文档介绍：东北大学
博士学位论文
原位聚合制备聚α烯烃/蒙脱土纳米复合材料的研究
姓名:杨凤
申请学位级别:博士
专业:材料物理与化学
指导教师:黄葆同;冯之榴
于两要原位聚合制备聚┨赏淹聊擅赘春喜牧系难芯昀矗酆衔铮阕垂杷嵫文擅赘春喜牧铣晌2牧辖绲囊桓鲂碌难芯咳鹊恪得双载体催化剂。片层间距增加,,导致活性下降。十/所谓聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料是指伸展的聚合物链插入层状硅酸盐纳米级厚度的片层与片层之间,或层状硅酸盐在聚合物中分层,形成具有一维纳米尺发挥无机材料的刚性、尺寸稳定性、热稳定性与聚合物的韧性、可加工性的特点,用于制备聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的基体包括了热塑性树脂、热固性树脂、热塑性弹性体以及橡胶,制备方法以熔融共混和原位插层聚合为主。按照热力学规律,在熔融共混的过程中,体系只有产生足够的焓以克服熵的阻碍作用,才能实现层状硅酸盐在聚合物基体中的良好分布。对于非极性的聚┨A实现层状硅酸盐在聚合物基体中良好分布,通常要对层状硅酸盐进行表面改性,将亲水性的层状硅酸盐改性为亲油性的,或官能化聚合物,如引入马来酸酐化聚烯烃,以通过增加层状硅酸盐与基体之间的相互作用力来增加体系焓的产生。尽原位聚合法的概念可源溯于世纪年代的聚合填充制各聚合物复合材料的方法。先将催化剂负载于层状硅酸盐层间,再直接在层状硅酸盐上引发聚合,通过聚合热将层状硅酸盐分层,形成纳米复合材料。一方面,原位聚合法消除了非极性的聚合物与极性的层状硅酸盐熔融共混过程中的焓、熵壁垒,容易制备纳本论文主要报道几种以蒙脱土为载体的负载催化剂的制各方法,进而原位聚合制备/蛃/擅赘春喜牧希⒍源呋恋拇呋灾始八媚擅复合材料的性能做了分析和讨论。痪酆现票妇垡蚁赏淹聊擅赘春喜牧系难芯利用蒙脱土在醇中能发生层间膨胀的性质,先将拇己衔锝换坏矫赏土的层间,在蒙脱土层间形成⒕В涸豑,通过化学分散法制进入阒洌么呋廖2宀阈痛呋痢的引入对催化剂的催寸的复合材料。由于层状硅酸盐纳米粒子和聚合物分之链的协同作用,可以充分制备出性能优异的聚合物纳米复合材料。管如此,熔融共混法很难制备纳米粒子分散好,性能佳的复合材料。米复合材料。另一方面,层状硅酸盐表面和孔穴中常含有杂质和极性官能团,易分析结果表明,蚑南群笠攵际姑赏淹直鹪鲋得鞔呋磷榉植宀东北大学博士学位论文摘要/
轙两种纳米复合材料的熔点都提高了℃,/擅赘土。馄紫允荆涣C赏淹猎。,耐热性增加。、【化活性有决定性的影响,随疢的增加,催化活性增加。饔迷于,一方面,它可以屏蔽蒙脱土表面复杂的化学性质对催化剂活性中心的影响,同时发挥高效载体的作用;另一方面,魑2宀慵粒梢允姑赏淹疗慵双载体催化剂表现出与传统呋料嗨频木酆闲灾剩弑冈靥催化剂的高活性特征,活性达痬·痪哂型掣咝г靥宕呋相同的聚合活性对聚合温度和门比的依赖性。通过控制聚合时间,可以控制复合材料中蒙脱土的含量。由于聚合产物的分子量对聚合温度有一定的依赖性,通过改变聚合温度,本文制备了,蛈疢两种纳米复合材料。和治霰砻鳎街址肿恿刻逑档哪擅赘春喜牧隙嘉0牒筒层共存的结构。这种纳米结构给材料的热性能和机械性能都带来很大的改善。分予量不同,聚乙烯的拉伸行为和拉伸性能不同,纳米蒙脱土片层对其增强效果也不同。同分子量相近的纯膦鰓相比,/擅赘春喜料的拉伸性能得到明显增强,在结晶度大幅降低的情况下,材料的拉伸摸量和拉伸强度都有较大幅度的增加,断裂伸长率变化很小。而/擅赘春喜料的增强效果不明显。作者认为,产生这种增强效果差异的原因在于蒙脱土片层与不同分子量分子链间的相互作用不同。分子链长,分子链间相互缠结多,这种大分子链间的相互缠结不仅增强了其自身的分子间相互作用,同时也由于蒙脱土片层亦被缠结于其中而增强了蒙脱土片层与分子链之间的相互作用。另一可能原因是强的分子间相互作用使原位生成的蒙脱土纳米结构更稳定。与分子量相近的纯相比,纳米复合材料的耐热性提高。/合材料的维卡软化点提高了近℃。原因在于蒙脱土片层对聚乙烯分子链运动的限制作用。这种限制作用使分子链运动困难,甚至部分失去了结晶能力,表现宀阈透呙芏染垡蚁赏淹聊擅赘春喜牧系闹票利用蒙脱土的层间化学活性,以正硅酸乙酯为原料,通过凝胶分散法把硅胶引入其层间域,并交替形成分子级别的支柱而制成一类具有交联结构的多孔纳米蒙脱的面内伸缩振动峰因峰的重叠而变宽。结果显示,交联蒙脱土的层间距距初步增加,为催化剂活性中心的插层及蒙脱土在聚合过程中的剥离奠定基础。摘要东北大学博士学位论文/、
破裂所受到的限制阻碍作用更强。利用蒙脱土在水中可以剥离的特性,通过乳液聚合法制备了疢。’.,且卣餮苌浞迦窕U庑┙峁得鳎杞荷于蒙脱土片层之间,并对蒙脱土