有机膨润土纳米复合材料的制备及性能表征.pdf

《有机膨润土纳米复合材料的制备及性能表征.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、刘曙光，等：聚氨酯／有机膨润土纳米复合材料的制备及性能表征17聚氨酯／有机膨润土纳米复合材料的制备及性能表征刘曙光张冬刘国玉彭辉(山东理工大学材料科学与工程学院，淄博255049)摘要采用溶液插层和单体插层两种方法制备聚氨酯(PUR)／6-机膨润土纳米复合材料。结果表明，溶液插层法和单体插层法制备的PuR／有机膨润土纳米复合材料的拉伸强度比纯PUR分别提高了6．4％和41．7％，断裂伸长率分别提高了4．9％和95．7％。单体插层法制备的纳米复合材料的结构和性能优于溶液插层法。关键词聚氨酯有机膨润土纳米复合材料性能聚氨酯(PUR)是世

2、界六大发展较快的合成材扫描电子显微镜(SEM)：Sirion200型，荷兰料之一，在过去几年始终保持6％的年均增长率。FEI公司；在我国，其近10年的增长速度也远高于国民生产总电子万能试验机：WDW1020型，中科院长春科值的增长。随着科技进步及新应用领域的拓展，新公司试验仪器研究所；PUR工业的发展将为人们带来更为便利和舒适的生热失重分析(TG)仪：TGA7型，美国TA公司。活，而我国必将成为世界PUR工业发展的动力1．3试样制备源。(1)有机膨润土的制备膨润土的主要成分是蒙脱石，是一种层片状硅将质量比为1：10的膨润土与水放人烧

3、杯中，加酸盐矿物，具有可膨润性和层问阳离子交换性。经入六偏磷酸钠或焦磷酸钠分散剂，搅拌1h后，静有机化处理后的膨润土有着良好的疏水亲油性能以置、沉降，加入一定量稀盐酸淋洗，抽滤，于80~C真及与聚合物的相容性，对PUR在二维方向上有明显空干燥，得到提纯的钙基膨润土。然后加入质量分的增强、增韧效果，经插层复合后的纳米复合材料的数为5％的钠化剂NaF，水浴60℃下搅拌1h，分离、拉伸强度和断裂伸长率可以得到明显改善和提高。洗涤、干燥，得到钠基膨润土。取一定量钠基膨润土山东省潍坊地区有着丰富的膨润土资源，为此，和水加入200mL烧杯中高速

4、搅拌，再加入一定比例笔者对潍坊产膨润土进行了有机化处理，然后采用的CTAB／HC1(物质的量之比为1：1)混和液，水浴加溶液插层和单体插层两种方法制备了PUR／有机膨热至75～80％，搅拌2h，静置48h，然后抽滤、洗润土纳米复合材料，旨在解决工业生产中普通PUR涤，于100℃下真空干燥，即得有机膨润土。制品的力学性能和热稳定性差等问题，并比较了两(2)PuR／有机膨润土纳米复合材料的制备种方法的优劣。溶液插层法：在三颈烧瓶中加入一定比例的1实验部分DDL一2000，40c【=下高速搅拌0．5h。加入TDI，升1．1主要原材料温至8

5、0qC反应5h，得PUR预聚体。加入质量分数膨润土：山东潍坊华夏膨润土矿产有限公司；为3％的有机膨润土，80℃下继续搅拌1．5h。真空十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)：天津科密欧脱泡】0mill后加入液态MOCA扩链剂，搅拌均匀化学有限公司；后，浇注到模具中，然后放置在110~C干燥箱里固化聚醚多元醇：DDL一2000，淄博德信化工有限公3h，得到溶液插层法制备的PUll／有机膨润土纳米司；复合材料试样，记为1。2，4．二异氰酸甲苯酯(TDI)：德国拜耳公司；单体插层法：在三颈烧瓶中加入质量分数为亚甲基双邻氯苯胺(MOCA)：上海化

6、学试剂厂。3％的有机膨润土，然后加入一定量的DDL一2000，1．2主要设备、仪器40qC下高速搅拌0．5h；升温至80qC，加入一定量多晶x射线衍射仪(XRD)：D8一ADVANCETDI，搅拌5h；真空脱泡10min后加入液态MOCA扩型，德国Brucker公司；链剂，搅拌均匀后，浇注到模具中，然后在1】0qC下干燥箱：DHG一905JA型，上海一恒科学仪器有限公司；收稿日期：2009—12—0918工程塑料应用2010年，第38卷，第2期固化3h，得到单体插层法制备的PUR／有机膨润土纳米复合材料试样，记为2。1．4性能测试采

7、用XRD分析纳米复合材料的插层复合效果，测试条件为CuKe~(波长为0．154mm)，管电压40Ul02030405060kV，管电流100mA；2O／(。)采用SEM观察试样结构与形貌；1一有机膨润土；2一PuR；3—1；4—2采用TG仪分析纳米复合材料的热稳定性，试图2有机膨润土、PUR、和PUR／有机膨润土的XRD谱图样质量为10mg左右，升温速率20％／min，温度范从图2可以看出，纯PUR在20=0～60。时无任围25～600~C；何衍射峰出现；而在1和2中，有机膨润土分别在拉伸性能按GB／T1040—1992测试，拉伸速

8、率衍射角20=1．802。和20=1．532。处出现强的(001)为50mm／min。面衍射峰，这表明体积较大的PUR大分子已进入了2结果与讨论有机膨润土层问，使得有机膨润土的层间距由原来2．1膨润土的XRD分析的2．20nm分别增大