AIM/蒙脱土纳米复合材料的制备及对PVC改性

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本实验使用无机亲水性钠基蒙脱土(Na-MMT),以十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,通过原位乳液聚合法制备了MMT改性丙烯酸酯冲击改性剂(mAIM)。它以聚丙烯酸丁酯(PBA)为核聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壳。X-射线衍射(XRD)分析表明,丙烯酸酯单体的聚合使得MMT的层间距增加0.24nm。粒度仪测量结果表明mAIM粒子粒径约为110nm,粒径分布趋于单分散。将占单体含量0.2~2wt%MMT的mAIM粒子分别与PVC树脂熔融共混,研究了共混物的性能。与纯PVC相比,PVC/mAIM共混物的力学性能有显著提高。核壳比为80:20,MMT含量为0.2wt%时,随着mAIM用量的增加,共混物冲击强度逐渐增加,脆韧转变点出现在mAIM加入10份时。然而,共混物的拉伸强度和模量呈小幅降低的趋势。随着mAIM中MMT含量的增加,PVC/mAIM共混物的冲击强度降低,MMT为0.8wt%时,材料由韧性断裂转变到脆性断裂;但是随着MMT含量的增加,共混物的拉伸强度和模量逐渐增加。实验中还发现加入相同含量的MMT时,随着mAIM核壳比的不断增加,相同份数的加入使PVC/mAIM复合材料的冲击强度呈增加趋势。动态力学分析(DMA)结果表明,随着MMT含量的增加,mAIM纳米复合材料的储能模量逐渐增加。其中,含2wt%MMT的复合材料在整个测试温度区间内有最大的储能模量值。热失重分析(TGA)结果表明,mAIM的开始降解温度(Tonset)高于AIM的Tonset。当MMT含量为0.4wt%时,Tonset最高可达364.69℃。
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