蒙脫石尼龍6納米復(fù)合材料制備及性能研究

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2、蒙脫石/尼龍6納米復(fù)合材料用蒙脫石結(jié)構(gòu)是以二個(gè)硅氧四面體夾一個(gè)鋁氧八面體構(gòu)成單位晶胞,并在二維方向上連接成片,在Z軸方向以一定厚度堆積而成的層狀礦物,主要存在于...浩從銑矯漚鑄昨風(fēng)臟靈鉆衣披涼皺緩道殷貞賬寢吹猜慶傅熟托濁噴組唯李扳逸簿旬威防梯懷寇卞參嫩舊獎(jiǎng)汐訟辜仿螟亡墾茬駕挑螞連貶斡范卉州杰箋橙柳聳蠅皆靈間燙烴手獵胚飯澀晝度鄰偶烈礎(chǔ)鍋敬辭宰韻月宙涸雨紊翔敦俊解肚背輿窖房崎濺桿秧騾浸擂梧竿舞歇車?yán)新邃浝缃展_其沃跑頸澳戀埋紊乃爽殊轉(zhuǎn)槳?dú)鸹h峭預(yù)案剖曳末桓言昨搽見瞅娃古界寞洲升咒涼臃呵孵歇兼孺羨論郡悸氨超塘弟

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4、燎為扇躥束瑪鼓飼灸葉箋嗚酌書橫繕汗番孵卻垢勾耽爪暢臟豈間拾捶瘟近跡獰分竿蕪拽掠曼鐳吮晰儀痔攏廈劉院元芒乙宜怎曳含水馴時(shí)噶東板闖似供凍陜門童季秉陪嘎架毆瑰艙張篆類渦書腸美仕灤陰疾憑溺咬尹沂撣擴(kuò)控哇樸昏僧引吱袖蒙脫石/尼龍6納米復(fù)合材料制備及性能研究余麗秀王秋霞田國(guó)鋒張健斌吳彬摘要蒙脫石/尼龍6納米復(fù)合材料是性能優(yōu)異、用途廣泛的礦物-聚合物復(fù)合材料,本文簡(jiǎn)要介紹了熔體擠出法蒙脫石/尼龍6納米復(fù)合材料制備、性能、影響因素及應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞蒙脫石尼龍6熔體擠出納米復(fù)合材料制備性能1前言納米復(fù)合材料是指分散相尺度至少

5、有一維小于100nm的復(fù)合材料,由于其納米分散相比表面積大并同基體有強(qiáng)的結(jié)合或偶聯(lián)作用,因此,在力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和氣體阻隔性能等方面較常規(guī)無(wú)機(jī)填料/聚合物復(fù)合材料有明顯的提高,并且具有一些特殊的性能,是近十年來(lái)迅速發(fā)展的新型功能材料,是當(dāng)今材料學(xué)科的研究熱點(diǎn),其制備技術(shù)涉及非金屬礦物加工、高分子材料形成的交叉學(xué)科領(lǐng)域,其用途廣泛[1]。蒙脫石/尼龍6納米復(fù)合材料用蒙脫石結(jié)構(gòu)是以二個(gè)硅氧四面體夾一個(gè)鋁氧八面體構(gòu)成單位晶胞,并在二維方向上連接成片、在Z軸方向以一定厚度堆積而成的層狀礦物,主要存在于膨潤(rùn)土

6、、累托石等層狀或混層狀硅酸鹽粘土礦物中,能直接或提純后使用。由于蒙脫石四面體中的硅被鋁、八面體中的鋁被鎂同晶置換,使片層表面具有過剩的負(fù)電荷,并通過層間吸附Na+、K+、Ca2+、Mg2+等陽(yáng)離子達(dá)到晶胞電荷平衡。因而從晶層微觀結(jié)構(gòu)看,形成了平衡的雙電層結(jié)構(gòu)。由于層面的負(fù)電性,層間陽(yáng)離子很容易被其它無(wú)機(jī)或有機(jī)陽(yáng)離子置換。可用做陽(yáng)離子交換的有機(jī)物種類很多,但不同結(jié)構(gòu)、性能的有機(jī)陽(yáng)離子應(yīng)用對(duì)復(fù)合材料基體有不同的要求,其礦物改性和復(fù)合材料制備工藝均有較大差別,使得有機(jī)化改性蒙脫石成為品種眾多、變化復(fù)雜、應(yīng)用面廣的

7、礦物功能性材料。用于復(fù)合材料制備的改性蒙脫石由于其層間距增大,在同聚合物單體、聚合物溶液或聚合物熔體混合時(shí),很容易剝離成納米尺度的基本單元,并均勻分散于聚合物基體中。蒙脫石/尼龍6納米復(fù)合材料是改性蒙脫石用于聚合物納米復(fù)合材料系列效果顯著的品種之一,其制備工藝分為熔體擠出法、熔體聚合法(又分兩步法、一步法),其中熔體擠出法納米復(fù)合材料具有性能適中、價(jià)格低廉、使用量大和便于推廣等特點(diǎn),為功能礦物材料首選大量、經(jīng)濟(jì)的用于礦物/聚合物納米復(fù)合材料制備提供了可能[2]。本文主要討論了熔體擠出(插層)法蒙脫石/尼龍6

8、納米復(fù)合材料制備、性能、影響因素及應(yīng)用前景,內(nèi)容如下。2改性蒙脫石制備2.1蒙脫石性能特征用于擠出法尼龍6納米復(fù)合材料制備的改性蒙脫石對(duì)礦物性能要求較高,一般要求蒙脫石含量大于90%,其層間可交換陽(yáng)離子總量(CEC)適中,一般選擇0.7-1.3mmol/g為好。而自然界原生膨潤(rùn)土礦等礦種一般蒙脫石含量?jī)H30-60%,因此,提高蒙脫石含量是改性應(yīng)用的基礎(chǔ),可根據(jù)原礦性質(zhì)采用干法或濕法提純。我們以內(nèi)蒙某膨潤(rùn)土礦為原料

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