有机聚合物/改性蛭石纳米复合材料的制备和性能研究

• 花匠小妙招
• 2025-02-25 14:48

近年来,随着科学技术的迅猛发展,对材料性能提出越来越高、越来越严和越来越多的要求。在许多方面单一的高分子材料常常由于某些性能无法满足要求而限制了它的应用,例如强度和硬度较低、耐候性和热稳定性差等。其中尼龙作为五大工程塑料之一在工业中有很重要的应用,但存在强度差等缺点,使其应用受到一定的限制；聚乳酸(PLA)是一种可再生的具有优良生物相容性和生物可降解性的脂肪族聚酯类高分子,但是聚乳酸的有些性能限制了其作为工程塑料的应用,包括耐热性、结晶性能等。而有机聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料能将无机层状硅酸盐的尺寸稳定性和热稳定性等与聚合物的韧性、加工性等优势结合起来,提升聚合物的性能,所以有机聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的研究已成为热点。本文首先用硅烷偶联剂和无机酸分别对剥分蛭石进行改性,得到氨基化和羟基化蛭石,在氨基化改性过程中,还对硅烷偶联剂的用量对复合材料的影响进行了分析。最后采用原位熔融缩聚法,通过剥分蛭石表面氨基或羟基分别与66盐和乳酸基共聚物端羧基的反应,制得以共价键结合的尼龙66/氨基改性蛭石纳米复合材料以及乳酸基共聚物/羟基改性蛭石纳米复合材料。并对剥分蛭石的官能化效果、程度以及制得的有机聚合物/改性蛭石纳米复合材料的结构及形态进行了表征,并对尼龙66/氨基改性蛭石纳米复合材料的结晶行为和力学性能以及乳酸基共聚物/羟基改性蛭石纳米复合材料的热稳定性进行了研究。研究结果表明：经过官能化改性,蛭石片层接上了反应性基团(氨基或羟基),成功得到改性蛭石。改性蛭石与有机聚合物通过原位聚合得到有机聚合物/改性蛭石纳米复合材料,并且在有机聚合物与改性蛭石之间形成了共价键。加入改性蛭石后,聚合物的形态发生很大变化,在尼龙66/氨基改性蛭石纳米复合材料中纳米颗粒在聚合物基体中出现自组装现象,从而对其性能产生影响,同时硅烷偶联剂的用量会影响蛭石的改性程度,进而影响... （共66页)

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