对LDPE基多孔微灌带结构与性能影响 |
4.1 挤出工艺的影响 |
4.1.1 转速的影响 |
4.1.2 温度的影响 |
4.2 吹塑工艺的影响 |
4.2.1 拉伸破孔 |
4.2.2 吹胀破孔 |
4.2.3 吹拉协同破孔 |
4.3 各材料体系比较 |
4.3.1 基本属性 |
4.3.2 破孔机理 |
4.4 本章小结 |
第五章 LDPE基多孔微灌带水力性能及渗流特性 |
5.1 压力与流量关系 |
5.2 渗水均匀度系数 |
5.3 各材料体系比较 |
5.4 渗流特性 |
5.5 本章小结 |
第六章 拉伸流场主导的PLA基多孔微灌带结构与性能 |
6.1 PLA/PBS共混物 |
6.1.1 微观形貌 |
6.1.2 结晶性能 |
6.1.3 冲击韧性 |
6.2 PLA/PBS/OMMT复合材料 |
6.2.1 微观形貌 |
6.2.2 剥离机理 |
6.2.3 溶解实验 |
6.2.4 DSC分析 |
6.2.5 DMA分析 |
6.2.6 热稳定性分析 |
6.2.7 力学性能测试 |
6.3 PLA/PBS/OMMT发泡材料 |
6.3.1 微观结构 |
6.3.2 力学性能 |
6.4 PLA基多孔微灌带性能 |
6.5 本章小结 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(4)伊利石对聚丙烯、聚偏氟乙烯熔体结晶的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 结晶聚合物多层次结构及调控方法 |
1.2 聚合物/层状粘土纳米复合材料 |
1.2.1 层状粘土的分类及结构 |
1.2.2 层状粘土的改性原因和方法 |
1.2.3 聚合物/层状粘土纳米复合材料的热力学理论和模型 |
1.2.4 聚合物/层状粘土纳米复合材料的动力学理论和模型 |
1.2.5 聚合物/层状粘土纳米复合材料的制备 |
1.2.5.1 熔融共混法 |
1.2.5.2 溶液共混法 |
1.2.5.3 原位聚合法 |
1.2.6 聚合物/层状粘土纳米复合材料的性能 |
1.2.6.1 结晶性能 |
1.2.6.2 力学性能 |
1.2.6.3 其他性能 |
1.3 层状粘土对全同聚丙烯(iPP)结晶行为研究 |
1.3.1 iPP的结晶性能 |
1.3.2 iPP/层状粘土纳米复合材料的结晶形貌 |
1.3.3 iPP/层状粘土纳米复合材料的结晶动力学 |
1.3.4 iPP/层状粘土纳米复合材料的晶型调控 |
1.4 层状粘土对聚偏氟乙烯(PVDF)结晶行为研究 |
1.4.1 PVDF的结晶性能 |
1.4.2 PVDF/层状粘土纳米复合材料的晶型调控 |
1.4.3 PVDF/层状粘土纳米复合材料的结晶形貌和结晶动力学行为 |
1.5 本课题的提出和研究内容 |
1.6 本课题的目的和创新性 |
第二章 未改性illite对iPP结晶及力学性能的影响 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验材料与样品制备 |
2.2.2 仪器与表征 |
2.2.2.1 差示扫描量热法 |
2.2.2.2 显微镜 |
2.2.2.3 原子力显微镜 |
2.2.2.4 广角X射线衍射 |
2.2.2.5 万能拉力机 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 iPP及其复合材料的非等温结晶行为 |
2.3.2 iPP及其复合材料的等温结晶动力学 |
2.3.3 iPP及其复合材料的结构和形貌 |
2.3.4 iPP及其复合材料的力学性能 |
2.4 本章小结 |
第三章 庚二酸钙修饰illite(CaHA-illite)对iPP结晶和力学性能的影响 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料与样品制备 |
3.2.1.1 实验材料 |
3.2.1.2 改性illite的制备 |
3.2.1.3 iPP/改性illite纳米复合材料的制备 |
3.2.2 仪器与表征 |
3.2.2.1 红外光谱 |
3.2.2.2 广角X射线衍射 |
3.2.2.3 X射线光电子能谱 |
3.2.2.4 差示扫描量热法 |
3.2.2.5 显微镜 |
3.2.2.6 力学性能测试——简支梁冲击试验和万能拉力机试验 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 改性illite的结构 |
3.3.2 iPP及其纳米复合材料的DSC表征 |
3.3.3 iPP及其纳米复合材料的形貌 |
3.3.4 iPP及其纳米复合材料的力学性能 |
3.4 本章小结 |
