sPS PET SsPS 蒙脱土复合材料的力学性能研究

化学耦合法制备的滑石粉填充聚丙烯复合材料的动态流变性能、力学性能、收缩性、形态学的研究Y ousef Jahani伊朗德黑兰的聚合物加工，聚合物和石油化工研究院的全体教员本文研究了滑石粉填充的马来酸酐接枝聚丙烯的振荡剪切流变性能，机械性能，收缩性能和形态。

在一个长径比为40和25的双螺杆挤出机里制备样品。

对注塑样品进行了拉伸试验，实验表明其增强效果与百分数达20%的滑石粉增强聚丙烯效果相似。

在拉伸试验中，含量为30%的马来酸酐接枝聚丙烯最多比含量为1.5%的马来酸酐接枝聚丙烯的机械性能增强10%。

在终端区的牛顿高台区观察纯聚丙烯和含量为30%的滑石粉填充聚丙烯复合物的复合粘度曲线。

在低剪切速率下，当滑石粉含量增加至40%和50%时，复合粘度曲线迅速上升并表现出屈服行为，这种屈服行为可能是由熔融状态下网状填充物结块的形成引起的。

在幂律定律使用的区域进行了粘度行为分析，结果表明流动性指数从0.45（滑石粉含量为10%的流动行为指数）下降到0.4（滑石粉含量为10%的流动行为指数）。

当滑石粉含量增加至50%时，流动性指数比等规聚丙烯树脂的流动性指数更低。

交叉区域的频率表征了分子流动行为和时间松弛行为。

复合物的交叉频率几乎恒定与滑石粉含量为30%的复合体系的频率相当，并随填料量的增加而降低。

偶联剂的最佳含量可能和最低点的交叉频率和交叉模量紧密联系。

本文研究了含有马来酸酐接枝聚丙烯和不含马来酸酐聚丙烯的复合物的收缩行为，结果表明其收缩行为与流变性能紧密相连。

16:70–77, 2010. 塑料工程协会简介聚丙烯（PP）是最重要的聚烯烃，广泛适用于各种不同的应用领域，低廉的价格，优良的耐化学性，适当范围的拉伸强度和模量，良好冲击性能和加工性能使其成为许多工程应用领域的合适材料。

矿物填料广泛应用于聚丙烯(PP)树脂.滑石粉是最常用的矿物填料,用于PP树脂的硬化，增加尺寸稳定性，并降低了生产成本。

填充物的加入，也可能对复合材料的延展性，强度和加工性能产生不利影响.多年来，滑石粉填充聚丙烯复合材料得到了特殊的关注，因为其高的刚度和低线性热膨胀系数，让他们适合用于伸缩缝的连接，如汽车无缝零件保险杠。

高密度聚乙烯蒙脱土纳米复合材料膨胀阻燃体系的性能
高密度聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料膨胀阻燃体系的性能
使用以乙烯/醋酸乙烯共聚物(EVA)为相容剂的高密度聚乙烯/蒙脱土(HDPE/OMT)纳米复合材料作为基体,制备了含不同成炭剂的聚磷酸铵(APP)膨胀阻燃体系,对其阻燃性能进行了比较和研究,并分析了蒙脱土与膨胀阻燃剂协效作用的机理.热重分析(TGA)、垂直燃烧(UL-94)、极限氧指数(LOI)、锥形量热计结果表明:APP/季戊四醇(PER)体系熔融过程较短可形成蒙脱土增强炭层;PER/PA/OMT体系中较高的有机物含量有利于蒙脱土迁移和堆积.
作者：李明胡源鲁红典 LI Ming HU Yuan LU Hong-dian 作者单位：李明,胡源,LI Ming,HU Yuan(中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,合肥,230027;中国科学技术大学高分子科学与工程系,合肥,230026)
鲁红典,LU Hong-dian(合肥学院化学与材料工程系,合肥,230022)
刊名：功能高分子学报ISTIC PKU 英文刊名：JOURNAL OF FUNCTIONAL POLYMERS 年，卷(期)：2007 19-20(4) 分类号：O631 关键词：聚乙烯蒙脱土纳米复合材料膨胀阻燃。

