聚烯烃/层状双氢氧化物纳米复合材料的制备及性能研究

被引量 : 0次 | 上传用户:Ling_cheng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文探讨了聚合物/层状双氢氧化物(LDH)纳米复合材料的制备方法,并对其形貌结构、热稳定性、紫外光交联特性、光氧化稳定性和阻燃性能等进行了深入研究。采用原位乳液聚合、原位悬浮聚合、原位可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)以及熔融插层法,制备了聚苯乙烯(PS)/LDH、高密度聚乙烯(HDPE)/LDH和聚丙烯(PP)/LDH层离纳米复合材料以及PP/LDH阻燃纳米复合材料。1.采用原位乳液聚合法和原位悬浮聚合法在不同的表面活性剂和插层剂作用下制备了PS/LDH纳米复合材料。XRD和TEM测试表明,表面活性剂和插层剂的类型和用量对LDH的结构有很大的影响。在使用月桂酰基谷氨酸钠(LG)作为表面活性剂和长链正十六烷作为插层剂时,采用原位乳液聚合法可以在LDH含量不高于20wt%时获得完全层离的PS/LDH纳米复合材料;而采用原位悬浮聚合法则可以在LDH含量不高于10wt%时获得完全层离的结构。适量正十六烷插层剂的用量有利于LDH的层离,而较高的用量则不会有更大的作用。TGA测试表明,只有适量添加LDH时才能有效的提高纳米复合材料的热稳定性。以50wt%失重处作为比较点,LDH含量为5wt%的E-LG-H1-5样品热降解温度可以比纯PS提高28℃。纳米复合材料热稳定性的提高是由于LDH片层在聚合物热降解过程中促进聚合物的成炭和阻隔热量及质量的传递所致。2.通过设计合成试剂4-二硫代苯甲酸-4-氰基戊酸钠(SBC),并将其应用于原位RAFT聚合,成功制备了插层或层离型PS/LDH纳米复合材料。XRD和TEM测试结果表明,当LDH含量低于5wt%H寸,PS/LDH纳米复合材料具有完全层离的结构;当LDH含量高于10wt%时,LDH以插层形式存在于纳米复合材料。聚合动力学研究表明,LDH片层的引入既没有限制链自由基的扩散,也没有改变RAFT聚合的机理。LDH片层在聚合过程中由于聚合物刷的增长而被逐渐撑开直至剥离。TGA测试表明,LDH的添加提高了PS的热稳定性。SBC的使用使纳米复合材料的热稳定性比通常采用SDS改性制备的样品具有较大程度的提高。以50wt%失重为比较点时,其热降解温度比相同LDH含量的PS/LDH-SDS样品高2-27℃。3.采用熔融插层法通过控制有机改性LDH的含量制备了完全层离的HDPE/LDH纳米复合材料。热分析数据表明,HDPE/LDH纳米复合材料比纯HDPE具有更高的热稳定性。以50wt%失重为比较点时,LDH含量为5wt%的HDPE/LDH样品比纯HDPE的热降解温度高40℃。HDPE分子链的紫外光交联可以破坏LDH完全层离的结构,使得部分LDH片层团聚,从而降低了HDPE/LDH样品的热稳定性。随着LDH含量的增加,HDPE/LDH的凝胶含量降低,说明LDH片层能够吸收紫外光能量,从而使HDPE的光交联效率下降。4.采用熔融插层的方法制备了PP/LDH纳米复合材料。XRD和TEM测试表明PP/LDH样品具有完全层离的结构,LDH片层均匀地分散在PP基体中。TGA测试表明,LDH片层的引入可以提高PP基体的热稳定性同时减缓PP的降解速率。以50wt%失重为比较点时,PP和PP/LDH样品的降解温度分别为335和365℃,后者比前者高31℃。层离纳米复合材料热稳定性的提高可归因于LDH片层在PP基体中的纳米水平分散和降解过程中成炭作用的增强。同时,与MMT相比,LDH的引入能够更好地增强PP基体的热稳定性,尤其是在较高温度范围内。DMA测试表明,无机片层提高了PP的玻璃化转变温度。XPS和FTIR测试表明LDH片层的引入并未改变PP的紫外光氧化机理,但是大大减缓了PP基体的紫外老化速度,提高了其耐紫外老化性能。5.采用熔融插层方法将LDH片层与磷氮类阻燃体系(聚磷酸铵和季戊四醇)复合,制备了完全层离的PP/LDH阻燃纳米复合材料。LOI和UL-94测试表明,适当含量的LDH与APP/PER体系有很好的协同阻燃效果。在含有20wt%APP的PP/APP体系中引入5wt%的LDH可使其LOI值从30提高到35,并通过V-0级测试。TGA测试表明,同时添加LDH和APP/PER阻燃剂的样品比只添加LDH的样品具有更好的成炭作用,从而更大程度的提高了PP基体的热稳定性。
其他文献
田汉和谷崎润一郎分别是中国著名的诗人、剧作家和日本著名的汉学造诣很深的作家。田汉的创作从1919年在日本加入少年中国会开始发表诗歌,直到文革期间1968年12月被迫害致死
国有商业银行是中国金融业繁荣稳定的支柱力量,它的经营和发展直接影响我国金融业的稳定和我国银行业的国际地位。经济全球化和金融国际化引发的金融创新使我国商业银行的经
论文结合一汽集团科研项目,对自主研发的某高级轿车侧面碰撞安全性能进行了系统研究,进行了该轿车侧面碰撞安全性能计算机仿真与实车试验,实现了从概念设计、性能仿真分析到
随着我国经济和医疗卫生事业的发展,医疗建筑中的暖通、空调系统日臻完善,净化空调技术水平进一步提高,洁净手术部开始在各地医院相继建成并投入使用。由于洁净手术部净化空调系
智能控制是自动控制发展的高级阶段,是控制论、系统论、信息论和人工智能等多种学科交叉和综合的产物,为解决那些用传统方法难以或不能很好解决的复杂系统的控制提供了有效的理
随着社会需求和信息技术的迅速发展,软件的规模越来越大,复杂度也越来越高,而软件项目不能满足业主方的需求、超支、延时的现象也十分普遍。在当前软件项目频频失败尤其是大
从组织间社会关系网络视角出发,文章以2006年-2013年我国上市公司为样本,考察了高管联结对内部控制体系构建的影响。研究发现:存在高管联结关系的公司间,内部控制质量具有显著的
本文主要研究4种常见茶叶以及减肥茶中咖啡因的含量测定方法,比较茶叶与减肥茶中咖啡因的含量,为减肥茶中咖啡因是否非法添加以及限值规定提供依据。方法:采用高效液相色谱法
MBOC(multiplexed BOC)调制信号是由BOC(1,1)和BOC(6,1)组成,其实现方式有三种,即北斗B1C的QMBOC(quadrature multiplexed BOC),GPS L1C的TMBOC(time multiplexed BOC)以及Ga
深圳市地处东南沿海,属亚热带季风海洋气候,春秋冬三季温暖,夏季空调时间长达6个月,是夏热冬暖地区的典型。近年来,随着经济的快速发展,深圳市的建筑能耗(特别是公共建筑的能