第四章 illite对PVDF结晶性能的影响 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验材料与样品制备 |
4.2.2 表征方法 |
4.2.2.1 偏光显微镜 |
4.2.2.2 差示扫描量热法 |
4.2.2.3 傅立叶红外光谱 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 PVDF及其纳米复合材料的POM表征 |
4.3.2 PVDF及其纳米复合材料的FTIR表征 |
4.3.3 PVDF及其纳米复合材料的DSC表征 |
4.3.4 PVDF及其纳米复合材料的非等温结晶过程 |
4.3.5 PVDF与聚酯间的相互作用对调控γ-PVDF结晶的影响 |
4.3.5.1 等温结晶温度和PVDF/PBS共混比对γ-PVDF结晶性能影响 |
4.3.5.2 PBS诱导γ-PVDF的机理 |
4.3.5.3 PVDF/PBS两相分布对γ-PVDF成核的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结 |
参考文献 |
研究成果及发表的学术论文 |
致谢 |
作者和导师简介 |
附件 |
(5)环氧树脂/粘土纳米复合材料结构与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
前言 |
第1章 综述 |
1.1 聚合物基纳米复合材料 |
1.2 聚合物/粘土纳米复合材料 |
1.2.1 粘土结构与有机改性 |
1.2.2 聚合物/粘土纳米复合材料的分类及结构 |
1.2.3 聚合物/粘土纳米复合材料的制备方法 |
1.2.4 聚合物/粘土纳米复合材料的表征方法 |
1.3 环氧树脂/粘土纳米复合材料 |
1.3.1 有机修饰剂对环氧树脂/粘土纳米复合材料结构的影响 |
1.3.2 粘土的种类对环氧树脂/粘土纳米复合材料结构与性能的影响。 |
1.3.3 柔性与刚性环氧树脂/粘土纳米复合材料的热/力学性能。 |
1.3.4 环氧树脂/粘土纳米复合材料的应用前景 |
1.4 本课题研究目标及研究内容 |
1.4.1 本论文工作的目的及意义 |
1.4.2 本论文的研究内容 |
第2章 环氧树脂/粘土纳米复合材料的制备 |
2.1 实验原料及实验仪器 |
2.2 实验过程 |
2.2.1 几种有机改性粘土的制备 |
2.2.2 环氧树脂/粘土纳米复合材料的制备 |
2.3 结构表征与性能试验 |
第3章 界面作用对环氧树脂/粘土纳米复合材料性能的影响 |
3.1 纳米复合材料的微观形态结构 |
3.2 X射线衍射分析 |
3.3 成功制备反应型PPDMP-clay的佐证 |
3.4 界面作用对纳米复合材料力学性能的影响 |
3.5 界面作用对纳米复合材料热机械性能的影响 |
3.6 小结 |
第4章 粘土的长径比对环氧树脂纳米复合材料热/力学性能的影响 |
4.1 纳米复合材料的微观形态结构 |
4.2 X射线衍射分析 |
4.3 刚性环氧树脂/粘土纳米复合材料的热机械性能 |
4.4 粘土长径比对纳米复合材料力学性能的影响 |
4.5 小结 |
第5章 不同环氧树脂基体模量,粘土对环氧树脂纳米复合材料力学性能的影响 |
5.1 纳米复合材料的微观形态结构 |
5.2 X射线衍射分析 |
5.3 环氧树脂/粘土纳米复合材料的热机械性能 |
5.4 环氧树脂/粘土纳米复合材料的力学性能 |
5.5 小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
在读硕士期间发表和收录的文章 |
(6)FRCR/LS纳米复合材料的制备、结构、性能及分散行为(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的概念及组成 |
1.1.1 聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料 |
1.1.2 天然层状硅酸盐 |
1.1.3 天然LS的有机化改性 |
1.1.4 聚合物基体 |
1.1.5 PLS纳米复合材料的微观结构 |
1.2 PLS纳米复合材料的制备 |
1.2.1 原位聚合法 |
1.2.2 聚合物直接插层法 |
1.3 PLS纳米复合材料的结构表征 |
1.3.1 XRD |
1.3.2 TEM |
1.3.3 固体NMR |
1.3.4 其他手段 |
1.4 PLS纳米复合材料的性能 |
1.4.1 力学性能 |
1.4.2 热稳定性 |
1.4.3 阻燃性能 |
1.4.4 阻隔性能 |
1.4.5 其他性能 |
1.5 热固性树脂/粘土纳米复合材料的研究现状 |
1.5.1 EPR/CIay纳米复合材料 |
1.5.2 其他非自由基固化树脂/粘土纳米复合材料 |
