收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

凹凸棒石表面改性及其在尼龙6中的应用

史建设  
【摘要】: 凹凸棒石具有的较大长径比和一维纳米纤维状结构以及较弱的棒晶间相互作用,使得其在聚合物的增强改性上具有独特的优势和吸引力,是制备高性能聚合物复合材料的理想增强体。本论文在对天然一维纳米材料凹凸棒石进行提纯并接枝改性后应用于工程塑料尼龙6,制备了具有新型结构和优良性能的凹凸棒石/尼龙6复合材料,深入系统地研究了复合材料的制备、结构与性能。具体内容如下: 通过传统的挤出注射工艺制备了未改性凹凸棒石/尼龙6复合材料。结果表明,凹凸棒石在尼龙6基体中有着较好的分散,所制得复合材料具有较高的力学性能。凹凸棒石的加入不会改变尼龙6的结晶形态,在尼龙6的结晶过程中起到了异相成核的作用,提高了尼龙6的结晶温度,加快了尼龙6的结晶过程,但会降低尼龙6的结晶完善程度,并增加尼龙6的结晶活化能。 采用缩合聚合法对凹凸棒石进行表面接枝聚氨酯预聚体改性。结果表明,接枝改性后接枝物分子链与凹凸棒石表面上的羟基发生了化学键合,聚氨酯接枝物主要分布在凹凸棒石的表面,而在体相中独立存在的几率较小。接枝后凹凸棒石的粒径明显增大,粒子中间颜色较深,周围颜色较浅,呈现较为明显的核壳状结构。通过加入明矾水溶液来沉降水性聚氨酯乳液,实现对凹凸棒石的包覆,形成具有核壳结构的聚氨酯包覆凹凸棒石。当所制备水性聚氨酯乳液与凹凸棒石的质量比为3:1时,可取得比较理想的包覆效果,凹凸棒石棒晶被单个包覆,包覆层厚度约为10nm。此时凹凸棒石表面聚氨酯的包覆量约为9%。 聚氨酯改性凹凸棒石/尼龙6纳米复合材料研究表明,通过对凹凸棒石进行有机改性可以促进凹凸棒石在尼龙6基体中的分散,改性凹凸棒石与尼龙6的界面模糊,说明两者相容性较好,存在较强的界面相互作用。由于表面修饰层与基体树脂高分子链发生交联、缠结,形成纳米复合材料的柔性界面层。因此纳米复合材料的力学性能得到了有效改善,对材料韧性的提高尤为明显。当聚氨酯包覆凹凸棒石的用量为10%时,复合材料的拉伸强度提高了34.7%,冲击强度提高了85.7%。拉伸破坏时,复合材料具有明显的屈服后断裂特征;冲击破坏时,随着聚氨酯包覆凹凸棒石用量的增加,复合材料的断面变得越粗糙。聚氨酯包覆凹凸棒石的加入,也可显著提高复合材料的储能模量和玻璃化转变温度。聚氨酯包覆凹凸棒石/尼龙6纳米复合材料的熔体为假塑性流体,随改性凹凸棒石含量的增加,材料的非牛顿性减弱。 两步法制备了POE弹性体接枝的凹凸棒石。接枝产物的FTIR、XPS以及XRD分析结果表明,POE弹性体通过化学键结合到了凹凸棒石的表面。TG结果表明,接枝到凹凸棒石表面的POE弹性体大约为9.5%。凹凸棒石的POE接枝改性能大幅提高复合材料的冲击强度,并在一定程度上改善凹凸棒石在尼龙6基体中的分散性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李东亮,王玉堂,樊杰,王兴国,夏莺莺;凹凸棒石吸附剂在卷烟滤嘴中的应用实验[J];烟草科技;2003年04期
2 朱海青,周杰;凹凸棒石粘土的开发利用现状及发展趋势[J];矿产保护与利用;2004年04期
3 陈天虎,史晓莉,彭书传;凹凸棒石-TiO_2纳米复合材料制备和表征[J];硅酸盐通报;2005年01期
4 张国权,张国生;凹凸棒石对饮用水净化矿化的应用研究[J];解放军预防医学杂志;1990年01期
5 盛淼,杜中杰,荣峻峰,励杭泉;聚乙烯/凹凸棒石纳米复合材料的微观结构与力学性能[J];高分子材料科学与工程;2003年02期
