丙烯酸调控水滑石结构及接枝反应制备聚丙烯/水滑石复合材料

发布时间：2023-04-30 06:10

　　水滑石(LDH)是一种环境友好型无机材料,可以作为填料加入到聚烯烃中,不仅可以节约不可再生资源,还可以使聚烯烃获得更加优异的性能,从而逐渐成为研究热点。本文通过离子交换法将十二烷基磺酸钠先插入MgAl-CO3型水滑石层间以撑大层间距,使丙烯酸(AA)插层变得更容易,再将丙烯酸引入层间。将得到的十二烷基磺酸钠/丙烯酸插层的水滑石(AA-LDH)与聚丙烯(PP)、过氧化物引发剂共混之后于双螺杆挤出机中挤出,通过熔融插层反应和接枝反应制备聚丙烯/水滑石复合材料,得到最佳工艺条件,并通过差示扫描量热仪(DSC)研究复合材料的结晶行为。本文将为制备性能优异的PP/LDH复合材料提供一定的理论基础。主要研究论证如下:1.采用离子交换法制备十二烷基磺酸钠和丙烯酸同时改性的水滑石,考察了离子交换反应过程中的pH值、温度、时间、AA与LDH的摩尔比等因素对离子交换反应的影响。实验结果表明,通过对反应条件的控制,可以由碳酸根型水滑石前体得到十二烷基磺酸钠和丙烯酸插层的水滑石。采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)手段证实了十二烷基磺酸钠和丙烯酸已经取代水滑石层间原有的CO32-进入...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
符号说明
第一章 前言
    1.1 研究背景
    1.2 水滑石简介
        1.2.1 水滑石结构
        1.2.2 水滑石的性质
        1.2.3 水滑石的应用
        1.2.4 水滑石的有机化改性
        1.2.5 有机水滑石的表征
    1.3 聚合物/水滑石复合材料
        1.3.1 聚合物/水滑石复合材料的制备
        1.3.2 聚合物/LDH复合材料的应用
    1.4 聚丙烯简介及改性
        1.4.1 固相接枝
        1.4.2 溶液接枝
        1.4.3 熔融接枝
    1.5 本论文的研究内容和意义
第二章 镁铝碳酸根型水滑石的插层改性研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验仪器及设备
        2.2.3 样品的制备
            2.2.3.1 原料的预处理
            2.2.3.2 十二烷基磺酸钠/丙烯酸插层水滑石的制备
        2.2.4 测试与表征
            2.2.4.1 傅里叶变换红外光谱分析（FTIR）
            2.2.4.2 X射线衍射分析（XRD）
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 反应过程中pH的控制
        2.3.2 反应过程中温度的控制
        2.3.3 反应过程中时间的控制
        2.3.4 反应过程中摩尔比的控制
    2.4 小结
第三章 接枝率的测定及最佳接枝条件的确定
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验仪器及设备
        3.2.3 实验工艺、方法
            3.2.3.1 工艺流程图
            3.2.3.2 实验方法
            3.2.3.3 测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 SDS/AA-LDH用量对接枝反应的影响
        3.3.2 DCP用量对接枝反应的影响
        3.3.3 螺杆温度对接枝反应的影响
        3.3.4 螺杆转速对接枝反应的影响
        3.3.5 未改性LDH用量对接枝反应的影响
    3.4 小结
第四章 复合材料的结晶行为
    4.1 实验部分
        4.1.1 实验原料
        4.1.2 实验仪器及设备
    4.2 复合材料DSC分析
        4.2.1 等温结晶
        4.2.2 非等温结晶
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 等温结晶行为
            4.3.1.1 等温结晶曲线
            4.3.1.2 相对结晶度
            4.3.1.3 等温结晶动力学
        4.3.2 非等温结晶行为
            4.3.2.1 非等温结晶曲线
            4.3.2.2 相对结晶度
            4.3.2.3 非等温结晶动力学
    4.4 小结
第五章 结论与展望
    5.1 主要研究结论
    5.2 存在问题与展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3806587