蒙脱土改性PET纤维性能马敬红;龚静华;卢研;张青松;梁伯润【期刊名称】《东华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2007(033)001【摘要】采用熔融插层法制备聚对苯二甲酸乙二酯(PET)/蒙脱土(MMT)纳米复合材料,对其纤维的结晶性能、力学性能及染色性能进行详细研究.结果表明,与纯PET 纤维相比,蒙脱土改性PET纤维具有较高的模量和较低的收缩率,改性纤维的上染率亦有明显提高.含磺酸基团改性的聚时苯二甲酸乙二酯(CDP)/MMT纤维的上染率和上染速率大于PET/MMT纤维,表明蒙脱土和聚合物中的离子基团对促进PET纤维的染色性能有协同作用.【总页数】4页(P1-4)【作者】马敬红;龚静华;卢研;张青松;梁伯润【作者单位】东华大学,纤维材料改性国家重点实验室,上海,200051;东华大学,纤维材料改性国家重点实验室,上海,200051;东华大学,纤维材料改性国家重点实验室,上海,200051;东华大学,纤维材料改性国家重点实验室,上海,200051;东华大学,纤维材料改性国家重点实验室,上海,200051【正文语种】中文【中图分类】TQ340.141;TQ340.472.4【相关文献】1.阻燃高抗冲聚苯乙烯/有机改性蒙脱土纳米复合材料阻燃效应的研究(Ⅱ)--蒙脱土改性比率对阻燃协效性的影响 [J], 尤飞;李玉臻;杨玲;胡源;陈祖耀2.阻燃高抗冲聚苯乙烯/有机改性蒙脱土纳米复合材料阻燃效应的研究(Ⅰ)--传统阻燃剂与改性蒙脱土的阻燃协效性 [J], 尤飞;李玉臻;杨玲;胡源;陈祖耀3.基于湿法球磨改性蒙脱土构建可负载疏水药物的海藻酸盐/有机蒙脱土复合凝胶微球及其释药性 [J], 包朝玲; 陈秀琼; 雷梦圆; 柯超然; 张威; 颜慧琼; 林强4.吡啶盐改性蒙脱土的制备、表征及在聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料制备中的应用[J], 王丽梅5.BMI树脂/蒙脱土纳米复合材料——(Ⅰ)烯丙基三苯基溴化改性蒙脱土的制备及性能 [J], 陈勇;林起浪;赵俭波;李金土因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

亵予穆可遂过离子交换作惩弓｜入到稚主层翊。

ｏｆＭＭＴ㈣Ｆｉｇ．１．１Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ图１．１鼗膣±的结掏８３１１．２．２ＰＣＮ纳米复合材料的分类Ｆｉｇ．１．２Ｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｐｏｓｓｉｂｌｅｓｔｙｌｅｓｏｆｐｏｌｙｍｅｒ／ｃｌａｙｈｙｂｒｉｄ＃８ｌ图１．２聚合物，粘士杂化材料３种可能的类型示意闰【２８１从材料微观形态的角度，可以将聚合物／粘土杂化材料（ｐｏｌｙｍｅｒ／ｃｌａｙｈｙｂｒｉｄｓ，简称ＰＣＨ）分成３种类垄【２８】｝（１）普通（ｃｏｎｖｅｍｉｏｎａｌ）黧。

普通激ＰＣＨ乖手科中糯土片层紧密堆积，分散棚状态为大尺寸麴顿粒状，糙土片层之闽并无爱合物插入；（２）插鼷（ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｅｄ）型。

插层型ＰＣＨ材料中粘±片层之间通常有少量高聚物分子援入，～般糕主片层闼只有ｌ。

２层寒聚魏分子送入，袋其屡闻距扩大，经爨未达上海交通大学博士学位论文１７３５ｃｍ“的羰基特征峰非常明显。

故可认为蒙脱土层间已插入了有大量的烷基长链，有机改性成功。

２．２．２．２蒙脱士的ＸＲＤ分析姗绷．１瑚ＷａＹＱｒｌｕ册ｂｅｒ（ｏｉ＇ｉｌ’）Ｆｉｇ．２．１ＦＴＩＲｓｐｅｃｔｒａｏｆＭＭＴ图２．１蒙脱土的ＩＲ图谱Ｆｉｇ．２．２ＸＲＤｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆＭＭＴ（ＴＪ０）图２．２钠基蒙脱士ＴＪ０的ＸＲＤ衍射图一ＴＪ０一玎１一ＴＪ２一ＴＪ３一ＴＪ４Ｆｉｇ．２．３ＸＲＤｓｐｅｃｔｒａｏｆｏｒｇａｎｏｐｈｉｌｉｃｍｏｄｉｆｉｅｄ｝皿枉图２．３不同有机改性蒙脱土ＸＲＤ衍射图图２．２为无机蒙脱士ＴＪ０的ＸＲＤ衍射图，其测得的２０为６．３左右，根据布拉格方程（Ｌ＝２ｄ·ｓｉｎ０）可以算得钠基蒙脱土的层间距为１．３ｎｍ左右。

图２．３为不同有机改性蒙脱土的ＸＲＤ衍射图。

从上可以看出，钠基蒙脱土经烷基长链插层剂改性后衍射峰的角度向左移，根据计算可知四种有机改性蒙脱土的层间距分别为：ＴＪｌ，２．２ｒｉｍ；ＴＪ２，２．９ｎｍ；ＴＪ３，２．４ｎｍ；ＴＪ４，３．５３ｎｍ和１．９３ｎｍ，这说明蒙脱土层间距明显增大。

蒙脱土的重要特性以及在涂料中的应用（蒙脱土）（MMT）是一种纳米厚度的硅酸盐片层构成的粘土，其基本结构单元系两层硅氧四周体片中心夹一层铝氧八面体片构成的2∶1型层状结构，此结构单元层之间以分子间力连接，比较松散，在外力或极性水分子的作用下层间会产生相对运动而膨胀或剥离。