1.5.3 自由基固化树脂/粘土纳米复合材料 |
1.6 本课题的提出、研究思路、及创新点 |
1.6.1 本课题的提出 |
1.6.2 本课题的研究思路及主要内容 |
1.6.3 本论文的创新点 |
第2章 LS的有机化及表征 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 药品及试剂 |
2.1.2 LS的有机化改性 |
2.1.3 测试与仪器 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 表面活性剂的选择 |
2.2.2 OLS的FT-IR分析 |
2.2.3 OLS的TG分析 |
2.2.4 OLS的XRD分析 |
2.2.5 阳离子交换条件对OLS层间距的影响 |
2.3 本章小结 |
第3章 FRCR/LS纳米复合材料的结构与性能 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验原料 |
3.1.2 DAP基纳米复合材料的制备 |
3.1.3 VER基纳米复合材料的制备及不溶分数的测定 |
3.1.4 仪器和测试 |
3.2 结果和讨论 |
3.2.1 OLS纳米复合材料的XRD分析 |
3.2.2 OLS纳米复合材料的TEM分析 |
3.2.3 DAP/OLS纳米复合材料的弯曲性能 |
3.2.4 VER/OLS纳米复合材料的弯曲性能 |
3.2.5 DAP/OLS纳米复合材料的冲击性能 |
3.2.6 VER/OLS纳米复合材料的冲击性能 |
3.2.7 有关有机粘土增韧作用的进一步讨论 |
3.2.8 DAP/OLS纳米复合材料的DMA测试 |
3.2.9 VER/OLS纳米复合材料的DMA测试 |
3.2.10 DAP/OLS纳米复合材料的TG测试 |
3.2.11 VER/OLS纳米复合材料的TG测试 |
3.3 本章小结 |
第4章 OLS对DAP固化反应的影响 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 实验原料 |
4.1.2 预聚液的制备 |
4.1.3 DAP/OLS混合物的制备及DAP转化率的测定 |
4.1.4 DAP/OLS混合物中DAP预聚体的分离 |
4.1.5 DAP/OLS纳米复合材料中聚合物不溶分数的测定 |
4.1.6 DAP预聚物双键含量的测定 |
4.1.7 仪器和测试 |
4.2 结果和讨论 |
4.2.1 DAP单体及其自由基加聚反应机理介绍 |
4.2.2 OLS对DAP自由基固化凝胶时间的影响 |
4.2.3 OLS对凝胶点转化率及DAP预聚物性能的影响 |
4.2.4 FT-I R分析 |
4.2.5 非等温DSC研究DAP/OLS反应体系的固化过程 |
4.3 本章小结 |
第5章 OLS在FRCR中的分散行为研究 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 实验原料 |
5.1.2 插层剂DHD及APID的合成 |
5.1.3 本体聚合制备纳米复合材料 |
5.1.4 CCI_4溶液中预聚合制备DAP/DK2纳米复合材料 |
5.1.5 测试与表征 |
5.2 理论及计算 |
5.2.1 溶度参数 |
5.2.2 单体的偶极矩及计算方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 插层剂结构及复合材料的XRD分析 |
5.3.2 插层剂的作用 |
5.3.3 聚合物溶度参数对纳米复合材料结构的影响 |
5.3.4 单体或液态树脂极性对纳米复合材料结构的影响 |
5.3.5 凝胶化对层间距的影响 |
5.3.6 利用链转移剂推迟凝胶点以促进MMT剥离 |
5.3.7 调整VER树脂中St的含量考察单体极性及交联作用对纳米结构的双重影响 |
5.3.8 聚合热的影响 |
5.3.9 OLS在原位聚合过程中的分散过程模型 |
5.3.10 CC 14溶液中预聚合制备剥离结构的DAP/DK2纳米复合材料 |
5.4 本章小结 |
第6章 LS在纤维复合材料上的应用:OLS对DAP基单向玻璃纤维层合板力学性能的影响 |
6.1 实验部分 |
6.1.1 实验原料及单向玻璃纤维层合板的制备 |
6.1.2 层合板树脂含量及力学性能的测定 |
6.1.3 层合板断面SEM形貌观察 |
6.2 结果与讨论 |
6.2.1 单向纤维层合板沿纤维方向的弯曲性能 |
6.2.2 单向纤维层合板层间剪切强度 |
6.2.3 单向纤维层合板的偏轴压缩强度 |
6.2.4 层合板沿纤维方向断面SEM分析 |
6.3 本章小结 |
第7章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
