环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能表征

以4,4′-二氨基二苯基甲烷(DDM)为固化剂,通过插层法制备了环氧树脂/有机蒙脱土纳米复合材料。根据样品在丙酮中的溶胀度,确定了纳米复合材料的最佳制备条件,在此条件下,制备了一系列蒙脱土含量不同的纳米复合材料。用X射线衍射(XRD)表征了蒙脱土在基体中的分散状态,测定了纳米复合材料的氧气透过系数,并研究了纳米复合材料的动态力学性能。结果表明:当蒙脱土的含量较低时,可以形成剥离型纳米复合材料;环氧树脂与蒙脱土复合后,阻隔性能大幅提高;蒙脱土的加入使纳米复合材料的储能模量和玻璃化转变温度明显提高。     

有机蒙脱土/废胶粉复合改性沥青的性能

采用熔融共混法制备了有机蒙脱土(OMMT)/废胶粉复合改性沥青,通过X射线衍射(XRD)分析和原子力显微镜(AFM)分析表征了复合改性沥青的微观结构,研究了复合改性沥青的物理性能、抗热氧老化性能和热储存稳定性.结果表明:OMMT的掺入使废胶粉在沥青中的分散更加均匀,OMMT/废胶粉复合改性沥青形成剥离结构;与废胶粉改性沥青相比,OMMT/废胶粉复合改性沥青的高温性能得到改善,随着OMMT掺量的增加,软化点大幅升高,25℃针入度及5℃延度减小;与废胶粉改性沥青相比,OMMT/废胶粉复合改性沥青的抗热氧老化性能和热储存稳定性明显提高.     

蒙脱土对木质素基环氧树脂材料的影响

以碱木质素为原料,三氟化硼乙醚为催化剂,用环氧丙烷对碱木质素进行丙氧基化改性后,与环氧氯丙烷反应合成木质素基环氧树脂。以合成的木质素基环氧树脂为基体,有机化蒙脱土为增强材料,采用插层复合法制备了木质素基复合材料。木质素基环氧树脂与有机蒙脱土有很好的相容性,用T31和甲基六氢苯酐作固化剂时,木质素基环氧树脂/有机化蒙脱土(OMMT)复合材料的拉伸强度和冲击强度均高于未加蒙脱土的木质素基环氧树脂。极少量的有机蒙脱土的加入可同时提高木质素基环氧树脂的韧性和强度。     

蒙脱土对环氧树脂微观结构及性能影响研究

以环氧树脂E53为研究对象,采用预剥离法制备出环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料,并结合XRD、SEM及DMA等实验方法研究蒙脱土分散状态对环氧树脂的微观结构和性能影响.结果表明:在环氧树脂E53固化前,对蒙脱土进行预剥离处理有利于制备出剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料;蒙脱土的加入,使环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的Tg比环氧树脂的升高5℃⁸℃,其储能模量及刚性随之增加;较低的β转变温度使其具有最好的低温韧性.对于剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料,其均匀分散的无机纳米片层能有效地阻止裂纹的扩展,对材料起到了增强增韧效果.     

有机蒙脱土的制备研究

为了增加蒙脱土与有机物的相容性,研究了以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为改性剂,物料配比、反应温度与反应时间等对离子交换反应的影响,确定了制备有机蒙脱土的最佳工艺条件。对有机蒙脱土的结构进行了表征：IR证明CTAB已进入到蒙脱土的层间,XRD结果表明有机蒙脱土的层间距由1．45nm增加到1．96nm。研究结果表明：在最佳工艺条件下制备的有机蒙脱土具有较高的离子交换率,层间距增加。     

微波法制备有机蒙脱土

通过改变微波辐射时间,对不同的钠基蒙脱土进行有机化处理,制备出了一系列有机蒙脱土,并对其结构进行了表征.FT-IR证明有机插层剂已进入蒙脱土的层间;XRD结果表明钠基蒙脱土的层间距由1 3nm增加到3 63～4 74nm;TEM测试也表明蒙脱土的层间距增大,粒层厚度为50nm左右.用微波法制备有机蒙脱土与常规方法相比,不仅操作方法简单易行,而且可以大大加快反应速率,缩短反应时间.     

有机蒙脱土的合成及表征

采用离子交换法合成了有机蒙脱土,并通过X-射线衍射、差热分析(DTA)等测试手段对其相结构进行了表征．     

有机蒙脱土的制备及对苯胺废液的吸附性能

以信阳上天梯矿膨润土为原料,经过钠化改型处理后,用十六烷基三甲基溴化铵进行有机改性,制得有机蒙脱土,利用正交试验研究有机蒙脱土对苯胺的吸附性能.结果表明,对于质量浓度为20 mg/L的苯胺溶液,在温度40 ℃、吸附时间50 min、有机蒙脱土投加量80 g/L、溶液pH值7的条件下,对苯胺的脱除率可达84.2%.吸附等温曲线符合Freundlich方程.     

热固性树脂/蒙脱土纳米复合材料性能研究进展

综述不饱和聚酯、酚醛树脂、环氧树脂三种热固性树脂/蒙脱土纳米复合材料的力学、热学等性能以及蒙脱土增强增韧热固性树脂的机理,展望了热固性树脂/蒙脱土纳米复合材料的发展和应用前景.     

