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《北京化工大学》 2005年
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弹性体/蒙脱土纳米复合材料的制备及改性研究

徐宏德  
【摘要】:本论文在国内外首次采用原位插层聚合法制备了PB、PI及SBR等橡胶/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料(NC),采用溶液插层法和熔融插层法分别制备了SBS系列热塑性弹性体/OMMT NC,并对其结构与性能及其之间关系进行了系统地分析研究。 (1) 在国内外首次采用阴离子聚合方法实现了原位插层聚合制备PB、PI和SBR等通用橡胶/OMMT NC。对OMMT纯化方法、溶剂、蒙脱土种类及混合条件等因素对聚合反应的影响进行了研究,确定了适宜的纯化方法和反应条件。 采用XRD、TEM、FT-IR和H-NMR等分析仪器对制备的橡胶/OMMT NC的结构和形态进行了分析表征,结果表明,采用原位插层聚合法均可制备出剥离型橡胶/OMMT NC;并且加入OMMT明显改变了PB、PI橡胶的微观结构组成。 采用DSC、TGA和DMA等分析仪器对NC的热学性能和动态力学性能进行了考察,结果表明,NC的玻璃化转变温度T_g比纯聚合物明显提高,热稳定性、储能模量和损耗模量也有较大提高,而阻尼系数下降。 根据分析测试数据探讨了结构与性能之间的关系,并对三种橡胶/OMMT NC的结构与性能差别进行了比较研究,结果表明,SBR与OMMT、片层复合效果最佳、性能提高最显著,PB次之,PI最差。 (2) 在国内外首次采用溶液插层法制备出SBS系列热塑性弹性体/OMMT NC,对混合条件、蒙脱土种类和含量、聚合物品种和结构等因素对NC的结构和性能的影响进行了系统的研究,确定了适宜的混合时间。 采用XRD、TEM等分析仪器对制备的SBS热塑性弹性体/OMMT NC的结构和形态进行了分析表征,结果表明,采用溶液插层法制备出的NC主要为插层型结构。对于SBS系列,OMMT-DK1插层效果最佳,随着OMMT含量的增大,层间距减小;星型SBS插层效果优于线型SBS,插入OMMT、层间的SBS链主要为PS段。 采用TGA、DMA、万能材料试验机和电子拉伸仪等分析仪器对NC的热学性能、动态力学性能、力学性能和流变性能进行了考察。结果表明,纳米结构的形成对热塑性弹性体的性能产生显著影响,尤其是对星型SBS,在OMMT为5~8phr范围影响最为显著,在此范围内拉伸强度明显增加,比纯SBS可提高85.5%,而对线型SBS影响不大;NC 300%定伸强度明显提高,并随OMMT含量的增大而增大;断裂伸长率也明显增加,表明保持了热塑性弹性体的良好弹性;复合材料的储能模量和损耗模量显著增大,PS段T_g和
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TB332

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 何志才;魏刚;刘峰;闫光红;;共混、复合改性SBS的研究进展[J];化工新型材料;2006年S1期
2 杨性坤;白玉萍;岳闪闪;;SBS/蒙脱土纳米复合材料的研制[J];信阳师范学院学报(自然科学版);2012年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 何志才;耐磨、柔软SBS鞋用弹性体材料的制备与性能[D];西华大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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6 戴芳,闫恒梅,孙安垣;2000年我国热塑性工程塑料进展[J];工程塑料应用;2001年04期
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9 傅万里,刘竞超;有机蒙脱土改性环氧树脂的研究[J];工程塑料应用;2002年05期
10 蔡亮珍,章永化,赵建青;改性蒙脱土对PET吹塑瓶阻隔性的影响[J];工程塑料应用;2002年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 林嵩;徐宏;古宏晨;;原位聚合法制备抗紫外聚酯纤维[A];第三届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2003年
2 林有希;高诚辉;;聚合物/层状粘土纳米复合材料及其应用[A];福建省科协第四届学术年会提升福建制造业竞争力的战略思考专题学术年会论文集[C];2004年
3 夏华;王方正;;高岭石/有机插层复合物[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