6 孙亦彬,陆现彩,尹琳,熊飞,赵连泽;初级加工对凹凸棒石矿产品表面性质及孔结构的影响[J];中国非金属矿工业导刊;2004年04期
7 赵娣芳,周杰,楼必君,刘宁;凹凸棒石及其改性产物的抗菌性能研究[J];中国非金属矿工业导刊;2005年02期
8 裘祖楠,沈祖勤,詹洪新;凹凸棒石处理电泳漆废水研究[J];上海环境科学;1994年11期
9 盛淼,杜中杰,荣峻峰,励杭泉;DSC法研究原位聚合聚乙烯/凹凸棒石纳米复合材料的结晶行为[J];高分子材料科学与工程;2003年03期
10 荣峻峰,景振华,洪晓宇,张巍,杨瑞华;聚乙烯/凹凸棒石纳米复合材料的研究[J];乙烯工业;2005年01期
11 ;甘肃4亿吨凹凸棒黏土矿储量 改变世界资源格局[J];中国粉体工业;2008年03期
12 朱继存;制浆除砂法制备凹凸棒石活性粉探析[J];矿业快报;2001年04期
13 ;西部凹凸棒石应用研究院在白银成立[J];中国粉体工业;2008年04期
14 张国权,张国生;凹凸棒石在净化矿化水剂上的应用研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);1989年04期
15 王彤;;湖北随州凹凸棒石的发现和初步研究[J];资源环境与工程;1987年01期
16 张士成,蒋军华;凹凸棒石的选矿深加工与新产品开发研究[J];矿产保护与利用;1997年05期
17 邹建国,钟秦,吴百春;凹凸棒石黏土脱除柴油机碳烟的实验研究[J];非金属矿;2005年01期
18 张长才;AT型凹凸棒石保温涂料在水泥厂的应用[J];新型建筑材料;1995年10期
19 杨秀敏,胡桂娟;凹凸棒石修复镉污染的土壤[J];黑龙江科技学院学报;2004年02期
20 邱菲;凹凸棒石粘土吸附剂除磷酸盐的研究[J];矿产综合利用;1995年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 代光剑;蔡祥;李雪梅;谭绍早;;季鏻阳离子改性凹凸棒石的制备及抗菌活性[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第4分册)[C];2010年
2 许铜建;程生平;李自涛;;凹凸棒石晶体结构和酸改性后吸附性能的比较[A];河南地球科学通报2008年卷(下册)[C];2008年
3 周仕学;王斌;吕东琴;吕英海;李桂江;;凹凸棒石的CTAB改性及其对藻生长的抑制[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第3分册)[C];2010年
4 王国珍;陈涛;马睿;暴峰;;凹凸棒石催化ε-己内酯开环聚合[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
5 谢晶晶;彭书传;陈天虎;庆承松;陈菊霞;;负载TiO_2凹凸棒石光催化剂制备实验研究[A];2007中国环境科学学会学术年会优秀论文集(上卷)[C];2007年
6 李东亮;;凹凸棒石在卷烟滤嘴中的应用研究[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
7 汤庆国;沈上越;刘丽春;梁金生;孟军平;王丽娟;欧秀芹;丁燕;;矿物靶向药物载体材料的制备及吸附性能研究[A];2005年中国固体科学与新材料学术研讨会专辑[C];2005年
8 罗平;邹建国;彭海龙;;凹凸棒石黏土胶体液脱除柴油机颗粒物机理研究[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C];2009年
