PMMA/MT纳米复合材料的研究

用烷基铵盐对钠基蒙脱土进行有机化处理,使其成为有机蒙脱土.X射线衍射(XRD)表明有机阳离子同钠离子发生离子交换作用,导致层间距扩大.制备了聚甲基丙烯酸甲酯/蒙脱土纳米复合材料,测试了力学性能、阻燃性能.通过XRD、DSC等手段研究了结构与性能,并与纯PMMA进行了对比.实验结果表明:PMMA可以插层于蒙脱土片层之中,得到共混物的力学性能和耐热性都有所提高.     

纳米改性高吸水性树脂的合成

用烷基季铵盐对钠基蒙脱土进行有机化处理,使其成为有机蒙脱土,X射线衍射（XRD）表明有机阳离子已同钠离子发生离子交换作用,导致层间距扩大,用插层发制备聚丙烯酸／蒙脱土纳米复合材料,测试其性能。通过XRD等手段研究了其结构,并与纯聚丙烯酸进行对比,实验表明,通过插层可使聚丙烯酸插层于蒙脱土片层中,且所得的纳米改性聚合物的吸水率较纯聚丙烯酸有很大提高。     

有机蒙脱土的制备及应用研究

以蒙脱土(MMT)为原料,用两种不同类型的有机插层剂与蒙脱土层间的离子进行交换,制备了两种有机蒙脱土.FTIR、XRD结果表明插层剂进入蒙脱土的纳米层间且层间距均可达到4nm以上,其中与蒙脱土有化学作用的有机硅插层剂插层效果更好;TGA分析表明两种有机蒙脱土都具有很好的热稳定性,分解温度达到200℃以上,分解温度的高低与插层剂的结构以及所处的介质环境有关.初步研究了有机蒙脱土在有机硅乳液中的应用.     

4,4''''-二氨基二苯甲烷固化环氧树脂/粘土纳米复合材料的研究

首次采用离子交换法直接用十六烷基三甲基溴化铵处理钙基蒙脱土,制备出具有理想层间距的有机土,X射线衍射(XRD)分析的结果表明有机蒙脱土的层间距由1.49nm扩大到2.21nm.然后制备了环氧树脂/DDM/MMT纳米复合材料,并用XRD研究了有机蒙脱土在环氧树脂中的插层、剥离行为.研究表明,蒙脱土含量及环氧树脂与有机土的混合温度和时间均对固化后复合材料的剥离产生影响,只有在特定条件下才能得到剥离型纳米复合材料.     

4,4’-二氨基二苯甲烷固化环氧树脂/粘土纳米复合材料的研究

首次采用离子交换法直接用十六烷基三甲基溴化铵处理钙基蒙脱土,制备出具有理想层间距的有机土,X射线衍射(XRD)分析的结果表明有机蒙脱土的层间距由1.49nm扩大到2.21nm.然后制备了环氧树脂/DDM/MMT纳米复合材料,并用XRD研究了有机蒙脱土在环氧树脂中的插层、剥离行为.研究表明,蒙脱土含量及环氧树脂与有机土的混合温度和时间均对固化后复合材料的剥离产生影响,只有在特定条件下才能得到剥离型纳米复合材料.     

聚甲基丙烯酸甲酯/蒙脱土复合材料纳米化影响因素

分别用4种蒙脱土(原土MMT、OMMT1、OMMT2、OMMT3)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)进行乳液插层复合.经X射线衍射(XRD)、傅立叶红外(FTIR)以及透射电镜(TEM)分析表明,3种有机蒙脱土(OMMT1、OM-MT2、OMMT3)都能够与MMA成功插层复合,制备出PMMA/MMT纳米复合材料.重点研究蒙脱土种类、蒙脱土质量分数、反应温度、反应体系引发剂的质量分数以及聚合时间等因素对PMMA/MMT复合材料纳米化程度的影响.结果表明,在86℃、体系引发剂为1.2 g且反应时间为8 h的合成条件下,MMA与OMMT2(OMM2与MMA质量比小于7∶93)能达到良好的复合效果,可以获得剥离型PMMA/MMT纳米复合材料.     

4-(6-胺基己氧基)-4′-氰基联苯蒙脱土插层材料的制备与表征

为了制备液晶/蒙脱土纳米复合材料,以4-(6-胺基己氧基)-4′-氰基联苯(Ⅰ)作为插层剂对蒙脱土进行有机化处理.FT-IR、XRD、TGA和TEM测试表明,有机插层剂已进入蒙脱土的层间,层间距由1.24 nm增加到2.47 nm,且改变了层间微环境,有力地增强了液晶分子和蒙脱土的相容性.     