4 姚凌江;张刚;陈小华;彭景翠;;碳纳米管改性硅橡胶研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
5 马栋林;郭静威;李建;李汉峰;冯辉霞;;甲苯-2,4-二异氰酸酯对蒙脱土的表面修饰研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)[C];2010年
6 莫尊理;孙银霞;陈红;张平;左丹丹;刘艳芝;李贺军;;聚合物/石墨导电纳米复合材料研究进展[A];甘肃省化学会第二十四届年会论文集[C];2005年
7 慕波;王齐华;王宏刚;简令奇;;熔融插层法制备聚合物复合材料的研究进展[A];甘肃省化学会第二十四届年会论文集[C];2005年
8 汪信;张金柱;涂忠亮;张江润;杨绪杰;陆路德;;高性能纳米/塑料复合材料的研制[A];’2000中国工程塑料加工应用技术研讨会论文集[C];2000年
9 唐万侠;林蔚;李青山;刘艳菊;刘刚;潘兴;武广富;;聚苯乙烯/蒙脱土熔融插层纳米复合材料的研究[A];’2000中国工程塑料加工应用技术研讨会论文集[C];2000年
10 陈业;韩克清;林江滨;王丽玲;余木火;;PA66/MMT纳米复合材料的制备及结构与性能研究[A];2002年中国工程塑料加工应用技术研讨会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王文涛;天然橡胶/蒙脱土纳米复合材料的阻隔性及相关性能研究[D];华南理工大学;2010年
2 戴春皓;黄磷尾气变换制甲醇合成气中试及新型催化剂研究[D];昆明理工大学;2009年
3 李斌;有机化蒙脱土改性沥青的制备、性能及其改性机理研究[D];武汉理工大学;2010年
4 薛兵;地开石的有机修饰及在聚合物体系中的应用研究[D];吉林大学;2011年
5 关红艳;SrO·6Fe_2O_3磁性丁腈橡胶的摩擦、磨损机理与热氧老化研究[D];兰州理工大学;2011年
6 周麒麟;炭黑的紫外线吸收剂接枝改性及其对聚对苯二甲酸乙二醇酯抗紫外性能及光稳定性的研究[D];华东理工大学;2011年
7 何三雄;官能化SEBS增韧尼6/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能研究[D];华东理工大学;2011年
8 廖小娟;基于包结络合作用的超分子水凝胶和大分子自组装的研究[D];复旦大学;2011年
9 程宏飞;高岭石插层、剥片及其在橡胶复合材料中应用研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
10 廖文波;聚丙烯酸酯/纳米SiO_2杂化乳液和涂膜的制备与性能[D];华南理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩曙光;PET/蒙脱土纳米复合材料的制备及结构性能研究[D];郑州大学;2010年
2 刘亦武;EVOH/纳米SiO_2高阻隔包装材料的制备、结构及其性能[D];湖南工业大学;2010年
3 赖登旺;有机高岭土/PA6纳米复合材料的制备及其性能研究[D];湖南工业大学;2010年
4 蔡静;PLGA/TiO_2纳米药物缓释载体的研究[D];长春工业大学;2010年
5 郑伟;回收聚乙烯/沙粉共混体系及增容改性研究[D];武汉工程大学;2010年
6 黄火秀;生物高分子和层状双氢氧化物纳米复合物:制备、结构和性能[D];福建师范大学;2010年
7 刘干;杉木/纳米Al_2O_3复合增强效应的研究[D];中南林业科技大学;2009年
8 梁宁;绢云母插层改性与环氧树脂/绢云母纳米复合材料制备[D];中国地质大学(北京);2011年
9 王铮;煤系煅烧高岭土载钴及其光学性能的研究[D];太原理工大学;2011年
10 李越;纳米纤维PANI及PPy/NiHCF复合膜的单极脉冲电沉积及其超级电容性能[D];太原理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨娟,刘滢,徐宏德;熔融插层制备SBS/蒙脱土纳米复合材料的微观结构研究[J];电子显微学报;2005年02期
2 张国耀,易国祯,吴立衡,徐翔,宋青,杨宇,金剑,钟淑芳,漆宗能;聚对苯二甲酸乙二酯/蒙脱土纳米复合材料的制备和性能[J];高分子学报;1999年03期
3 邹华维,徐闻;碾磨对PVC/SBS共混体系增容增韧效应的研究[J];高分子材料科学与工程;2005年01期
4 王红明;SBS接枝共聚的研究[J];广东教育学院学报;2003年02期
5 向福如;马兴明;丁明双;雷燕湘;;甲基丙烯酸甲酯对丁苯嵌段共聚物的化学接枝改性[J];粘合剂;1987年04期
6 陈中华;李建宗;;SBS与醋酸乙烯酯本体接枝物的合成[J];中国胶粘剂;1993年01期
7 王红明,吕广镛;CPE改性SBS接枝胶粘剂的研制[J];中国胶粘剂;2003年01期
