兩類層狀硅酸鹽-聚合物納米復(fù)合材料.pdf

1、本文分別以蒙脫土和滑石粉兩類層狀硅酸鹽為填料，制備了具有納米結(jié)構(gòu)的層狀硅酸鹽/聚合物復(fù)合材料。首先采用環(huán)氧樹脂(EP)改性尼龍6(N6)與有機(jī)蒙脫土(MMT)熔融共混、N6/EP/MMT一步法熔融共混、EP預(yù)處理MMT與N6熔融共混工藝制得了N6/MMT復(fù)合材料，研究了EP的添加量和混料順序?qū)6基體的結(jié)晶、熔融行為、復(fù)合材料力學(xué)性能等的影響。其次，采用原位乙?；腿垠w插層縮聚，制備了剝離型熱致液晶共聚酯/蒙脫土(LCP/MMT)納米復(fù)

2、合材料。最后分別采用原位聚合改性滑石粉(talc)、以甲基丙烯酸縮水甘油酯和苯乙烯固相接枝聚丙烯(GSP)為增容劑，通過熔融共混和注塑成型的方法制備了滑石粉/聚丙烯(talc/PP)復(fù)合材料。研究了原位聚合改性和增容劑對(duì)talc/PP復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)、結(jié)晶、熔融行為、聚丙烯基體的晶型結(jié)構(gòu)以及復(fù)合材料力學(xué)性能等的影響，并探討了talc對(duì)PP的增韌機(jī)理。得出如下結(jié)論：
　　 ⑴N6/MMT復(fù)合材料具有插層型納米結(jié)構(gòu)，三種混料順序?qū)?/p>

3、N6/MMT復(fù)合材料的力學(xué)性能和熱行為影響不大。環(huán)氧樹脂的引入降低了N6/MMT復(fù)合材料中N6相的熔點(diǎn)、結(jié)晶溫度和結(jié)晶度。同時(shí)環(huán)氧樹脂對(duì)N6/MMT復(fù)合材料起到增塑作用，有效地提高了N6/MMT復(fù)合材料的斷裂伸長率和缺口沖擊強(qiáng)度。
　　 ⑵LCP/MMT納米復(fù)合材料表現(xiàn)出向列相液晶行為，剝離的蒙脫土片層分散在整個(gè)基體中，破壞了LCP分子鏈的有序性，使其液晶微區(qū)細(xì)化、紋影結(jié)構(gòu)的向錯(cuò)點(diǎn)變得模糊。由于LCP基體中富PBT相區(qū)和富PHB

4、相區(qū)在分子鏈柔順性和結(jié)構(gòu)上的差異，剝離的蒙脫土片層對(duì)LCP/MMT復(fù)合材料中富PBT相區(qū)和富PHB相區(qū)的玻璃化行為的影響不同。隨著MMT含量的增加，LCP/MMT復(fù)合材料中富PBT相區(qū)鏈段的Tg1呈上升趨勢(shì)，而富PHB相區(qū)鏈段的Tg2呈下降趨勢(shì)。在液晶高分子鏈取向的誘導(dǎo)作用下，均勻分散的、剝離的蒙脫土片層沿剪切力場(chǎng)取向排列。
　　 ⑶甲基丙烯酸甲酯(MMA)或丙烯酸丁酯(BA)原位聚合改性的滑石粉(talc)與聚丙烯(PP)復(fù)合

5、制得了具有插層結(jié)構(gòu)的talc/PP復(fù)合材料。用MMA原位聚合改性后，滑石粉以80 nm～240 nm的片層厚度分布在PP基體中。由于PBA與PP有更好的相容性，PBA改性的talc在PP基體中剝離為更薄的片層?；鄣脑痪酆细男裕鰪?qiáng)了PP與talc之間的界面相互作用力，降低了talc對(duì)PP相的結(jié)晶成核作用及PP的結(jié)晶度。流動(dòng)取向的talc片層誘導(dǎo)了PP晶體的取向，但PMMA或PBA的改性減弱了talc對(duì)PP晶體的取向程度。
　

6、　 ⑷在PP/GSP/talc復(fù)合材料中，滑石粉片層在高剪切力作用下剝離成厚度在微納米尺度的多尺度結(jié)構(gòu)。增容劑GSP促進(jìn)了PP與talc之間的相互作用，使talc更易于剝離，片層厚度進(jìn)一步減小。PP/GSP/talc復(fù)合材料的彎曲模量、沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度均存在一個(gè)最佳的talc含量。隨著GSP含量增加，PP/GSP/talc復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度明顯提高，而彎曲模量影響較小。PP/GSP/talc復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度比PP高，且存在一個(gè)最佳