MC尼龍蒙脫土納米復(fù)合材料的制備與表征

《MC尼龍蒙脫土納米復(fù)合材料的制備與表征》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、第26卷第7期高分子材料科學(xué)與工程Vol.26,No.72010年7月POLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGJul.2010MC尼龍蒙脫土納米復(fù)合材料的制備與表征張士華,陳光,崔崇(南京理工大學(xué)材料科學(xué)與工程系,江蘇南京210094)摘要:在超聲條件下以KH550硅烷偶聯(lián)劑插層蒙脫土,采用陰離子聚合反應(yīng)制備MC尼龍蒙脫土納米復(fù)合材料(MMT/PA),并對改性蒙脫土和納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征與性能測試。結(jié)果表明,在超聲分散條件下KH2550硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)入蒙脫土的片層間,增大層間距;聚合

2、過程中己內(nèi)酰胺進(jìn)入蒙脫土的片層間,實現(xiàn)蒙脫土與己內(nèi)酰胺的鍵性結(jié)合,并使得最終尼龍分子插層進(jìn)入蒙脫土的片層間形成納米復(fù)合材料。蒙脫土以部分剝離的多片層聚集體均勻地分散在尼龍基體中,起到增強(qiáng)增韌作用,當(dāng)蒙脫土含量在3%左右時納米復(fù)合材料的力學(xué)性能達(dá)到最優(yōu)。關(guān)鍵詞:MC尼龍;蒙脫土;納米復(fù)合材料;制備中圖分類號:TB383文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:100027555(2010)0720114204RoyR于1984年提出納米復(fù)合材料的概念。由學(xué)試劑有限公司生產(chǎn);助催化劑聚異氰酸酯膠(JQ26):于納米粒子具有小尺寸效應(yīng)、表面與界

3、面效應(yīng)、量子尺大連市粘膠劑廠生產(chǎn)。寸效應(yīng)等基本特性,因此與基體復(fù)合后可使復(fù)合材料1.2蒙脫土插層[1]顯示出優(yōu)異的性能。1987年豐田公司的研究小組將蒙脫土放入一定量含硅烷偶聯(lián)劑KH2550和無報道粘土/尼龍6納米復(fù)合材料的熱變形溫度、力學(xué)性水乙醇的水溶液(無水乙醇∶去離子水∶硅烷偶聯(lián)劑=[2,3]能和阻隔性能均有不同程度的提高。KurokawaY90∶5∶5)中,磁力攪拌,超聲處理三次(每次30min,間等人選用不同改性劑處理蒙脫土,進(jìn)行蒙脫土/PP納隔時間為10min),升溫80℃進(jìn)行改性,經(jīng)抽濾、洗滌,[4]米復(fù)合

4、材料的研制。中國科學(xué)院化學(xué)研究所漆宗真空干燥后研磨備用。[5]能等人成功制備出了尼龍6/粘土納米復(fù)合材料。1.3復(fù)合材料制備目前,尼龍6/粘土納米復(fù)合材料的制備技術(shù)已經(jīng)較成將己內(nèi)酰胺單體加熱融熔后,加入一定量預(yù)先干熟,而對于單體澆鑄尼龍(MC尼龍)的納米復(fù)合材料燥的改性蒙脫土,磁力攪拌,超聲30min,抽真空脫的報道不多。普通MC尼龍存在低溫韌性較差、尺寸水,保持溫度為130℃～140℃,一段時間后加入定量穩(wěn)定性差等缺點。本文采用堿催化陰離子聚合反應(yīng)制的NaOH,攪拌后繼續(xù)加熱抽真空,溫度為130℃～備MC尼龍蒙脫土納米

5、復(fù)合材料(MMT/PA),并利用140℃,沸騰結(jié)束后停止抽真空加熱,加入定量的助催WAXD、FT2IR、SEM等分析方法研究改性蒙脫土和納化劑聚異氰酸酯膠,澆鑄聚合,固化后隨爐冷卻,脫模,米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)、組成與性能。即制得MC尼龍蒙脫土納米復(fù)合材料。1實驗部分1.4結(jié)構(gòu)與性能表征1.1主要原料與試劑1.4.1X射線衍射測定(WAXD):瑞士ARL公司生己內(nèi)酰胺:中國石化股份公司巴陵分公司生產(chǎn);蒙產(chǎn)的X′TRA型X射線衍射儀連續(xù)記錄掃描,測試條脫土(MMT):浙江豐虹粘土化工有限公司產(chǎn)品,蒙脫件為Cu靶Kα輻射(λ=0.

6、154nm),管電壓40kV,管土含量≥95%,陽離子交換容量為100mmol/100g,電流40mA,掃描范圍2°～35°,掃描速率4°/min。平均片層厚度≤25nm;偶聯(lián)劑(KH2550):南京東凱精1.4.2紅外光譜分析(FT2IR):BrukerVECTOR222-1-1細(xì)化工廠生產(chǎn);催化劑NaOH(分析純A.R.):上?；虵T2IR光譜儀,掃描范圍4000cm～500cm。收稿日期:2009206230基金項目:國家“863”計劃重大專項資助課題(2002AA2Z4141)通訊聯(lián)系人:張士華,主要從事陶瓷材

7、料和復(fù)合材料的研究,E2mail:shzhang@mail.njust.edu.cn第7期張士華等:MC尼龍蒙脫土納米復(fù)合材料的制備與表征115-11.4.3掃描電鏡觀察(SEM):日本FEI公司生產(chǎn)的cm處出現(xiàn)了很強(qiáng)的C-H(-CH2,-CH3)伸縮振動Quanta200型掃描電子顯微鏡。峰,這說明改性劑硅烷偶聯(lián)劑的烷基部分已經(jīng)結(jié)合在1.4.4拉伸性能和彎曲性能:分別采用GB1447-83蒙脫土的片層間。和GB1449-83在深圳新三思實驗設(shè)備有限公司的CMT5104型電子式萬能實驗機(jī)上進(jìn)行,測試速度分別為5mm/mi

8、n和2mm/min。1.4.5沖擊性能:采用GB/T1843-1996在河北承德實驗機(jī)廠制造的XJD222型沖擊實驗機(jī)上進(jìn)行。2結(jié)果與討論2.1改性蒙脫土的微觀結(jié)構(gòu)表征蒙脫土是一種天然粘土礦物,由1nm厚的硅酸Fig.2FT2IRspectraformontmorillonite鹽片層構(gòu)成,片層之間的距離一般在019