(7)高阻燃UPR/粘土纳米复合材料的制备及阻燃机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 锑系阻燃剂 |
1.2.2 无机纳米粒子柱撑层状粘土 |
1.2.3 聚合物基粘土纳米复合材料 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法和技术路线 |
2 纳米氧化锑和氯氧化锑的制备及其形成机理 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 原料及试剂 |
2.2.2 主要仪器与设备 |
2.2.3 实验方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 纳米Sb_2O_3 制备条件的优化 |
2.3.2 表面活性剂对Sb_2O_3 颗粒的形态和粒径分布的影响 |
2.3.3 纳米Sb_4O_5Cl_2 制备条件的优化 |
2.3.4 表面活性剂对Sb_4O_5Cl_2 纳米粒子形貌和分散性能的影响 |
2.3.5 纳米Sb_4O_5Cl_2 与纳米Sb_2O_3 之间的转化 |
2.4 纳米晶体形成的机理 |
2.4.1 结晶区域的形成 |
2.4.2 晶核的形成 |
2.4.3 晶体生长 |
2.4.4 成核阶段的控制 |
2.4.5 生长阶段的控制 |
2.4.6 熟化过程的控制 |
2.5 本章小结 |
3 氧化锑、氯氧化锑在粘土表面的吸附与柱撑 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 原料及试剂 |
3.2.2 主要仪器与设备 |
3.2.3 实验方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 纳米Sb_2O_3 在云母表面的吸附 |
3.3.2 Sb_4O_5Cl_2 在云母表面的吸附 |
3.3.3 Sb_4O_5Cl_2 柱撑蒙脱土 |
3.4 复合物形成机理 |
3.4.1 纳米Sb_2O_3、Sb_4O_5Cl_2/云母复合物 |
3.4.2 纳米Sb_4O_5Cl_2 柱撑蒙脱土 |
3.5 本章小结 |
4 聚合物/高岭土插层物前驱体的制备与插层机理 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 原料及试剂 |
4.2.2 主要仪器与设备 |
4.2.3 实验方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 插层剂的选择 |
4.3.2 高岭土/二甲基亚砜插层复合物制备条件的优化 |
4.3.3 不饱和聚酯树脂聚合反应中的单体对高岭土的插层反应 |
4.4 插层机理 |
4.4.1 热力学分析 |
4.4.2 插层驱动力分析 |
4.5 本章小结 |
5 不饱和聚酯树脂/高岭土插层复合物制备与形成机理 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 原料及试剂 |
5.2.2 主要仪器与设备 |
5.2.3 实验方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 原位聚合法制备不饱和聚酯树脂/高岭土纳米复合材料 |
5.3.2 原位聚合法与溶液混合法制备的不饱和聚酯树脂/高岭土复合材料的结构比较 |
5.4 形成机理 |
5.4.1 热力学分析 |
5.4.2 插层复合物形成过程的微观动态模拟 |
5.4.3 原位聚合制备的不饱和聚酯树脂/高岭土纳米复合材料形成机理 |
5.5 本章小结 |
6 高阻燃纳米复合材料的结构、性能与阻燃机理 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 原料及试剂 |
6.2.2 主要仪器与设备 |
6.2.3 实验方法 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 复合材料的形态结构 |
6.3.2 阻燃性能 |
6.3.3 力学性能 |
6.3.4 热稳定性能 |
6.4 阻燃机理 |
6.4.1 自由基捕获机理 |
6.4.2 物理作用 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要研究工作与结论 |
7.2 创新性工作 |
7.3 今后研究工作的展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)固相法改性粘土及其在聚合物中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 插层制备聚合物/粘土纳米复合材料 |
