聚丙烯及合金/蒙脱土纳米复合材料的制备及表征

【摘要】：聚合物/蒙脱土纳米复合材料由于其优异的性能已经引起了研究者们的广泛关注。本文选用聚丙烯和三元乙丙橡胶作为基材,用熔融插层法分别制备了聚丙烯/蒙脱土和聚丙烯合金/蒙脱土纳米复合材料,并研究了复合材料的结构和性能。研究内容包括以下三部分: 1.采用熔融插层法制备了聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料,通过XRD、TEM和DSC等方法研究了纳米复合材料的结构及结晶动力学,并测试了其力学性能。XRD和TEM表明聚合物分子链已经插层进入蒙脱土片层,形成插层型纳米复合材料。力学分析表明,接枝物的加入在一定范围内会使材料的性能提高,而蒙脱土在含量较小时影响不大。接枝物和蒙脱土的加入使得复合材料中聚丙烯的结晶温度有了一定的提高。 2.采用熔融插层法制备了聚丙烯/三元乙丙橡胶/蒙脱土纳米复合材料,用XRD、TEM和DSC等方法研究了纳米复合材料的结构及结晶动力学。结果表明所得材料为插层型纳米复合材料。加料顺序对材料的性能影响明显,采用顺序加料法后所得材料的综合性能明显高于一次加料法。总得来说,接枝物和蒙脱土的加入使得聚丙烯/三元乙丙橡胶合金的力学性能得到提高。 3.改变蒙脱土的处理方式,得到改性的有机蒙脱土,用之和树脂共混所得的材料插层效果和力学性能都好于用季铵盐处理的蒙脱土与树脂共混的复合材料。