咪唑基陽離子在蒙脫土層間吸附方式對聚丙烯-蒙脫土復合材料性能的影響.pdf

1、采用1-十八烷基-3-甲基氯化咪唑([C<,18>mim]C1)分別在甲苯和水中對蒙脫土進行有機化，并用熱重分析(TGA)、X射線衍射(XRD)、差熱分析(DSC)等手段對修飾過的蒙脫土結構與性能進行表征，分析有機土層間微環(huán)境的變化趨勢，并通過XRD和透射電子顯微鏡(TEM)等手段研究了有機蒙脫土層間微環(huán)境對聚丙烯(PP)鏈插層過程的影響。結果表明，PP在有機化蒙脫土層間的插層不僅與有機土層間距有關，還受層間微環(huán)境，如極性，[C<,18

2、>mim]<'+>在層間的吸附方式等因素的影響。在此結果的基礎上建立了三種有機土層間吸附模型，同時利用這三個模型解釋了有機化蒙脫土層間狀態(tài)對PP插層過程的影響。 此外，不同層間微環(huán)境的有機土和聚丙烯復合所得材料的性能也得到了研究。力學性能方面，和純PP相比實現(xiàn)了增強增韌，其拉伸、彎曲和沖擊強度都得到了明顯提高。不同層間微環(huán)境的有機土/聚丙烯復合材料之間的性能有明顯差別，并研究了其動態(tài)力學性能。同時，應用偏光顯微鏡對其球晶進行了觀

3、察，發(fā)現(xiàn)小分子在有機土層間的吸附狀態(tài)對聚丙烯的球晶形態(tài)有較大影響。不同吸附狀態(tài)的有機土在高聚物中所起的阻燃作用差別不大，但其對在高分子中相結構穩(wěn)定性有很大影響。和純聚丙烯相比其起始分解溫度都有很大提高，但各復合材料間的區(qū)別并不是很明顯。 利用XRD、TEM，分別表征了在甲苯和水中經(jīng)[C<,18>mim]Cl修飾的有機土對聚丙烯鏈插層過程的影響。結果表明，甲苯中處理的有機土比較有利于插層，有機土主要以剝離的形式存在于聚丙烯基體中，

4、而水中處理的有機土主要以插層結構存在。且甲苯中處理的有機土和聚丙烯復合所得材料的耐熱性能相對比較高，在此基礎上建立了兩種有機土的層間吸附模型，并對插層過程進行了闡述。 1-十八烷基-3-甲基氯化咪唑修飾的蒙脫土/聚丙烯復合材料的耐老化性能也得到了研究。結果表明，老化前復合材料與純PP相比，拉伸性能、彎曲性能均有所改善，分別提高了7.3％和17.5％；沖擊性能提高明顯，增幅達54％。并將其與十六烷基溴化銨修飾的蒙脫土/聚丙烯復合材