1.2.1 插层制备聚合物/粘土纳米复合材料的方法 |
1.2.2 以蒙脱土为代表的粘土结构与特性 |
1.2.3 蒙脱土的有机化 |
1.2.4 聚合物/粘土纳米复合材料的类型 |
1.3 聚合物/粘土纳米复合材料的插层机理及结构表征 |
1.3.1 聚合物/粘土纳米复合材料的插层机理 |
1.3.2 聚合物/粘土纳米复合材料的结构表征 |
1.4 聚合物/粘土纳米复合材料的性能 |
1.4.1 聚合物/粘土纳米复合材料力学性能 |
1.4.2 聚合物/粘土纳米复合材料阻隔性能 |
1.4.3 聚合物/粘土纳米复合材料热稳定性能 |
1.4.4 聚合物/粘土纳米复合材料电性能 |
1.4.5 聚合物/粘土纳米复合材料各向异性性能 |
1.5 聚合物/粘土纳米复合材料的研究现状 |
1.5.1 研究现状概述 |
1.5.2 聚丙烯/粘土纳米复合材料的研究现状 |
1.5.3 聚氯乙烯/粘土纳米复合材料的研究现状 |
1.5.4 橡胶/粘土纳米复合材料的研究现状 |
1.5.5 其他聚合物/粘土纳米复合材料的研究现状 |
1.6 聚合物/粘土纳米复合材料的发展前景 |
1.7 本实验的目的与意义 |
1.8 创新之处 |
第二章 固相法制备有机化粘土 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 主要原料 |
2.1.2 有机化粘土的制备 |
2.1.3 分析与表征 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 XRD 分析 |
2.2.2 FT-IR测试分析 |
2.2.3 TGA 分析 |
2.3 固相法插层机理 |
2.3.1 热力学分析 |
2.3.2 动力学分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 聚丙烯/粘土纳米复合材料结构与性能 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 原材料 |
3.1.2 聚丙烯/粘土复合材料的制备工艺 |
3.1.3 分析测试 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 聚丙烯/粘土纳米复合材料的插层效果 |
3.2.2 聚丙烯/粘土纳米复合材料的玻璃化转变温度 |
3.2.3 聚丙烯/粘土复合材料的结晶性能 |
3.2.4 聚丙烯/粘土复合材料的热稳定性能及热降解动力学 |
3.2.5 聚丙烯/粘土复合材料的力学性能 |
3.2.6 聚丙烯/粘土复合材料的加工流变性能 |
3.2.7 聚丙烯/粘土复合材料的阻燃性能 |
3.3 本章小结 |
第四章 聚氯乙烯/粘土纳米复合材料结构与性能 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 主要原料 |
4.1.2 聚氯乙烯/粘土复合材料的制备工艺 |
4.1.3 测试与表征 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 聚氯乙烯/粘土纳米复合材料的插层效果 |
4.2.2 聚氯乙烯/粘土复合材料的力学性能 |
4.2.3 PVC/有机粘土纳米复合材料玻璃化转变温度 |
4.2.4 PVC/粘土纳米复合材料热降解性能 |
4.3 本章小结 |
第五章 天然橡胶/粘土纳米复合材料结构与性能 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 主要原料 |
5.1.2 天然橡胶/粘土复合材料的制备工艺 |
5.1.3 测试与表征 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 天然橡胶/粘土纳米复合材料的插层效果 |
5.2.2 天然橡胶/粘土复合材料的插层过程分析 |
5.2.3 天然橡胶/粘土复合材料的硫化性能 |
5.2.4 天然橡胶/粘土复合材料的力学性能 |
5.2.5 天然橡胶/粘土复合材料的热空气老化性能 |
5.2.6 天然橡胶/粘土复合材料的RPA分析 |
5.2.7 天然橡胶/粘土复合材料的热稳定性 |
5.2.8 天然橡胶/粘土复合材料的动态力学性能 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(9)熔融法制备层状硅酸盐/橡胶纳米复合材料的结构与性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要缩写符号及物理量单位说明 |
第一部分 文献综述 |
第一章 引言 |