插层聚合线性酚醛树脂/有机改性蒙脱土纳米复合材料的研究

采用插层聚合方法制备了线性酚醛树脂/有机改性蒙脱土纳米复合材料,研究了不同的搅拌时间和配比对有机改性蒙脱土分散效果的影响,并用X射线小角衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)测得其微观结构。热重分析(TG)测试表明,其构成的纳米复合材料比纯线性酚醛树脂具有更好的耐热性能。     

有机蒙脱土的制备及其结构表征

为增加蒙脱土与有机相的相容性,制备有机蒙脱土,并观察蒙脱土的层状结构在有机化前后的变化.以钠基蒙脱土为原料,用季铵盐、有机胺和复合试剂作为有机插层剂与蒙脱土层间的Na+交换,制备出一系列有机蒙脱土,并对其结构进行表征.FTIR证明有机插层剂已进入蒙脱土的层间.XRD结果表明蒙脱土的层间距由1.2 nm增加到1.7～4.2 nm.TEM观察也表明蒙脱土的层间距增大,粒层厚度约为50 nm左右.研究结果表明选择高交换容量的钠基蒙脱土和合适的插层剂,制备的有机蒙脱土层间距增加明显.     

原位插层聚合法制备甲基苯基硅树脂/蒙脱土纳米复合材料

以甲基苯基二氯硅烷和甲基三氯硅烷为单体,采用原位插层聚合法制备甲基苯基硅树脂/有机蒙脱土(organic montmorillonite,OMMT)纳米复合材料,并通过红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和综合热分析仪(DSC)研究了复合材料的结构,探讨了超声波对蒙脱土分散性和复合材料热性能的影响.结果表明:制备的OMMT复合材料为含有端羟基的甲基苯基硅树脂复合材料;采用机械搅拌即可制备剥离型纳米复合材料,超声波辅助可进一步促进蒙脱土片层的分散,使片层剥离程度增加;OMMT的添加会降低有机硅树脂的热稳定性,且随着OMMT含量的增加,纳米复合材料的热失重先减小后增大,当OMMT质量分数为6%时复合材料的热稳定性最好,超声波辅助可进一步改善复合材料的耐热性能.     

光聚合和热聚合蒙脱土插层纳米复合材料的制备

利用光引发聚合和热引发聚合研究了单体(MMA)和蒙脱土(Mot)插层复合材料(PMMA/Mot)的制备.用X衍射技术对两种产物内蒙脱土的结构进行了表征.结果表明,蒙脱土经改性后能很好地使聚合单体插入蒙脱土层内并在光或热的作用下发生原位聚合反应生成复合材料.利用DSC、SEM研究了产物的结构和形态,并对两种聚合方法制备蒙脱土纳米复合材料的特点进行了初步讨论.     

聚苯乙烯改性纤维素纳米晶体对聚甲基丙烯酸甲酯热稳定性的增强作用

采用原子转移自由基聚合(SI-ATRP)在纤维素纳米晶体(CNC)表面接枝聚苯乙烯,并利用傅里叶红外光谱(FTIR)、热重分析仪(TGA)对改性前后的纤维素纳米晶体的化学结构和热稳定性进行了研究。测试结果表明,聚苯乙烯可成功地接枝到纤维素纳米晶体的表面; 纤维素纳米晶体的热分解温度由150 ℃上升到220 ℃,改性后纤维素纳米晶体的热稳定性得到提高。采用溶液浇铸法制备聚甲基丙烯酸甲酯/纤维素纳米晶体复合材料(PMMA/CNC),并利用TGA、透光率测试对复合材料热稳定性和透光率进行了研究。结果表明,当温度达到350 ℃时,PMMA/CNC的热分解温度比纯PMMA提高了近150 ℃, CNC的加入量为1%时,复合材料的透光率为89%,接近纯PMMA的透光率(91%)。聚苯乙烯改性纤维素纳米晶体可用于在保持PMMA透明性的前提下更好地改善PMMA复合材料的热稳定性。     

黄芩苷对PMMA表面的修饰

为得到一种具有特殊功效的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),用氢氧化钠溶液对PMMA片的表面进行预处理,在黄芩提取液中用黄芩苷对PMMA表面进行修饰.该修饰工艺在常温常压下,pH值为5的黄芩提取液中进行,修饰后的透明PMMA板材,使用贴膜法进行抑菌测试.使用发光二极管(LED)光源对修饰后的PMMA进行滤光测试,对修饰后的PMMA进行红外光谱扫描,并对黄芩苷上能量分布进行了简单计算,依据修饰后的PMMA板材的红外光谱和黄芩苷上能量分布,初步分析了黄芩苷对透明PMMA板材表面修饰的机理.结果表明,该工艺简单、成本低,易操作,且修饰后的PMMA具有一定的抑菌及去除蓝光的效果.     

