EVA/有机改性累托石复合泡沫材料的制备与性能研究
发布时间：2021-07-14 05:54
采用十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）对累托石（REC）进行有机处理制备出有机改性累托石（OREC）,通过熔融插层法制备出了乙烯-醋酸乙烯共聚物/有机改性累托石（EVA/OREC）复合泡沫材料。利用傅里叶红外光谱仪（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、万能试验机等对复合材料的形貌和力学性能进行了表征,研究了累托石的层间距、含量对复合泡沫材料力学性能的影响。结果表明,经有机改性后累托石层间距增加了10.9%;复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度也随之明显升高;且当OREC质量组分为10份时材料的各项力学性能达到最佳。
【文章来源】：中国塑料. 2020,34(09)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
REC和OREC的XRD谱图
可以计算出REC的片层间距d001=2.48 nm，而OREC的片层间距d001=2.75 nm。由此可知，经DTAB的处理后，DTAB的有机分子插入REC片层，撑开了REC的片层间距，OREC的晶面间距增大了10.9%，使得EVA大分子更容易通过熔融插层复合法进入累托石片层之中。图2 REC和OREC的XRD谱图
图3为EVA/REC和EVA/OREC复合泡沫材料的密度曲线，从图中可以明显看出，EVA/REC的密度随着REC含量的增加而不断下降，而EVA/OREC的密度则随着OREC的增加先降低后趋于平稳。这是由于少量的REC、OREC分散在EVA基体中可以作为异相成核剂[13]，增加了发泡的成核点，有利于气泡的生成，使得材料的发泡倍率随之升高，因此材料的密度下降。当REC的质量组分在基体中继续增加时，大量亲水性的REC无法与疏水性的EVA聚合物良好相容，REC在基体中分散不均匀产生团聚现象，发泡过程中易吸附发泡剂[14]，成型材料内部将产生大泡孔，发泡倍率随之增大，进而使得材料密度降低。而OREC经过有机处理后疏水性的得到改善，能够与EVA基体良好的相容，当质量组分增多时，不容易发生大面积团聚现象，材料成型之后泡孔尺寸均匀，发泡倍率稳定，因此材料的密度也相对稳定。图4分别为EVA/REC和EVA/OREC复合泡沫材料的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度曲线。从图中易看出，无论增强体是REC或是OREC，当其在基体中的质量组分低于10份时，拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度都呈现出上升趋势，当超过10份之后开始下降。质量组分为10份时，各项力学性能达到最佳。这是因为加入少量REC、OREC后，材料内部泡孔结构得到改善，尺寸更加均匀，减少了应力集中，进而提升了材料的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度。当REC、OREC的含量过高时，材料内部产生了不同的大泡孔，当受外力作用时，容易产生应力集中，因此力学性能有所下降。
【参考文献】：
期刊论文
[1]EVA/HDPE/木粉复合发泡材料的制备与表征[J]. 周谦,郑玉婴,周珺. 塑料. 2014(03)
[2]湿法接枝改性淀粉在EVA鞋底发泡材料中应用的初步探讨[J]. 张由芳,郑玉婴,刘艺,肖有游. 功能材料. 2013(15)
[3]异相成核剂对聚乙烯醇热塑模压发泡的影响[J]. 师石夯,李莉,王琪. 塑料. 2013(03)
[4]淀粉/EVA复合发泡鞋底材料的配方设计及表征[J]. 张由芳,郑玉婴,周谦,邓中文. 高分子材料科学与工程. 2013(02)
[5]ATR-FTIR研究超支化聚酯对PEG型聚氨酯弹性体的力学性能及形态的影响[J]. 刘晶如,巢玲玲,俞强,朱梦冰,顾春苗. 光谱学与光谱分析. 2011(04)
[6]聚丙烯/有机改性蒙脱土纳米复合材料的光氧化降解研究[J]. 周丽娟,赵莹,阳明书,王笃金,徐端夫. 光谱学与光谱分析. 2010(01)
[7]泡沫铝二次发泡工艺用先驱体中TiH2发泡剂的分散性[J]. 左孝青,梅俊,熊恒,周芸,孙加林. 中国有色金属学报. 2008(01)
本文编号：3283551
【文章来源】：中国塑料. 2020,34(09)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
REC和OREC的XRD谱图
可以计算出REC的片层间距d001=2.48 nm，而OREC的片层间距d001=2.75 nm。由此可知，经DTAB的处理后，DTAB的有机分子插入REC片层，撑开了REC的片层间距，OREC的晶面间距增大了10.9%，使得EVA大分子更容易通过熔融插层复合法进入累托石片层之中。图2 REC和OREC的XRD谱图
图3为EVA/REC和EVA/OREC复合泡沫材料的密度曲线，从图中可以明显看出，EVA/REC的密度随着REC含量的增加而不断下降，而EVA/OREC的密度则随着OREC的增加先降低后趋于平稳。这是由于少量的REC、OREC分散在EVA基体中可以作为异相成核剂[13]，增加了发泡的成核点，有利于气泡的生成，使得材料的发泡倍率随之升高，因此材料的密度下降。当REC的质量组分在基体中继续增加时，大量亲水性的REC无法与疏水性的EVA聚合物良好相容，REC在基体中分散不均匀产生团聚现象，发泡过程中易吸附发泡剂[14]，成型材料内部将产生大泡孔，发泡倍率随之增大，进而使得材料密度降低。而OREC经过有机处理后疏水性的得到改善，能够与EVA基体良好的相容，当质量组分增多时，不容易发生大面积团聚现象，材料成型之后泡孔尺寸均匀，发泡倍率稳定，因此材料的密度也相对稳定。图4分别为EVA/REC和EVA/OREC复合泡沫材料的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度曲线。从图中易看出，无论增强体是REC或是OREC，当其在基体中的质量组分低于10份时，拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度都呈现出上升趋势，当超过10份之后开始下降。质量组分为10份时，各项力学性能达到最佳。这是因为加入少量REC、OREC后，材料内部泡孔结构得到改善，尺寸更加均匀，减少了应力集中，进而提升了材料的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度。当REC、OREC的含量过高时，材料内部产生了不同的大泡孔，当受外力作用时，容易产生应力集中，因此力学性能有所下降。
【参考文献】：
期刊论文
[1]EVA/HDPE/木粉复合发泡材料的制备与表征[J]. 周谦,郑玉婴,周珺. 塑料. 2014(03)
[2]湿法接枝改性淀粉在EVA鞋底发泡材料中应用的初步探讨[J]. 张由芳,郑玉婴,刘艺,肖有游. 功能材料. 2013(15)
[3]异相成核剂对聚乙烯醇热塑模压发泡的影响[J]. 师石夯,李莉,王琪. 塑料. 2013(03)
[4]淀粉/EVA复合发泡鞋底材料的配方设计及表征[J]. 张由芳,郑玉婴,周谦,邓中文. 高分子材料科学与工程. 2013(02)
[5]ATR-FTIR研究超支化聚酯对PEG型聚氨酯弹性体的力学性能及形态的影响[J]. 刘晶如,巢玲玲,俞强,朱梦冰,顾春苗. 光谱学与光谱分析. 2011(04)
[6]聚丙烯/有机改性蒙脱土纳米复合材料的光氧化降解研究[J]. 周丽娟,赵莹,阳明书,王笃金,徐端夫. 光谱学与光谱分析. 2010(01)
[7]泡沫铝二次发泡工艺用先驱体中TiH2发泡剂的分散性[J]. 左孝青,梅俊,熊恒,周芸,孙加林. 中国有色金属学报. 2008(01)
本文编号：3283551
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