高岭土/有机插层纳米复合物研究

被引量 : 0次 | 上传用户:lrq22
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在过去十几年中,聚合物/层状硅酸盐(简称PLS)纳米复合材料已成为一个极为活跃的研究领域,吸引着众多研究者。不同于传统的复合材料,这种复合材料其微区通常为纳米尺度,在其内部各组分的协同作用下会产生一些母体所不具备的特异性质。近几年来,PLS纳米复合材料的制备是探索高性能复合材料的一条重要途径,是材料科学领域研究的一个热点,已引起人们的广泛关注。有关这方面的研究主要集中在聚合物/蒙脱土纳米复合材料。 高岭土与蒙脱土同属于层状硅酸盐,两者都具有典型的层状结构,是用插层复合法制备聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料理想的主体矿物。在高分子材料领域,高岭土是性能较蒙脱土更加优异的无机填料。与蒙脱土相比,其层状结构更为完美,杂质更少。可以预料,如果能够制备出聚合物/高岭土纳米复合材料,那么它将可能会展现出更加诱人的优异性能。近年来,高岭土/聚合物纳米复合物研究已经开始成为一个研究热点。 目前,国内外对聚合物/高岭土纳米复合材料的研究,基本上还只是停留在制备高岭土/有机插层复合物阶段,真正制备出来的高岭土/聚合物纳米复合物只有少数几种,还没有将其用于材料工业生产的报导。 国内外高岭土/有机插层复合物研究的重点,主要集中在挑选通用插层剂、改进插层方法、缩短插层反应时间、提高插层率、探索插层复合物的结构和性能等几个方面。这些都是为将来聚合物/高岭土纳米复合材料的广泛应用所做的基础性工作。 本文在查阅大量文献基础上,综述了近年来国内外有机/无机纳米复合材料,特别是聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的研究现状。插层复合法是制备聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的主要方法。文中着重阐述了聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的结构、分类、制备方法以及材料的性能和应用。 本文研究了高岭土/乙酸盐插层复合物的制备和表征方法。这种制备方法是对以前的制备方法的重要改进。通过本法制备出的高岭土/乙酸盐插层复合物,可以直接用作高岭土/聚合物纳米复合物的中间体。研究发现,在水的参与下,乙酸钾可以直接插入高岭土层间,形成高岭土/乙酸钾插层复合物。反应体系中,高岭土、乙酸钾和水的量都必须严格控制,才能获得比较满意的插层率。实验发现,当高岭土、乙酸钾与水的比例为7:3:1时,只需24小时,就基本达到最大插层率(插层率超过80%)。傅立叶变换红外光谱显示,水和乙酸钾一同插入到高岭土的层间,并与高岭土的内表面羟基形成了氢键。用无水乙醇作洗涤液可以将吸附在高岭土颗粒表面的乙酸钾洗脱除去,而已经插入高岭土层间的乙酸钾则不受影响。在严格控制pH的条件下,乙酸铵也可以直接插入高岭土层间,但插层率很低。与乙酸钾不同,乙酸铵与高岭土的插层作用在pH=9的缓冲溶液中,比在近干态下进行的完全。当乙酸铵的浓度为10mol/L时,乙酸铵与高岭土的插层作用进行的更快、更充分。并且此时在X射线粉晶衍射图谱中,会出现d值为3.13nm的衍射峰。钾离子的存在,可能对乙酸盐的插层有很大的促进作用。 本文探讨了以高岭土/毗淀插层复合物的制备与表征方法。实验中以高岭土旧MSO插层复合物作为前驱体,将甲醇引入高岭土层间,制得高岭土/甲醇插层复合物。然后以高岭土/甲醇插层复合物为中间体,将毗睫引入高岭土层间,从而制得高岭土邓比睫插层复合物。在实验过程中,用XRD、Ff-IR和TG一DSC等方法对制备的各插层复合物进行了表征。研究发现,在大量甲醇存在,并每天更换新鲜甲醇的情况下,甲醇可以置换高岭土旧MSO插层复合物中的DMSO,而插入高岭土层间,得到高岭土/甲醇插层复合物。毗淀可以置换高岭土/甲醇插层复合物中的甲醇,使高岭土层间距进一步增大,得到高岭土/毗咤插层复合物。IR谱图表明,甲醇、毗睫与高岭土层间的内表面轻基形成了氢键。文中对毗陡分子在高岭土层间的形态进行了分析,判断毗淀在高岭土层间是立着的。砒咤分子中的氮原子正对着高岭土层面。高岭土/甲醇插层复合物和高岭土/毗淀插层复合物,都不很稳定,在常温下放置就会导致有机分子在层间的排列方式变化,甚至脱嵌。 本文还初步尝试了高岭土/聚丙烯睛纳米复合物的制备方法。实验中,以高岭土/乙酸钾插层复合物为中间体,用插层取代的方法,将丙烯睛单体引入高岭土层间,通过引发剂引发,单体原位聚合,制备高岭土/聚丙烯睛纳米复合物。XRD图谱显示,在所得产品中,高岭土己经非晶态化,各衍射峰已变得很弱,几乎被削平了,这说明聚丙烯睛己经与高岭土达到了纳米尺度的均匀复合。
其他文献
宋代文言小说从数量上说现在可知的有两百多种,并不比唐代少。这和宋人自上而下的躬自创作及浓厚的阅读欣赏兴趣是分不开的。总的说来,北宋传奇成就较高,代表作为《青琐高议》、
传统的天然纤维棉花具有较好的亲水性和自然的形态结构,但在被汗浸湿以后,由于放湿特别慢,会发生纤维粘贴在皮肤上的现象,带来极不舒服的感觉。普通聚酯纤维由于本身的疏水特性,有
应用CCS《综合安全评估应用指南》的理论框架,对“海桥”客滚船航运管理中由于人为因素/人为失误,给该船安全带来的风险进行了综合评判,按照综合安全评估的5个标准步序完成了总
伴随着世界经济一体化,市场竞争全球化的大趋势,尤其是我国加入WTO以后,企业间的竞争越来越激烈,企业竞争力已成为一个迫切需要研究的课题。本文以大连三洋制冷的企业竞争力为研
自古以来,面料的性能完全凭借经验进行设计。面对企业的技术现实和快节奏高品质的市场需求,研究生何雪莲采用课题组的多项研究成果尝试开发了精纺毛型面料服用性能预测软件初级
目的 甲状腺功能减退症(甲减)是由于各种原因引起的甲状腺激素合成、分泌或生物效应不足所导致的体内代谢活动下降的一组临床综合征,是内分泌系统中较为常见的疑难病症。目前临
本文主要探究邪教犯罪的成因、控制以及在刑事立法中规定专门的邪教犯罪如何违背了刑法之正当性这些问题。大多数(并非全部)讨论是立足于我国的国情,综合运用历史的、比较的和
本课题是有关汉语方言持续标记的比较研究,这是多年来语法学界讨论的一个热点问题,我们在前辈时贤研究的基础上,从汉语方言的整体出发,对这个问题进行深入的发掘和研究。 汉语
资本效率决定中国经济未来的走势。作为直接融资渠道的资本市场能否有效配置资本关系到我们的经济增长的速度和质量。本研究以农业上市公司为重点来研究资本市场的效率问题,并
改革开放以来,中国信贷交易的市场化程度已经大大提高,但信贷市场在经济转型时期的一些特征仍然存在。1998-2002年间出现了信贷配给现象:广大农村和中西部地区的企业和居民、全