9 李增新;高华;;改性凹凸棒石茶汁澄清剂的研制[A];中国硅酸盐学会非金属矿分会非金属矿产资源高效利用学术研讨会论文专辑[C];2009年
10 詹庚申;肖书明;郑茂松;邓涛;吴士良;;江苏凹凸棒石粘土资源开发利用现状与前景[A];地球科学与社会可持续发展——2005年华东六省一市地学科技论坛论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 史建设;凹凸棒石表面改性及其在尼龙6中的应用[D];南京理工大学;2010年
2 范桥辉;放射性核素在固—液界面吸附行为研究[D];兰州大学;2011年
3 荣峻峰;聚烯烃纳米复合材料及新型烯烃聚合催化剂的研究[D];石油化工科学研究院;2000年
4 陈天虎;苏皖凹凸棒石粘土纳米尺度矿物学及地球化学[D];合肥工业大学;2003年
5 刘元法;凹凸棒石油脂脱色机理及其对油脂品质的影响研究[D];江南大学;2007年
6 付桂珍;粘土矿物颗粒复合材料的制备及处理电镀工业废水的研究[D];武汉理工大学;2009年
7 谢巧勤;中国黄土高原土—红粘土纳米矿物研究[D];合肥工业大学;2009年
8 臧志鹏;新型固相萃取吸附剂的制备及其对溶液样品中痕量元素吸附性能的研究[D];兰州大学;2010年
9 康建立;铜基体上原位合成碳纳米管(纤维)及其复合材料的性能[D];天津大学;2009年
10 袁辉;碳/碳复合材料刚度与强度预测模型研究[D];南京航空航天大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩玉琦;凹凸棒石复合材料的制备及其吸附性能研究[D];兰州大学;2010年
2 杨珍珍;辉光放电电解等离子体引发制备凹凸棒高分子材料及其应用[D];西北师范大学;2010年
3 贺晓娟;凹凸棒—无机盐复合材料应用于废水处理的研究[D];兰州理工大学;2011年
4 张晓辉;凹凸棒石的有机改性及其在天然橡胶中的应用研究[D];合肥工业大学;2010年
5 颉晓玲;不同方法处理凹凸棒黏土的理化性能及其对双氯芬酸钠的吸附研究[D];兰州大学;2011年
6 刘海涛;利用甘肃膨润土及凹凸棒合成4A分子筛的研究[D];兰州大学;2012年
7 黄川徽;凹凸棒石对重金属的吸附及其酸溶动力学研究[D];合肥工业大学;2004年
8 王晓三;凹凸棒石基碳复合材料吸附性能研究[D];合肥工业大学;2010年
9 岳统波;甘肃西峰赵家川剖面凹凸棒石的分布及其环境指示意义[D];合肥工业大学;2010年
10 朱王勇;凹凸棒石/Fe_3O_4/碳复合材料的制备及其对苯酚的吸附性能研究[D];合肥工业大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;凹凸棒石[N];中国畜牧兽医报;2009年
2 记者 李保荣;白银开发利用凹凸棒石资源[N];甘肃日报;2009年
3 徐立铨;凹凸棒石黏土的开发利用[N];中国矿业报;2003年
4 戎培康;希腊公司进入凹凸棒石市场[N];中国建材报;2004年
5 华西证券 曹雪峰;巢东股份:凹凸棒石致富?[N];中国证券报;2005年
6 孙彬;“万土之王”期待高效综合开发[N];中国国土资源报;2009年
7 ;巢东股份 过于牵强的太阳能概念[N];证券日报;2005年
8 李明;我国矿产资源开发利用取得新进展[N];中国有色金属报;2009年
9 陈春霞 周海军 姬林;第六届中国凹凸棒石黏土高层论坛在盱举行[N];淮安日报;2011年
10 刘葳;聚丙烯/碳酸钙复合材料研究有新进展[N];中国化工报;2001年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978