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时间:2017-09-22
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1、膨胀剂用量对粘土/橡胶纳米复合材料微观结构与性能的影响摘要:本课题采用两步法改性并预膨胀钙基蒙脱土,制备粘土/橡胶纳米复合材料,并对其微观结构和性能的研究。在实验过程中用有机改性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与钙基蒙脱土不同的比例改性钙基蒙脱土,再用不同用量的膨胀剂(无水乙醇)预膨胀改性土,改变工艺参数,得出最佳力学性能的纳米复合材料的配比和工艺条件。研究表明,在65℃恒温水浴中,采用钙基土与CTAB配比为2.8:1制得有机粘土,再按无水乙醇与钙基土配比为7ml:1g预膨胀有机粘土,所制得的复合材料性能最好;并考察了该预膨
2、胀有机土中膨胀剂残余量对复合材料力学性能的影响,实验表明,烘干温度恒定(50℃),烘干时间为125min所得到的预膨胀有机粘土相对应的复合材料的力学性能最优。关键字:CTAB,丁腈胶,膨胀剂,预膨胀有机改性土,纳米复合材料TheEffectsofAmountofExpanderstoClay/RubberNanocomposites'Micro-StructureandPropertiesAbstracte:Thesubjectusingtwo-stepmodificationandpreparationexpansionca
3、lcium-MontmorilloniteclaytopreparationofClay/RubberNanocomposites.Studyingitsmicrostructureandproperties.Intheexperimentswith16alkyltrimethylammoniumbromide(CTAB)andcalcium-Montmorilloniteclayindifferentproportionsofmodifiedcalcium-Montmorilloniteclay,thenuseadiffer
4、entamountofexpander(ethanol)expansionofmodifiedsoil,changeparameters,cometothebestproportionandmechanicalpropertiesofNanocomposites.Studieshaveshownthattheconstanttemperaturewaterbathat65℃,Calcium-basedsoilandratioofCTABfor2.8:1organicclay,Ratioofethanolandcalcium-b
5、asedsoilexpansionfor7ml:1goforganicclayCompositeproducedisthebestperformance,andHavevisitedtheExpanderinpre-expansiveorganicsoilresidueeffectonmechanicalpropertiesofcompositematerials.Experimentsshowthatconstantdryingtemperature(50℃),thedryingtimeis125mintheresultin
6、gexpansionoftheorgano-clayoptimalmechanicalpropertiesofcompositematerials.Keywords:CTAB,NBR,Expanders,ExpansiveClay,Nanocomposite目录1前言11.1粘土的结构组成、性质和有机化11.1.1粘土的结构与组成11.1.2粘土的性质21.1.3蒙脱土的有机化41.2聚合物/粘土纳米复合材料51.2.1种类与结构61.2.2聚合物/粘土纳米复合材料的制备方法71.3丁腈橡胶的特性及应用101.3.1丁腈橡胶的
7、特性101.3.2丁腈胶的应用111.4本课题研究的主要内容及意义122实验部分142.1实验原料142.2实验配方142.3实验设备及测试仪器152.4实验工艺过程152.4.1钙基蒙脱土的改性152.4.2有机改性土的预膨胀162.4.3粘土/橡胶纳米复合材料的制备162.4.4粘土/橡胶(NBR)纳米复合材料的实验工艺流程图17Ⅰ2.5粘土/橡胶纳米复合材料性能测试182.5.1微观结构表征182.5.2力学性能测试183实验结果与分析讨论203.1不同用量的CTAB改性钙基土的微观结构分析讨论203.2不同用量无水乙醇
8、预膨胀2.8:1改性土膨胀效果分析讨论213.2.1实验方案213.2.2力学性能测试与微观结构表征213.2.3数据分析223.3用7份无水乙醇预膨胀2.8:1改性土烘不同时间的膨胀效果分析讨论233.3.1实验方案233.3.2力学性能测试与微观结构表征233.3.3数据
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