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 陶旭晨;刘新华;陈若阳;迟二燕;;纳米TiO_2/ESBS电纺复合纤维的制备及抗紫外性能研究[J];化工新型材料;2012年04期
2 刘娟;胡小芳;;改性粉煤灰填充SBS复合材料流动性能研究[J];合成材料老化与应用;2009年04期
3 陈晓伟;唐忠锋;林海涛;张增芳;;超细CaCO_3改性SBS的性能研究[J];华中师范大学学报(自然科学版);2009年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 姚文迪;SBS热塑性弹性体/LLDPE共混物的密封性能研究[D];华南理工大学;2011年
2 余金光;热塑性弹性体SBS结构与性能的关系及二氧化硅接枝改性研究[D];北京化工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 胡智荣;浣佩芝;胡爱伍;;膨润土改性的研究[J];非金属矿;1993年05期
3 戴劲草,肖子敬,叶玲,黄继泰;纳米多孔粘土材料[J];非金属矿;1998年04期
4 张永华,王淑萍,乔世德,樊祥禧,张敏,乔赤兵,朱惠菊;有机膨润土的制备研究[J];非金属矿;1996年04期
5 张立群,金日光,耿海萍,陈松,周彦豪;短纤维橡胶复合材料强度的理论研究I纵向拉伸强度的理论预测[J];复合材料学报;1998年04期
6 陈光明,漆宗能;聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料中的剪切诱导有序结构(Ⅰ)——广角X射线衍射与透射电镜研究[J];高等学校化学学报;1999年12期
7 金小芳,王平,易国祯,杨宇,张国耀;聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚乙二醇醚插层嵌段共聚物的结晶性能[J];高等学校化学学报;2000年05期
8 吕建坤,柯毓才,漆宗能,益小苏;插层聚合制备粘土/环氧树脂纳米复合材料过程中粘土剥离行为的研究[J];高分子学报;2000年01期
9 李强,赵竹第,欧玉春,漆宗能,王佛松;尼龙6/蒙脱土纳米复合材料的结晶行为[J];高分子学报;1997年02期
10 赵竹第,李强,欧玉春,漆宗能,王佛松;尼龙6/蒙脱土纳米复合材料的制备、结构与力学性能的研究[J];高分子学报;1997年05期
【相似文献】
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1 赵蔚;吴友平;黄希;张立群;;炭黑/蒙脱土/SBR纳米复合材料的性能研究[J];橡胶工业;2007年04期
2 赵蔚;吴友平;王益庆;张立群;;蒙脱土/SBR纳米复合材料在轮胎内胎中的应用[J];橡胶工业;2007年05期
3 邓涛,刘立柱,张国伟,方兰;PE/PEMA/MMT纳米复合材料的制备与性能[J];哈尔滨理工大学学报;2004年05期
4 宋军,倪卓,王宝辉,宋磊,张怀志;聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备和性能[J];现代塑料加工应用;2005年02期
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6 刘生鹏,樊庆春,周兴平;熔融插层法制备聚合物/蒙脱土纳米复合材料[J];合成树脂及塑料;2005年01期
7 刘立柱;张文龙;朱兴松;邓涛;方兰;;熔融插层制备聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料及其性能研究[J];中国塑料;2005年10期
8 孙凌帆;白玉萍;桂林;;蒙脱土/SBS纳米复合材料研究[J];华北水利水电学院学报;2008年04期
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10 闫雷鸽;杨秋菊;吕云伟;莫敬源;肖雪;赖中元;薛合伦;;聚丙烯/有机蒙脱土纳米复合材料的制备及性能[J];高分子材料科学与工程;2006年02期
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3 郭朝莹;毛联波;解孝林;周兴平;曾繁涤;;热致液晶共聚酯/蒙脱土纳米复合材料的制备与微结构[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
4 王玉花;邓飞;蒋涛;;尼龙6/蒙脱土纳米复合材料的结晶行为的研究[A];2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2004年
5 葛欣国;杨冰;赵国明;王玉忠;;主链含磷阻燃共聚酯/蒙脱土纳米复合材料的研究[A];2004全国阻燃学术年会论文集[C];2004年