铝氧八面体中的Al3+可被Mg2+、Fe3+（Fe2+）、Zn2+等多种离子置换，硅氧四周体中的Si4+也可被Al3+置换，但置换率较小。

由于Al3+置换Si4+，使得MMT晶体结构带负电荷，为达到电价平衡，MMT晶胞会吸附交换性阳离子（如Li+、K+、Na+、Ca2+等），使其位于单元层之间。

另外，在八面体片中OH—置换O2—也会补偿晶格中的负电荷。

因此，MMT类矿物有吸附阳离子和极性有机分子的本领。

由于MMT的层间结构松散，水分子或其他有机分子可以进入层间，所以造成了MMT的吸水膨胀性、高分散性、吸附性等，也是MMT易造浆、活化、有机化和改型等的原因所在。

1蒙脱土特性MMT由于其特别的晶体结构而具有较好的吸水膨胀性、分散悬浮性、触变性、粘结性、可塑性、离子交换性、有机物吸附性、稳定性等性能。

1.1吸水膨胀性MMT具有吸湿性，能吸附8～15倍于本身体积的水量。

吸水后能膨胀，膨胀倍数是自身原体积的30余倍。

MMT的吸水作用有肯定限度，所吸的水分子层（即水化膜）达到肯定厚度并分布均匀时，吸水量达到平衡，若此平衡被破坏即失水后，吸水膨胀性能又得以恢复。

1.2分散悬浮性MMT以胶体分散状态存在于溶液中。

MMT矿物颗粒细小，它的单位晶层之间易分别，水分子易进入晶层与晶层之间，充分水化后以溶胶形式悬浮于水溶液中。

1.3触变性MMT结构中的OH在静置的介质中会产生氢键，使之成为均匀的胶体，并且有肯定的粘度。

当在外界剪切力存在下进行搅拌时，氢键破坏，粘度降低，所以在搅动时MMT悬浮液表现为流动性很好的溶胶液；停止外加搅动就会自行排列成具有立体网状结构的凝胶，并不发生沉降分层和有水离析；再施加外力搅动时，凝胶又快速被打破，恢复流动性。

４０塑料科技Ｈ．ＡＳｎＣＳＳＣＩ．＆‘ＩＥＣＨＮＯＩＤＧＹ№３（ＳＬｌＩｌｌ．１６１）ＪＬｌｌｌｅ２０（）４，庐坏４吻曝舅评述舅蹩溉；炀∥‘文章编号：１００５．３３６０（２００４）０３删０·０６蒙脱土结构特性及在聚合物基纳米复合材料中的应用ｎ’刘盘阁，宫同华，王月欣，刘国栋，瞿雄伟旺’（河北工业大学高分子科学与工程研究所，天津３００１３０）摘要：对蒙脱土的晶层结构、分散性、流变性及表面修饰进行了系统的评述。

蒙脱土片层含有ｋｗｉｓ酸点及过渡金属离子可用于烯类单体的催化聚合反应；自从丰田汽车公司使用尼龙一６／粘土纳米复合材料以来，蒙脱土（具有膨润性的粘土）在聚合物基纳米复合材料中的研究和应用正越来越受到世人的关注。

对蒙脱土／聚合物纳米复合材料的制备方法及其进展也进行了综述。

关键词：蒙脱土；纳米复合材料；催化效应；插层聚合中图分类号：呷０５０．４３文献标识码：Ａ纳米复合材料（Ｎａｌｌｏｃ唧ｓｉｔｅｓ）概念是ＲｏｙＲ【１１２０世纪８０年代中期提出的，指的是分散相尺度至少有一维小于１００砌的复合材料。

由于纳米粒子具有大的比表面积，表面原子数、表面能和表面张力随粒径下降急剧上升，使其与基体有强烈的界面相互作用，其性能显著优于相同组分常规复合材料的物理力学性能瞳’３１；纳米粒子还可赋予复合材料热、磁、光特性和尺寸稳定性。

因此，制备纳米复合材料是获得高性能材料的重要方法之一。

可采用溶胶．凝胶法（Ｓ０１．ｇｅｌ）Ｈ“】、共混法ｎ’８】、层间插入法（插层法）归。

１４１等方法制备得到。

许多无机物如硅酸盐类蒙脱土、磷酸盐类、石墨、金属氧化物、二硫化物、三硫化物等具有典型的层状结构，可以嵌入有机物【１５，１６】。

从研究的广度和深度以及工业化前景角度看，聚合物基纳米复合材料主要集中于聚合物／蒙脱土纳米复合材料。

１蒙脱土结构及其理化性能蒙脱土（Ｍｏｎ廿１１０ｒｉｌｌｏｎｉｔｅ，以下简称为Ｍ册）属２：１型层状硅酸盐，其结构单元主要是二维向排列的Ｓ卜Ｏ四面体和二维向排列的ｍ（或Ｍｇ）一沪ＯＨ八面体（１）河北省自然科学基金资助项目（２０１００６）（２）联系人作者简介：刘盘阁（１９６７一），女，实验师；收稿日期：２００４．０２．２４片。