1.1 课题来源 |
1.2 文献综述部分 |
1.2.1 粘土 |
1.2.1.1 粘土的结构 |
1.2.1.2 粘土的性质 |
1.2.1.3 粘土—聚合物间的相互作用 |
1.2.1.4 粘土的有机改性 |
1.2.1.5 几类主要的插层剂 |
1.2.2 聚合物/粘土复合材料的分类 |
1.2.3 聚合物/粘土纳米复合材料的制备 |
1.2.3.1 聚合物/粘土纳米复合材料的制备方法分类 |
1.2.4 熔融插层法制备层状硅酸盐/聚合物纳米复合材料的机理及特点 |
1.2.4.1 熔融插层法的制备机理 |
1.2.4.2 熔融插层工艺 |
1.2.4.3 熔融插层制备的优势 |
1.2.4.4 熔融插层制备的不足 |
1.2.4.5 改进措施 |
1.2.5 聚合物/纳米复合材料的物理性能 |
1.2.5.1 力学性能 |
1.2.5.2 阻隔性能 |
1.2.5.3 阻燃性能 |
1.2.5.4 光学性能 |
1.3 关于本课题以前的研究工作 |
1.4 论文选题的选题和意义 |
1.5 创新点 |
第二部分 实验 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原材料和配方 |
2.1.1 原材料 |
2.1.2 实验配方 |
2.2 实验设备 |
2.3 试验工艺 |
2.3.1 混炼工艺 |
2.3.2 硫化工艺及条件 |
2.4 性能测试及表征 |
2.4.1 透射电子显微镜(TEM) |
2.4.2 X射线衍射(XRD) |
2.4.3 FTIR测试 |
2.4.4 硫化性能测试 |
2.4.5 硫化胶常规性能测试 |
2.4.6 硫化胶交联密度测试 |
2.4.7 Payne效应分析 |
2.4.8 差热(DSC)分析 |
2.4.9 TG测试分析 |
2.4.10 X-射线能量分散谱分析(EDS) |
2.4.11 材料烧蚀性能表征 |
2.5 数据处理 |
第三部分 结果与讨论 |
第三章 橡胶种类对蒙脱土/橡胶纳米复合材料的结构与性能的影响 |
3.1 基体的饱和性对蒙脱土/橡胶纳米复合材料的结构与性能的影响 |
3.1.1 基体的饱和性对蒙脱土/橡胶纳米复合材料的微观结构的影响 |
3.1.2 硫化对材料微观结构的影响 |
3.1.3 纳米复合材料的力学性能 |
3.2 乙烯含量的不同对OMMT/EPDM纳米复合材料的影响 |
3.2.1 OMMT/EPDM纳米复合材料的微观结构 |
3.2.2 OMMT/EPDM纳米复合材料的硫化特性 |
3.2.3 OMMT/EPDM纳米复合材料的力学性能对比 |
3.2.4 拉伸对材料微观结构的影响 |
3.3 小结 |
第四章 硫化助剂对有机土/橡胶纳米复合材料微观结构的影响 |
4.1 不同的硫化助剂对微观结构的影响 |
4.1.1 XRD分析 |
4.1.2 样品的FTIR表征 |
4.1.3 SA熔融前后的XRD对比 |
4.2 SA预处理OMMT |
4.2.1 SA预处理OMMT的XRD对比 |
4.2.2 不同改性剂改性的OMMT中SA预处理效果介绍 |
4.2.3 SA对MMT预处理的影响 |
4.3 SA-OC在EPDM中的作用 |
4.3.1 XRD分析 |
4.3.2 TEM分析 |
4.3.3 微观分散结构的演变过程分析 |
4.4 SA-OC在其它基体中的作用 |
4.4.1 橡胶/SA-OC体系的XRD分析 |
4.4.2 橡胶/SA-OC体系的TEM分析 |
4.5 在ⅡR及BⅡR体系中的作用 |
4.5.1 XRD分析 |
4.5.2 TEM观察 |
4.6 小结 |
第五章 交联密度对粘土/橡胶纳米复合材料结构和性能的影响 |
5.1 在EPDM体系中交联密度对结构和性能的影响 |
5.1.1 硫磺用量的影响 |
5.1.1.1 硫化特性 |
5.1.1.2 硫磺用量对材料微观结构的影响 |
5.1.1.3 硫磺用量对材料力学性能的影响 |
5.1.2 促进剂TT用量的影响 |
5.1.2.1 硫化特性 |
5.1.2.2 促进剂TT用量对材料微观结构的影响 |
5.1.2.3 促进剂TT用量对材料力学性能的影响 |
5.1.3 硫化时间的影响 |
5.1.3.1 硫化时间对材料交联密度的影响 |
5.1.3.2 硫化时间对材料力学性能的影响 |
5.2 在SBR体系中交联密度对材料性能的影响 |
5.2.1 硫磺用量对交联密度的影响 |
5.2.1.1 硫化特性 |
5.2.1.2 硫磺用量对材料力学性能的影响 |
5.3 小结 |
第六章 熔融法制备OMMT/橡胶纳米复合材料的烧蚀性能初步探索 |
6.1 粘土填充量对材料的力学性能影响 |
6.2 粘土填充量对材料的烧蚀性能影响 |
6.3 烧蚀产物的微观形貌 |
6.4 小结 |
第七章 对熔融法工艺的一些改进 |