聚氯乙烯/蒙脱土复合材料的动态热降解动力学

采用热重分析仪研究了聚氯乙烯(PVC)／蒙脱土复合材料的热降解过程，比较了钠基蒙脱土(MMT)和烷基季铵盐改性的有机蒙脱土(OMMT)对PVC热稳定性和PVC热降解过程的影响．采用Friedman法研究了PVC和PVC／MMT(OMMT)复合材料的热降解动力学，并计算得到其表观活化能Ea．结果表明，在PVC热降解第一阶段，MMT和OMMT均能提高PVC的热分解温度和减少质量损失，从而提高PVC的热稳定性；PVC和PVC／MMT(OMMT)复合材料的Ea基本相近；MMT和OMMT对PVC的热降解速度有影响，但并没有改变PVc热降解机理．     

水性环氧树脂-丁苯橡胶复合改性乳化沥青高温性能

为了改善普通乳化沥青的高温性能,选择水性环氧树脂(waterborne epoxy resin, WER)和丁苯橡胶(styrene butadiene rubber, SBR)两种改性剂制备WER-SBR复合改性乳化沥青(WER-SBR composite modified emulsified asphalt, WER-SCMEA),通过动态剪切流变和同步热分析试验对WER-SCMEA的高温性能进行研究。结果表明:当WER掺量较小时,各温度条件下WER-SCMEA的高温流变性能不及SBR改性乳化沥青,但随着水性环氧树脂掺量(≥6%)的增加,各温度条件下WER-SCMEA蒸发残留物的复数模量和车辙因子逐渐增大,乳化沥青的高温流变性能得到显著改善,其中52℃和9%WER掺量下其分别增大16.1%和19.0%,相位角减小4.9%;差示扫描量热法(differential scanning calorimetry, DSC)曲线所反映的沥青蒸发残留物的吸热量明显减小,同时吸热峰所处的温度区间变窄,WER-SCMEA的失重温度均高于基质沥青;可见WER和SBR两种改性剂配合使用可显著改善普通...     

纳米二氧化硅改性环氧树脂复合材料的性能研究

利用硅烷偶联剂对纳米SiO2进行表面改性,进而通过共混法将改性后的纳米SiO2粒子分散到环氧树脂(Epoxy)中,制备了不同纳米SiO2含量的SiO2/EP复合材料.利用IR,SEM和TGA、阻抗分析仪等研究了SiO2添加量对复合材料微观结构、热稳定性和介电性能的影响.结果表明,随着纳米SiO2含量的增加,SiO2/EP复合材料的热稳定性逐渐升高,介电常数和损耗因数则呈先降低后增加趋势;当纳米SiO2含量为4%时,纳米颗粒在复合材料中分散均匀,复合材料的热稳定性好,介电性能最优(当测试频率为1GHz,介电常数为2.86,介电损耗为0.023 53).分析了复合材料热稳定和介电性能变化的微观机理.     

水性环氧树脂/丁苯橡胶复合改性乳化沥青的制备及性能

采用先乳化后改性的方式制备水性环氧树脂(waterborne epoxy resin,WER)/丁苯橡胶(styrene-butadiene rubber,SBR)复合改性乳化沥青,通过室内试验分析筛上剩余量、储存稳定性、蒸发残留物三大指标、布氏黏度研究不同水性环氧树脂掺量对复合改性乳化沥青性能的影响,并采用荧光显微镜对复合改性乳化沥青的改性机理进行分析.试验结果表明:随着水性环氧树脂掺量的增加,乳液的筛上剩余量呈上升趋势,储存稳定性先下降后上升,当水性环氧树脂掺量为4％,乳液的储存稳定性达到最低;蒸发残留物针入度逐渐降低,软化点逐渐提高,5℃延度先上升后下降,布氏黏度显著提高,高低温性能有所提高;荧光分析显示:3.5％SBR+4％WER的复合掺量下,形成致密的三维网络骨架结构.     

大豆油丙烯酸酯改性双酚A型环氧树脂的研究

以丙烯酸和环氧大豆油（ESO）为原料合成了大豆油丙烯酸酯(AESO).通过红外光谱、示差扫描量热法、热重分析、力学性能测试及硬度测试,研究三乙烯四胺作为固化剂时大豆油丙烯酸酯改性双酚A环氧树脂（DGEBA）的热学性能、力学性能以及硬度. 结果表明：三乙烯四胺固化大豆油丙烯酸酯的焓变（∆H =28.63 J/g）远小于三乙烯四胺固化双酚A环氧树脂的焓变（∆H=428.25 J/g）;随着混合体系中大豆油丙烯酸酯质量分数的增加,焓变、玻璃化转变温度(Tg)、拉伸强度、拉伸模量以及硬度都会减小,峰值固化温度（Tp）、冲击强度、断裂伸长率会逐渐增加,改性的双酚A型环氧树脂逐渐变为韧性断裂,证明大豆油丙烯酸酯对双酚A环氧树脂有优良的增韧作用.     

环氧树脂/蒙脱土融插层固化反应动力学的研究

对环氧树脂／蒙脱土／低分子聚酰胺复合体系，采用动态量热法（DSC），进行固化反应的研究，得到了固化反应程度（a)与固化反应温度（T），固化反应时间（t)的关系曲线，lnK-1/T关系符合Arrhenius公式。     

氟金云母填充环氧树脂复合材料研究

分别用标准氟金去母和改性氟金云母填充环氧树脂，制得了氟金云母／环氧树脂复合材料，对其力学性能进行了测试，并用扫描电子显微镜对其微观组织和形态进行了观察分析，研究了氟金云母的性质，质量分数同该复合材料力学性能之间的关系，结果表明：改性氟金云母对环氧树脂具有较好的增强作用，当其质量分数为10％时，复合材料的弯曲强度可提高50％，弹性模量可提高100％，标准氟金云母虽然可提高弹性模量，但却使弯曲强度下降。