高精度数字梯度敏感法测量PMMA板的转角场

用数字梯度敏感法(DGS)测量聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)板的应力梯度(偏转角)。首先,利用数字图像相关方法(DIC)测量了PMMA板在三点弯曲作用下应力集中区域的全场位移,再根据光弹效应建立PMMA板的应力梯度与光线穿过透明件后的偏转角之间的关系,得到PMMA板的转角场。将直接测得的转角场与解析值进行对比,发现存在误差。这是由于试验中不可避免地存在面内刚体平移及离面位移,导致试验中得到的转角场产生误差。通过补偿区域法消除上述影响因素,并讨论了面内刚体平移和离面位移对试验的影响。最后,与解析值对比,结果表明,通过补偿区域法降低了测量误差,得到高精度的转角场。x和y方向转角场的平均相对误差分别为4.90%和5.89%。     

烷基胺插层蒙脱土的阳离子交换容量研究

针对烷基胺作为插层抑制剂抑制黏土矿物水化膨胀缺少定量评价方法的问题，开展了烷基胺（己二胺和支化聚乙烯亚胺）插层蒙脱土的阳离子交换容量研究，研究中采用了红外光谱法表征了烷基胺-蒙脱土复合物，采用了不同阳离子交换容量法测量了烷基胺插层蒙脱土复合物的CEC值，并且通过光电子能谱法进行了定性验证。研究发现，氯化铵-乙酸铵法不仅能准确测量蒙脱土的CEC值，也能准确测量烷基胺-蒙脱土复合物的CEC值。支化聚乙烯亚胺比己二胺能置换更多的交换阳离子，暗示了伯胺基团数量越多，抑制性能越好。因此氯化铵-乙酸铵法可以定量测定烷基胺插层蒙脱土复合物的CEC值，为评价页岩插层剂的抑制性能提供一个准确的定量评价方法。     

TDI-PTMG型PU/PMMA/OMMT纳米复合材料的结构及性能研究

将插层纳米复合技术与同步互穿聚合物网络(IPN)技术相结合,制备了聚氨酯(PU)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料.用透射电子显微镜(TEM)和力学性能测试研究了该复合材料和相应的PU/PMMA-IPN和PU材料的结构和力学性能.结果表明.PU/PMMA/OMMT纳米复合材料形成了插层/剥离型结构,其力学性能最优.对材料的制备工艺进行了研究,获得优化制备条件是:PU/PMMA质量比为60/40;OMMT,BPO,EGDMA添加量分别为单体MMA质量的5%,0.8%,2.0%,MOCA系数为0.9.     

Preparation of poly （methyl methacrylate）／nanometer calcium carbonate composite by in-situ emulsion polymerization

Methyl methacrylate (MMA) emulsion polymerization in the presence of nanometer calcium carbonate(nano-CaCO3) surface modified with γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTMS) was carried out to prepare poly (methyl methacrylate) (PMMA)/nano-CaCO3 composite. The reaction between nano-CaCO3 and MPTMS, and the grafting of PMMA onto nano-CaCO3 were confirmed by infrared spectrum. The grafting ratio and grafting efficiency of PMMA on nano-CaCO3 modified with MPTMS were much higher than that on nano-CaCO3 modified with stearic acid. The grafting ratio of PMMA increased as the weight ratio between MMA and nano-CaCO3 increased, while the grafting efficiency of PMMA decreased. Transmission electron micrograph showed that nano-CaCO3 covered with PMMA was formed by in-situ emulsion polymerization.     

镓(Ⅲ)—水杨醛氨基酸Schiff碱配合物与DNA的相互作用研究

应用紫外-可见光谱、循环伏安法和粘度法研究了3个镓(Ⅲ)—水杨醛氨基酸Schiff碱配合物(GaL2,GaLbipyCl,GaLphenCl,L为水杨醛谷氨酸Schiff碱,bipy为2,2'-联吡啶,phen为1,10-邻菲啰啉)与DNA分子的键合作用.紫外-可见光谱表明配合物与DNA发生插入作用;循环伏安法表明GaLbipyCl与DNA的作用涉及沟槽或静电结合方式,GaL2和GaLphenCl与DNA发生嵌入作用;粘度法表明配合物与DNA以沟槽模式或部分插入的方式结合.综上所述,推测3个配合物以沟槽模式或部分插入的方式与DNA结合.     

SiO2/PMMA无机-有机复合材料的制备与性能

以苯乙烯磺酸钠（NaSS）为离子单体,将其介入甲基丙烯酸甲酯（MMA）与正硅酸乙酯（TEOS）的原位分散聚合体系,以获得较少分散剂用量下的多功能二氧化硅/聚甲基丙烯酸甲酯(SiO2/PMMA)复合体系的单分散微球,采用XRD、SEM、TEM、FTIR、TGA和DSC对所获SiO2/PMMA复合微球进行了表征,并对其防水性能及单体合成机理进行了研究。研究结果表明：在分散聚合体系中加入正硅酸乙酯（TEOS）获得的纳米SiO2颗粒,可提高聚合物PMMA的疏水性能,且对该复合材料的透光率影响不大,仍具有很高的透明度。