兩類層狀硅酸鹽-聚合物納米復合材料.pdf

1、本文分別以蒙脫土和滑石粉兩類層狀硅酸鹽為填料，制備了具有納米結構的層狀硅酸鹽/聚合物復合材料。首先采用環(huán)氧樹脂(EP)改性尼龍6(N6)與有機蒙脫土(MMT)熔融共混、N6/EP/MMT一步法熔融共混、EP預處理MMT與N6熔融共混工藝制得了N6/MMT復合材料，研究了EP的添加量和混料順序對N6基體的結晶、熔融行為、復合材料力學性能等的影響。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

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)復合材料。研究了原位聚合改性和增容劑對talc/PP復合材料的微觀結構、結晶、熔融行為、聚丙烯基體的晶型結構以及復合材料力學性能等的影響，并探討了talc對PP的增韌機理。得出如下結論：
　　 ⑴N6/MMT復合材料具有插層型納米結構，三種混料順序對

3、N6/MMT復合材料的力學性能和熱行為影響不大。環(huán)氧樹脂的引入降低了N6/MMT復合材料中N6相的熔點、結晶溫度和結晶度。同時環(huán)氧樹脂對N6/MMT復合材料起到增塑作用，有效地提高了N6/MMT復合材料的斷裂伸長率和缺口沖擊強度。
　　 ⑵LCP/MMT納米復合材料表現出向列相液晶行為，剝離的蒙脫土片層分散在整個基體中，破壞了LCP分子鏈的有序性，使其液晶微區(qū)細化、紋影結構的向錯點變得模糊。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構上的差異，剝離的蒙脫土片層對LCP/MMT復合材料中富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復合材料中富PBT相區(qū)鏈段的Tg1呈上升趨勢，而富PHB相區(qū)鏈段的Tg2呈下降趨勢。在液晶高分子鏈取向的誘導作用下，均勻分散的、剝離的蒙脫土片層沿剪切力場取向排列。
　　 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)復合

5、制得了具有插層結構的talc/PP復合材料。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。滑石粉的原位聚合改性，增強了PP與talc之間的界面相互作用力，降低了talc對PP相的結晶成核作用及PP的結晶度。流動取向的talc片層誘導了PP晶體的取向，但PMMA或PBA的改性減弱了talc對PP晶體的取向程度。
　

6、　 ⑷在PP/GSP/talc復合材料中，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構。增容劑GSP促進了PP與talc之間的相互作用，使talc更易于剝離，片層厚度進一步減小。PP/GSP/talc復合材料的彎曲模量、沖擊強度和拉伸強度均存在一個最佳的talc含量。隨著GSP含量增加，PP/GSP/talc復合材料的拉伸強度明顯提高，而彎曲模量影響較小。PP/GSP/talc復合材料的沖擊強度比PP高，且存在一個最佳