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1、浙江工業(yè)史學(xué)碩士學(xué)IIIIIIIIIIII1111IIIIlUIY1776543聚合物／凹凸棒石納米復(fù)合材料制備與性能摘要凹凸棒石(A]rT)是一種一維棒狀硅酸鹽礦物，表面極性強(qiáng)易團(tuán)聚，在與聚合物加工過程中易破碎，這限制了它的應(yīng)用。本文采用如下兩種方法對(duì)A：丌進(jìn)行有機(jī)改性，提高ATT在聚合物中的相容性：1)硅烷偶聯(lián)劑(KH570)改性A1盯，并用聚烯烴彈性體(POE)包覆觸盯制備母粒：2)機(jī)械共混過程中，甲苯．2，4．二異氰酸酯(TDI)原位反應(yīng)改性ATT。首先采用熔融共混法制備聚丙烯(PP)／ATF二元復(fù)合材料及PP／ATT
2、／POE三元復(fù)合材料，考察了POE／ATT母粒協(xié)同增強(qiáng)聚丙烯(PP)，系統(tǒng)地研究了復(fù)合材料的力學(xué)性能、流變性能和結(jié)晶性能。力學(xué)性能研究結(jié)果表明：在PP／ATT二元納米復(fù)合材料中，未改性ATT與ATT-KH570均能提高PP的拉伸強(qiáng)度，但是在相同凹凸棒石含量下，PP／ATT-KH570復(fù)合材料的拉伸性能提高更明顯；未改性ATT未能提高PP的沖擊強(qiáng)度，而PP／ATT-KH570的沖擊強(qiáng)度則隨著ATT-KH570含量提高先增加后降低，并在ATT-KH570含量為1％時(shí)達(dá)到最大值。在PP／ATT-KH570／POE三元納米復(fù)合材料中，
3、當(dāng)固定PP／ATT-KH570比例為100／5時(shí)，POE含量達(dá)到5％，復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度為8．91KJ／m2，與未加POE體系相比提高了21．10％；當(dāng)POE含量增加到15％時(shí)，復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度提高了44．80％，并且其拉伸強(qiáng)度基本得到保持，說明POE和ATT-KH570對(duì)PP具有明顯的協(xié)同增韌增強(qiáng)效果。流變性能測(cè)試表明，在低的剪切速率下，ATT-KH570對(duì)復(fù)合材料的流動(dòng)性能有較好的改善。DSC分析結(jié)果表明，POE和ATT．Im570均能有效地促進(jìn)PP結(jié)晶，并且A兀’-KH570／POE母粒對(duì)PP具有更有效的協(xié)同浙江工業(yè)大學(xué)碩
4、士學(xué)位論文異相成核促進(jìn)作用。論文進(jìn)一步通過機(jī)械共混的方法TDI原位改性ATT，以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)為基體，成功制備了PMMA／ATT納米復(fù)合材料。原位改性凹凸棒石在PMMA中分散均勻，納米粒子的形貌(一維棒狀)得到保持，納米復(fù)合材料的力學(xué)性能、熱性能均有大幅提高。傅里葉紅外儀和掃描電鏡的結(jié)果顯示，TDI原位改性的觸盯有較高TDI表面接枝率。采用透射電鏡(TEM)觀察納米復(fù)合材料結(jié)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)，TDI可使ATT在共混過程中原位表面改性，并使A1盯在基體中達(dá)到均勻分散。隨著原位改性凹凸棒石含量從O到6％變化，復(fù)合材料的力學(xué)性
5、能先增加后減少，并在3％時(shí)拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大值，比純PMMA提高了19％，在2％時(shí)無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到最大值，比純PMMA提高了31％。當(dāng)在PMMA中加入2％的原位改性凹凸棒石時(shí)，因?yàn)锳TT阻礙了PMMA的鏈段運(yùn)動(dòng)，使其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度提高了13．20。C，復(fù)合材料失重10％的分解溫度較純PMMA提高了73．47℃。關(guān)鍵詞：凹凸棒石(ATT)，聚丙烯(PP)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，表面改性，納米復(fù)合材料n浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文STUDYONPOLYMER／ATTAPULGITENANOCOMPOSITESABSTRACTT
6、heattapulgite(ATT)clayisalinearhydratedmagnesiumaluminumsilicate．Itiseasytoaggregateandfractureduringthemechanicalmixing，whichlimitesitsapplicationinpolymercomposition．Inthepresentwork，tWOapproacheswereappliedforimprovingthecompatibilitybetWeenKnandpolymermatrix：fir
7、stly,apolyolefmelastomer(POE)／ATTmasterbachforpolypropylenematrixwasprepared，andsilanecouplingagentKH570Wasselectedfor叁礬modification；secondly,an／ns／tumodificationofATTclaybytoluene一2，4一di-isocyanate(TDI)wasemployed,thereforepolymethylmethacrylate(PMMA)／ATrnanocompos
8、iteswerepreparedbymechanicalmixing．Polypropylene(PP)／ATT-KH570／POEternarycompositesandPP／ATT-KH570binarycompositeswerepreparedbymeltblendi
