聚碳酸亞丙酯蒙脫土納米復(fù)合材料制備與性能研究

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1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要本文通過熔融插層法制備了聚碳酸亞丙酯(PPC)／蒙脫土(MMT)復(fù)合材料。研究了蒙脫土(Na-MMT、DKlN和DK3)對PPC／MMT復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的影響。主要研究結(jié)論如下：X射線衍射(Ⅺ①)分析表明：DKlN和DK3具有較Na-MMT更大的層間距，更利于PPC分子鏈的插入。PPC／DKlN和PPC／DK3形成了插層型納米復(fù)合材料，而PPC／Na-MMT則未能形成插層型納米復(fù)合材料。力學(xué)性能測試顯示；DKlN和DK3對PPC／MMT復(fù)合材料力學(xué)性能有著不同的改性作用。在相同粘土含量下，PPC／DKlN復(fù)合材料體系的力學(xué)性能優(yōu)于其它體系的力學(xué)性能。三種PPC／M

2、MT復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度均隨MMT含量的增加而表現(xiàn)先增加后下降的趨勢，但斷裂伸長率一直呈下降趨勢。在MMT用量為6％時，復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度均達(dá)到最大值。熱性能分析發(fā)現(xiàn)MMT的加入提高了PPC的玻璃化溫度和熱變形溫度。隨著MMT含量的增加，玻璃化溫度先增加后降低，但熱變形溫度則一直增加。在相同MMT含量時，PPC／DKlN具有最優(yōu)的玻璃化溫度和熱變形溫度。耐介質(zhì)性能研究表明PPC巾KlN和PPC／DK3納米復(fù)合材料的耐水性和耐機(jī)油性較純PPC有顯著提高，PPC，Na-MMT的耐油性優(yōu)于純PPC，但其耐水性降低。這可歸因于PPC／DKlN和PPC／DK3形成插層納米復(fù)合材料后具有

3、優(yōu)良的氣液阻隔性。三種PPC／MMT復(fù)合材料的耐汽油能力均低于純PPC，這是因?yàn)槠蛯PC有強(qiáng)溶解能力。三種復(fù)合材料的耐介質(zhì)性能隨著MMT含量的增加均表現(xiàn)為先改善后降低，這與MMT用量增多，部分MMT出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象有關(guān)。關(guān)鍵詞：蒙脫土，聚碳酸亞丙酯，納米復(fù)合材料，熔融插層武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTInthispaper，Poly(propylellccarberla：te)(PPC)／montmorillonite(MMT)compositeswerepreparedbymeltintercalationwithMMTsuchasNa-MMT．DKlNandDK3．Effecto

4、fdifferentMMTonmicrostructureandpropertiesofcompositewerestudied．Mainconclusionswereasfollow：．XRDresultsshowed：DKlNandDK3hadlargerinterlayerspacing，andthusweremoreconvenientforPPCmoleculechaininsertion,thanthatofNa-MMT．PPC／DKINandPPC／DK3werenanocompositeswithintercalatedmicrostructure，whilePPC／Na-MM

5、TWasnotananocomposite．Mechanicalpropertiestestingindicated：DKlNandDK3haddifferentmodifiedeffectsonmechanicalpropertiesofPPC／MMTcomposite．AtthesameMMTcontenLmechanicalpropertiesofPPC／DKlNcompositeWassuperiortoothers’．TensilestrengthandimpactstrengthofPPC／MMTcompositesincreasedfirstlyandthendecreased,

6、whileelongationatbreakdecreasedmonotonously,withMMTcontentincreased．TensilestrengthandimpactstrengthallhadthehighestvalueswhenMMTcontentwasat6％．ThermalpropertiesanalysisfoundthatMMTimprovedglasstransitiontemperature(建)andthermaldeformationtemperatureofPPC．WimMMTcontentincreased,Tgincreasedfirstlyand

7、thendecreased,whilethermaldeformationtemperatureincreasedmonotonously．AtthesameMMTcontent,PPC／DKlNnanocompositeshadthebestthermalpropertiesamongallthecomposites．Mediaresistancetestdisplayedthatwateran