聚氯乙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能研究

摘要

本文首先合成了两种含有可聚合双键的季铵盐：甲基丙烯酰氧乙基-十六烷基-二甲基溴化铵（MHAB）和甲基丙烯酰氧乙基-苄基-二甲基氯化铵（MBAC），通过离子交换反应将季铵盐用于蒙脱土的修饰，得到两种季铵盐修饰蒙脱土（16-MMT、B-MMT），并进行XRD和TGA表征。利用甲基丙烯酸甲酯与季铵盐修饰蒙脱土发生原位共聚合反应，制备两种低聚有机蒙脱土（PMMA-16-MMT、PMMA-B-MMT），XRD、TGA和TEM结果表明聚合物链插层进入蒙脱土层间，蒙脱土层间距增大。
　　 分别将两种低聚有机蒙脱土与聚氯乙烯树脂熔融共混制备PVC/蒙脱土纳米复合材料（PVC/PM-16-MMT、PVC/PM-B-MMT）。通过XRD和TEM表征复合材料的微观结构和形貌，PVC/PM-16-MMT复合材料为部分插层-部分剥离型结构，PVC/PM-B-MMT复合材料为不相容的插层型结构。通过对材料进行热重分析，热变形温度的测定，复合材料的热性能相对未改性PVC树脂提高。通过力学性能测试，PVC/PM-B-MMT复合材料的拉伸性能和断裂伸长率比未改性PVC有所提高；PVC/PM-16-MMT复合材料的力学性能没有明显变化。当蒙脱土含量较少时，蒙脱土片层在PVC树脂中分散效果比较好，同时材料的综合性能提高比较大。

目录

文摘

英文文摘

英文名称或缩写与中文名称对照表

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 聚氯乙烯的改性

1.2.1 添加改性剂改性PVC

1.2.2 通过塑料共混改性PVC

1.2.3 纳米复合技术改性PVC

1.3 PVC/蒙脱土纳米复合材料的研究

1.3.1 蒙脱土的结构与性能

1.3.2 聚合物/蒙脱土纳米复合材料的制备与结构

1.3.3 PVC/蒙脱土纳米复合材料的国内外研究进展

1.4 本实验选题依据和研究内容

参考文献

第二章 可聚合性季铵盐的合成

2.1 实验部分

2.1.1 实验原料

2.1.2 实验步骤

2.1.3 一表征方法

2.2 结果与讨论

2.2.1 甲基丙烯酰氧乙基—苄基—二甲基氯化铵的表征

2.2.2 甲基丙烯酰氧乙基—十六烷基—二甲基溴化铵的表征

2.3 本章小结

参考文献

第三章 可聚合性季铵盐对蒙脱土的修饰

3.1 实验部分

3.1.1 实验原料

3.1.2 实验步骤

3.2 表征方法

3.2.1 红外表征

3.2.2 XRD表征

3.2.3 TGA测试

3.3 结果与讨论

3.3.1 有机土的红外分析

3.3.2 有机土的XRD分析和季铵盐在蒙脱土中的排列分析

3.3.3 有机土的热重分析

3.4 本章小结

参考文献

第四章 原位聚合法制备低聚有机蒙脱土

4.1 实验部分

4.1.1 实验原料

4.1.2 实验原料的预处理

4.1.3 低聚有机蒙脱土的制备

4.2 表征方法

4.2.1 XRD表征

4.2.2 TEM测试

4.2.3 TGA测试

4.3 结果与讨论

4.3.1 PMMA—16—MMT和PMMA—B—MMT的XRD分析

4.3.2 PMMA—16—MMT的TEM分析

4.3.3 PMMA—16—MMT和PMMA—B—MMT的TGA分析

4.4 本章小结

参考文献

第五章 聚氯乙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

5.1 实验部分

5.1.1 实验仪器和原料

5.1.2 聚氯乙烯复合材料的制备

5.2 表征方法

5.2.1 XRD表征

5.2.2 TEM测试

5.2.3 TGA测试

5.2.4 热变形温度的测定

5.2.5 力学性能测试

5.3 结果与讨论

5.3.1 复合材料的XRD分析

5.3.2 复合材料的TEM分析

5.3.3 复合材料的热性能分析

5.3.4 复合材料的力学性能分析

5.4 本章小结

参考文献

第六章 结论

致谢

附图