聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的制备与性能研究

发布时间：2022-07-20 12:26

　　聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料由于其独特的物理和化学性质而被广泛研究和商业化。聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的突出特点在于硅酸盐片层具有很强的纳米尺寸效应和吸附能力,制得的纳米复合材料在不损失材料韧性的基础上能够显著改善材料的强度、热性能以及阻隔性能,这是通过其他改性方法很难实现的。而纳米复合材料的最终性能取决于层状硅酸盐在高分子体系中的分散状况,剥离式的分散最能改善材料性能,但这种结构也是最难实现的。本论文通过“浆料-混合”的方法制备了有机黏土含量高达7.5wt%的氢化双酚A环氧树脂纳米复合材料,并选用六氢苯酐和戊二酸酐作为混合固化剂对样品固化。文中通过XRD与TEM的测试发现,C18-clay在氢化双酚A环氧树脂中呈现剥离结构,而在双酚A环氧树脂中仅能观察到插层结构。文中通过流变实验与相容性实验对环氧树脂与有机黏土之间的相互作用进行了研究,发现向氢化双酚A环氧树脂中加入10wt%的有机黏土后体系相对粘度的变化值,是向双酚A环氧树脂中加入10wt%有机黏土后体系相对粘度变化值的104倍。并且与双酚A环氧树脂相比,有机黏土也和氢化双酚A环氧树脂表现出了更好的相容性。所有这些研究表明,双... 

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的研究意义
        1.1.1 背景简介
        1.1.2 层状硅酸盐的结构特点
        1.1.3 有机改性蒙脱土的结构和性能
        1.1.4 锂藻土结构特点
        1.1.5 凝胶型锂藻土水分散液凝胶化机理和凝胶结构
    1.2 氢化双酚A环氧树脂/有机黏土复合材料的制备与研究
        1.2.1 双酚A环氧树脂的性能和应用中存在的问题
        1.2.2 氢化双酚A环氧树脂的性能和应用
        1.2.3 固化剂及固化促进剂的选择
        1.2.4 氢化双酚A环氧树脂/有机黏土复合材料的制备
    1.3 聚(N-异丙基丙烯酰胺)/黏土复合材料的合成与性能研究
        1.3.1 水凝胶概论
        1.3.2 聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶
        1.3.3 纳米复合水凝胶
        1.3.4 纳米复合网络结构的形成机理
    1.4 课题研究目的和研究内容
        1.4.1 氢化双酚A环氧树脂/有机黏土复合材料的制备与研究
        1.4.2 聚(N-异丙基丙烯酰胺)/黏土复合材料的合成与性能研究
第二章 黏土改性氢化双酚A型环氧树脂的性能研究
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 原料和试剂
        2.2.2 样品的制备
        2.2.3 样品的表征
            2.2.3.1 固化样品的透明性比较
            2.2.3.2 X射线衍射(XRD)
            2.2.3.3 透射电子显微镜(TEM)
            2.2.3.4 黏土与环氧树脂的相容性实验
            2.2.3.5 流变实验
            2.2.3.6 热变形温度测试
            2.2.3.7 拉伸强度测试
            2.2.3.8 冲击强度测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 固化剂的选择、配比以及固化条件的确定
        2.3.2 C_(18)-clay在环氧树脂/C_(18)-clay纳米复合材料中的分散状况和形态
        2.3.3 环氧树脂与C_(18)-clay间相互作用的讨论
        2.3.4 环氧树脂/C_(18)-clay纳米复合体系的热、力学性能表征与结果
    2.4 本章小结
第三章 黏土改性聚(N-异丙基丙烯酰胺)的性能研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 纳米复合水凝胶的制备
        3.2.3 样品的测试与性能表征
            3.2.3.1 凝胶形貌分析
            3.2.3.2 溶胀性能测试
            3.2.3.3 压力测试
            3.2.3.4 流变性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 凝胶的结构与形貌
        3.3.2 锂藻土改性水凝胶的性能测试
    3.4 本章小结
第四章 总结与展望
参考文献
攻读硕士期间发表和待发表论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备[J]. 王有和,庞玉锋,盖仕辉,刘铎.  矿产保护与利用. 2010(02)



本文编号：3664001