聚碳酸亚丙酯蒙脱土纳米复合材料制备与性能研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要本文通过熔融插层法制备了聚碳酸亚丙酯(PPC)／蒙脱土(MMT)复合材料。研究了蒙脱土(Na-MMT、DKlN和DK3)对PPC／MMT复合材料结构与性能的影响。主要研究结论如下：X射线衍射(Ⅺ①)分析表明：DKlN和DK3具有较Na-MMT更大的层间距，更利于PPC分子链的插入。PPC／DKlN和PPC／DK3形成了插层型纳米复合材料，而PPC／Na-MMT则未能形成插层型纳米复合材料。力学性能测试显示；DKlN和DK3对PPC／MMT复合材料力学性能有着不同的改性作用。在相同粘土含量下，PPC／DKlN复合材料体系的力学性能优于其它体系的力学性能。三种PPC／M

2、MT复合材料的拉伸强度和冲击强度均随MMT含量的增加而表现先增加后下降的趋势，但断裂伸长率一直呈下降趋势。在MMT用量为6％时，复合材料的冲击强度和拉伸强度均达到最大值。热性能分析发现MMT的加入提高了PPC的玻璃化温度和热变形温度。随着MMT含量的增加，玻璃化温度先增加后降低，但热变形温度则一直增加。在相同MMT含量时，PPC／DKlN具有最优的玻璃化温度和热变形温度。耐介质性能研究表明PPC巾KlN和PPC／DK3纳米复合材料的耐水性和耐机油性较纯PPC有显著提高，PPC，Na-MMT的耐油性优于纯PPC，但其耐水性降低。这可归因于PPC／DKlN和PPC／DK3形成插层纳米复合材料后具有

3、优良的气液阻隔性。三种PPC／MMT复合材料的耐汽油能力均低于纯PPC，这是因为汽油对PPC有强溶解能力。三种复合材料的耐介质性能随着MMT含量的增加均表现为先改善后降低，这与MMT用量增多，部分MMT出现团聚现象有关。关键词：蒙脱土，聚碳酸亚丙酯，纳米复合材料，熔融插层武汉理工大学硕士学位论文ABSTRACTInthispaper，Poly(propylellccarberla：te)(PPC)／montmorillonite(MMT)compositeswerepreparedbymeltintercalationwithMMTsuchasNa-MMT．DKlNandDK3．Effecto

4、fdifferentMMTonmicrostructureandpropertiesofcompositewerestudied．Mainconclusionswereasfollow：．XRDresultsshowed：DKlNandDK3hadlargerinterlayerspacing，andthusweremoreconvenientforPPCmoleculechaininsertion,thanthatofNa-MMT．PPC／DKINandPPC／DK3werenanocompositeswithintercalatedmicrostructure，whilePPC／Na-MM

5、TWasnotananocomposite．Mechanicalpropertiestestingindicated：DKlNandDK3haddifferentmodifiedeffectsonmechanicalpropertiesofPPC／MMTcomposite．AtthesameMMTcontenLmechanicalpropertiesofPPC／DKlNcompositeWassuperiortoothers’．TensilestrengthandimpactstrengthofPPC／MMTcompositesincreasedfirstlyandthendecreased,

6、whileelongationatbreakdecreasedmonotonously,withMMTcontentincreased．TensilestrengthandimpactstrengthallhadthehighestvalueswhenMMTcontentwasat6％．ThermalpropertiesanalysisfoundthatMMTimprovedglasstransitiontemperature(建)andthermaldeformationtemperatureofPPC．WimMMTcontentincreased,Tgincreasedfirstlyand

7、thendecreased,whilethermaldeformationtemperatureincreasedmonotonously．AtthesameMMTcontent,PPC／DKlNnanocompositeshadthebestthermalpropertiesamongallthecomposites．Mediaresistancetestdisplayedthatwateran