6 贾丽霞;张国腾;;PU/蒙脱土纳米复合材料的性能研究[A];第十五届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2003年
7 黄艳霞;任杰;;PVC/MMT纳米复合材料的制备、结构和性能[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
8 唐万侠;林蔚;李青山;刘艳菊;刘刚;潘兴;武广富;;聚苯乙烯/蒙脱土熔融插层纳米复合材料的研究[A];’2000中国工程塑料加工应用技术研讨会论文集[C];2000年
9 叶楚祥;郭国忠;;有机化蒙脱土/PBT纳米复合材料研究[A];2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2004年
10 卢少杰;周琼;丛川波;孟晓宇;崔立山;;超临界二氧化碳方法制备氢化丁腈/蒙脱土纳米复合材料[A];中国化学会第28届学术年会第7分会场摘要集[C];2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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2 本报记者 王海霞;纳米复合材料将广泛应用到新能源领域[N];中国能源报;2009年
3 刘霞;高效存储氢的纳米复合材料研制成功[N];科技日报;2011年
4 刘霞;石墨烯纳米复合材料可提升电池性能[N];科技日报;2011年
5 宋玉春;纳米复合材料能否风行?[N];中国石化报;2005年
6 高枫;美国SBR市场将持续疲弱[N];中国化工报;2009年
7 蔡忠仁;纳米复合材料净化空气效果好[N];中国化工报;2010年
8 庞晓华;亚洲SBR厂商提价转移成本压力[N];中国化工报;2011年
9 李闻芝;纳米复合材料产业化研讨会将开[N];中国化工报;2004年
10 王林;备受关注的纳米复合材料[N];中国有色金属报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐宏德;弹性体/蒙脱土纳米复合材料的制备及改性研究[D];北京化工大学;2005年
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4 丁鹏;聚烯烃/层状双氢氧化物纳米复合材料的制备及性能研究[D];中国科学技术大学;2007年
5 吕文华;木材/蒙脱土纳米插层复合材料的制备[D];北京林业大学;2004年
6 张延武;聚丙烯基纳米复合材料的原位聚合法制备及其表征[D];浙江大学;2004年
7 孔庆红;聚合物/铁蒙脱土纳米复合材料的制备及阻燃机理研究[D];中国科学技术大学;2006年
8 蔡桂鹏;聚酰胺6,聚碳酸酯/热稳定性蒙脱土纳米复合材料的阻燃性质研究[D];山东大学;2010年
9 刘国栋;苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺—丙烯腈/蒙脱土纳米复合材料的制备、结构及性能[D];河北工业大学;2003年
10 鲁红典;阻燃和交联聚乙烯复合材料的制备与机理研究[D];中国科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贾鹏涛;PP/MMT纳米复合材料的制备及性能研究[D];西安科技大学;2003年
2 南文焕;聚碳酸亚丙酯/蒙脱土纳米复合材料制备与性能研究[D];武汉理工大学;2007年
3 翟红波;聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备和表征[D];合肥工业大学;2004年
4 张伟清;蒙脱土的表面改性及聚丁二烯/蒙脱土纳米复合材料的制备研究[D];大连理工大学;2005年
5 王进锋;聚丁二酸丁二醇酯/蒙脱土纳米复合材料的制备与表征[D];中国科学院研究生院(理化技术研究所);2008年
6 宋功品;聚氯乙烯/蒙脱土纳米复合材料[D];合肥工业大学;2005年
7 佘希林;熔融挤出法制备聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究[D];青岛大学;2002年
8 崔继文;含联苯结构环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备及性能研究[D];吉林大学;2005年
9 方晨鹏;聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的结构和性能研究[D];浙江大学;2004年
10 吴立波;聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备,表征及性能研究[D];北京化工大学;2003年
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