7.1 直接加入改性剂的对材料性能的影响 |
7.1.1 材料微观结构分析 |
7.1.1.1 XRD分析 |
7.1.1.2 TEM观察 |
7.1.2 硫化特性 |
7.1.3 材料力学性能 |
7.1.4 动态力学性能 |
7.2 水和改性剂的加入方式对材料性能的影响 |
7.2.1 材料力学性能 |
7.2.2 动态力学性能 |
7.3 无机土的处理工艺对性能的影响 |
7.3.1 材料力学性能 |
7.3.2 动态力学性能 |
7.4 水的用量对复合材料性能的影响 |
7.4.1 XRD分析 |
7.4.2 硫化特性 |
7.4.3 材料力学性能 |
7.4.4 动态力学性能 |
7.5 季铵盐的用量对复合材料性能的影响 |
7.5.1 材料力学性能 |
7.5.2 动态力学性能 |
7.6 小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者和导师简介 |
北京化工大学 博士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
(10)阻燃定形相变材料及苯乙烯—丙烯腈基聚合物/粘土纳米复合材料的制备与性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
第一部分 定形相变材料(PCM)的阻燃研究 |
第一章 相变储能材料的研究现状 |
1.1 引言 |
1.2 储能材料的分类 |
1.2.1 显热储能材料 |
1.2.2 化学反应储能材料 |
1.2.3 相变储能材料 |
1.3 相变储能材料的分类 |
1.3.1 固-液相变储能材料 |
1.3.1.1 石蜡类 |
1.3.1.2 脂酸类 |
1.3.2 固-固相变储能材料 |
1.3.2.1 多元醇类 |
1.3.2.2 无机盐类 |
1.3.2.3 高分子类 |
1.3.3 定形相变材料 |
1.4 相变材料的传热强化研究 |
1.5 相变储能材料的应用 |
1.5.1 相变储能材料在太阳能领域的应用 |
1.5.2 相变储能材料在建筑节能领域的应用 |
1.5.2.1 相变材料在墙体中的应用 |
1.5.2.2 相变材料在混凝土中的应用 |
1.5.2.3 相变材料在地板中的应用 |
1.5.2.4 相变材料在砂浆中的应用 |
1.5.2.5 可阻燃的相变储能建筑材料 |
1.6 结语 |
1.7 本部分的研究思路、研究内容及研究方法 |
参考文献 |
第二章 阻燃定形相变材料的制备及其热与燃烧性能的研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 原材料与试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 定形PCM的制备过程 |
2.2.4 产物的结构表征及性能测试方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 不同阻燃体系对定形PCM结构与性能的影响 |
2.3.1.1 定形PCM的形貌结构 |
2.3.1.2 燃烧性能及其机理研究 |
2.3.1.2.1 MPP-PER协效阻燃定形PCM的燃烧性能 |
2.3.1.2.2 BPBE-AO和MCA阻燃定形PCM的燃烧性能 |
2.3.1.3 热稳定性 |
2.3.1.4 定形PCM的储热性能 |
2.3.2 IFR与OMT协效阻燃定形PCM |
2.3.2.1 XRD分析 |
2.3.2.2 燃烧性能 |
2.3.2.3 炭层的SEM观察 |
2.3.2.4 热性能研究 |
2.3.2.5 DSC分析 |
2.4 本章结论 |
参考文献 |
第三章 纳米复合定形相变材料的制备、性能及其阻燃机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 原材料与试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 HDPE-EVA合金/OMT纳米复合材料的制备 |
3.2.4 纳米复合定形PCM的制备 |
3.2.5 产物的结构表征及性能测试方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 HDPE-EVA合金/OMT纳米复合材料的结构表征 |
3.3.2 纳米复合定形PCM的结构与性能研究 |
3.3.2.1 XRD表征 |
3.3.2.2 SEM结构表征 |
3.3.2.3 FTIR分析 |
3.3.2.4 热稳定性 |
3.3.2.5 动态FTIR研究 |
3.3.2.6 储热性能 |
3.3.3 IFR对纳米复合定形PCM的影响 |
3.3.3.1 形貌结构 |
3.3.3.2 TGA分析 |
