原位插层尼龙-66/绢云母纳米复合材料的制备及性能研究

发布时间：2023-04-06 18:22

　　绢云母是一种蕴藏丰富的无机矿土,属于标准的层状硅酸盐,但普遍利用率较低,自身价值难以提升;尼龙-66是一种优良的工程塑料,但由于它本身的酰胺基团,易受光、水、热影响其尺寸稳定性而应用受限。本文采用了原位插层聚合法,聚合生成尼龙-66基绢云母纳米复合材料,既能提高绢云母的利用率,增其附加值,又完善了尼龙-66的力学性能、阻燃性和耐水性,扩大其应用范围。首先,对层间距小的无机绢云母进行有机插层改性,将十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)加入经热活化酸化和钠化后的绢云母中。利用离子交换,使CTAB长分子链进入绢云母片层中,制备出有机绢云母。通过SEM表面形貌分析发现CTAB分子已经覆盖到绢云母表面,XRD小角衍射发现层间距变大,红外结果表明层间距增大原因在于CTAB长链进入层间,确定了改性的成功。随后再通过XRD小角衍射具体分析绢云母在不同CTAB的量、不同反应温度、不同机械搅拌时间和超声时间下层间距的变化,最终确定在CTAB阳离子量为20倍绢云母的CEC、反应温度为120℃、机械搅拌和超声时间都为30min时绢云母的层间距撑开到最大3.8nm达到预期值,同时发现超过30min超声会使绢云母的片...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 绢云母的概述
        1.1.1 绢云母的结构
        1.1.2 绢云母的特性
    1.2 绢云母的有机改性
        1.2.1 表面改性
        1.2.2 插层改性
    1.3 尼龙-66
        1.3.1 尼龙-66的简介
        1.3.2 尼龙-66的合成
    1.4 聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料
        1.4.1 聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的简介
        1.4.2 聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的制备方法
        1.4.3 聚合物基层状硅酸盐复合材料研究综述
        1.4.4 聚合物基层状硅酸盐复合材料的应用及发展趋势
    1.5 本文研究的主要内容及意义
        1.5.1 本文研究的内容
        1.5.2 本文研究的意义
第二章 实验部分
    2.1 实验原料
    2.2 仪器和设备
        2.2.1 实验所需的仪器和设备
        2.2.2 分析测试所需的仪器和设备
    2.3 工艺过程
        2.3.1 绢云母的有机化处理
        2.3.2 有机绢云母/尼龙-66复合材料的制备
    2.4 性能分析测试
第三章 插层分析
    3.1 简介
    3.2 插层过程分析
        3.2.1 热力学因素
        3.2.2 动力学因素
    3.3 本篇课题的可行性理论分析
        3.3.1 插层方法的特点
        3.3.2 本课题可行性分析
第四章 绢云母的有机改性
    4.1 SEM扫描分析
    4.2 改性前后的红外光谱分析
    4.3 不同有机阳离子加入量对绢云母热性能的影响
    4.4 不同有机阳离子加入量对层间距的影响
    4.5 温度对绢云母片层距的影响
    4.6 机械搅拌时间对绢云母层间距的影响
    4.7 超声时间对绢云母层间距的影响
    4.8 本章小结
第五章 尼龙-66/有机绢云母纳米复合材料的性能研究
    5.1 纳米复合材料的微观结构
        5.1.1 插层型尼龙-66/绢云母纳米复合材料
        5.1.2 剥离型尼龙-66/绢云母纳米复合材料
    5.2 阻隔性能分析
    5.3 复合材料的动态力学性能分析
    5.4 冲击性能分析
    5.5 洛氏硬度分析
    5.6 拉伸及压缩性能分析
    5.7 热性能分析
    5.8 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：3784178