论文部分内容阅读
聚合物/粘土纳米复合材料是目前新兴的一类复合材料,在粘土含量不高时,就能表现出优异的力学性能、耐热性、及阻隔性等,因此这类材料在薄膜、食品包装及电子、电器和汽车、飞机的零部件方面具有广阔的应用前景。 本文采用几种不同的方法制备了ABS/蒙脱土(MMT)纳米复合材料,系统地研究了复合材料的结构形态、力学性能和耐热性能;探讨了不同制备方法对复合材料性能的影响,优化了制备ABS/MMT纳米复合材料的工艺条件。 本文采用带长链结构的十六烷基三甲基溴化铵对钠基蒙脱土进行了有机化处理,并采用FTIR、XRD等手段对有机粘土的结构与性质进行了表征。 采用乳液聚合法制备了SAN/无机蒙脱土纳米复合材料。电镜观测表明,蒙脱土较好地被剥离和插层,以纳米级片层分散于SAN树脂基体,并且使复合材料的抗拉伸强度有所提高。把SAN/MMT作为母料与高胶含量的ABS接枝粉料混合,发现复合材料ABS/MMT的抗冲,拉伸强度均有所提高。 利用钠基蒙脱土在水中易膨胀的特点,分别采用了间歇乳液聚合法、半连续乳液聚合法和乳液共混法制备了ABS/MMT复合材料制备ABS/MMT,考察不同工艺条件对乳液聚合反应行为和复合材料性能的影响。 以丁苯胶乳为种子,进行了蒙脱土存在下苯乙烯与丙烯腈乳液共聚,制备了ABS/无机蒙脱土纳米复合材料。考察了乳液共聚合动力学行为,并对胶乳粒径和产物接枝率进行了表征,结果表明:蒙脱土的存在使聚合反应的速率降低,最终转化率下降,接枝率有所降低。半连续乳液聚合法制备ABS/MMT时,蒙脱土的存在使聚合转化率显著下降,并且MMT粘土含量越高,对乳液共聚合造成的不利影响越大。采用XRD、TEM对复合材料的结构形态进行了表征,结果表明:ABS/MMT纳米复合材料中,蒙脱土能以纳米级片层分散基体树脂。ABS/MMT复合材料的力学性能较纯ABS有所提高,但热性能变化不大。乳液共混法制备的ABS/无机蒙脱土复合材料,虽然也有部分蒙脱土被剥离和插层并以纳米尺寸与ABS复合,但总体不如原位聚合制备那样分散程度高和均匀,蒙脱土片层易聚集且与基体树脂的界面相容性差,导致抗拉伸强度蒙脱土含量增加浙江大学硕士学位论文而下降。由于无机蒙脱土与ABS树脂界面结合力小,导致了复合材料的热性能变化不大。 采用熔融共混法制备了ABS/有机蒙脱土纳米复合材料,用XRD、TEM对复合材料的形态结构进行了表征,结果表明:ABS/有机蒙脱土复合材料中,蒙脱土己达到纳米级分散。有机蒙脱土改善了与ABS树脂的相容性和界面结合力,ABS邝沮城T复合材料的力学性能、维卡软化点均较ABS有显著提高。