3.3.3.3 DSC分析 |
3.3.3.4 阻燃机理 |
3.4 本章结论 |
参考文献 |
第二部分 苯乙烯-丙烯腈基聚合物/粘土纳米复合材料的研究 |
第四章 苯乙烯-丙烯腈基聚合物/粘土纳米复合材料的研究进展 |
4.1 引言 |
4.2 聚合物/粘土纳米复合材料 |
4.2.1 粘土的结构 |
4.2.2 粘土的有机改性 |
4.2.3 聚合物/粘土纳米复合材料(PCN)的制备 |
4.2.3.1 原位插层聚合法 |
4.2.3.2 熔融插层法 |
4.2.4 聚合物/粘土纳米复合材料的结构 |
4.2.5 聚合物/粘土纳米复合材料的形成机理 |
4.2.6 聚合物/粘土纳米复合材料的性能 |
4.2.6.1 力学性能 |
4.2.6.2 热性能 |
4.2.6.3 阻隔性能 |
4.2.6.4 阻燃性能 |
4.3 阻燃苯乙烯-丙烯腈基聚合物研究现状 |
4.4 结语 |
4.5 本课题组研究工作进展 |
4.6 本部分的研究思路、研究内容及研究方法 |
参考文献 |
第五章 聚苯乙烯-丙烯腈(SAN)/粘土纳米复合材料的制备及其性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 原材料与试剂 |
5.2.2 有机改性MMT的制备 |
5.2.3 实验仪器 |
5.2.4 SAN复合材料的制备 |
5.2.5 产物的结构表征及性能测试方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 有机改性MMT的性能研究 |
5.3.1.1 FTIR表征 |
5.3.1.2 热稳定性分析 |
5.3.2 SAN复合材料的结构与性能研究 |
5.3.2.1 SAN复合材料的形貌结构 |
5.3.2.2 TGA分析 |
5.3.2.3 动态热机械分析(DMA) |
5.3.3 SAN/MMT/RC纳米复合材料制备和性能研究 |
5.3.3.1 SAN/MMT/RC纳米复合材料的形貌结构 |
5.3.3.2 热稳定性 |
5.3.3.3 动态热机械分析 |
5.3.3.4 插层机理 |
5.4 本章结论 |
参考文献 |
第六章 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/粘土纳米复合材料的制备及其催化成炭研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 原材料与试剂 |
6.2.2 实验仪器 |
6.2.3 ABS复合材料的制备 |
6.2.4 产物的结构表征及性能测试方法 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 FeCl_3和OMT在ABS中的催化成炭研究 |
6.3.1.1 ABS/OMT纳米复合材料的形貌结构 |
6.3.1.2 ABS/OMT纳米复合材料的热稳定性 |
6.3.1.3 炭层的结构分析 |
6.3.1.4 催化成炭机理 |
6.3.2 La_2O_3和OMT在ABS中的催化成炭作用及协效阻燃研究 |
6.3.2.1 XRD结构表征 |
6.3.2.2 TGA分析 |
6.3.2.3 炭层结构分析 |
6.3.2.4 UL-94垂直燃烧试验 |
6.4 本章结论 |
参考文献 |
本文总结、创新之处以及进一步工作展望 |
博士期间发表论文 |
致谢 |
四、聚合物/粘土纳米复合材料的插层制备方法(论文参考文献)
- [1]聚合物/粘土纳米复合材料的制备及其性能研究[D]. 陆俊. 江南大学, 2021(01)
- [2]蒙脱石基环境响应型复合微囊的构筑及催化特性[D]. 冉胤鸿. 西南科技大学, 2021
- [3]基于拉伸流变的多孔微灌带一步法连续成型及其性能研究[D]. 谈灵操. 华南理工大学, 2020(05)
- [4]伊利石对聚丙烯、聚偏氟乙烯熔体结晶的影响研究[D]. 宋甜甜. 北京化工大学, 2020(02)
- [5]环氧树脂/粘土纳米复合材料结构与性能研究[D]. 董英杰. 沈阳化工大学, 2019(02)
- [6]FRCR/LS纳米复合材料的制备、结构、性能及分散行为[D]. 孔振兴. 武汉理工大学, 2009(01)
- [7]高阻燃UPR/粘土纳米复合材料的制备及阻燃机理研究[D]. 冯莉. 中国矿业大学, 2008(03)
- [8]固相法改性粘土及其在聚合物中的应用研究[D]. 戈明亮. 华南理工大学, 2008(12)
- [9]熔融法制备层状硅酸盐/橡胶纳米复合材料的结构与性能[D]. 马勇. 北京化工大学, 2007(05)
- [10]阻燃定形相变材料及苯乙烯—丙烯腈基聚合物/粘土纳米复合材料的制备与性能研究[D]. 蔡以兵. 中国科学技术大学, 2007(03)