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高分子/無機納米復(fù)合材料由于其獨特的性能已經(jīng)引起人們廣泛的研究興趣，而且也成為將來材料的研究熱點之一。它克服了單一材料和傳統(tǒng)復(fù)合材料性能上的缺陷，使材料既具有無機材料的優(yōu)點(如剛性、高熱穩(wěn)定性和特殊的光電磁性能等)，而且具有高分子材料的優(yōu)點(如彈性、介電性、延展性和可加工性能等)，但是納微米材料在高聚物基體中的分散程度直接影響復(fù)合材料的性能，所以，實現(xiàn)納米顆粒的均勻分散成了研究的難點。 本文圍繞納米材料的表面處理及其在高聚物基體中的應(yīng)用這一主題，主要選取了本體材料(PA6)和兩種無機材料(凹凸棒土和超細紅磷)來制備納米復(fù)合材料，主要開展了以下幾方面的工作： 1、著重研究了十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和十二烷基磺酸鈉(SDS)改性凹凸棒土的改性效果，結(jié)果表明兩種表面活性劑并不能進入凹凸棒土的層間，不能擴大其層間距，只能以吸附的方式附著在凹凸棒土的表面，但經(jīng)過其處理后凹凸棒土表面性質(zhì)得到了很大的改善，在有機介質(zhì)中表現(xiàn)出良好的分散性。研究不同pH值下凹凸棒土對十二烷基磺酸鈉(SDS)的吸附效果，實驗證明酸性條件能夠減少硅酸鹽雜質(zhì)，pH=7時吸附達到最佳。 利用熔融共混的方法制備聚酰胺6/有機化凹凸棒土納米復(fù)合材料。對所制備材料的結(jié)構(gòu)、機械性能、結(jié)晶性能、熱性能、阻隔性能等進行表征，發(fā)現(xiàn)有機化凹凸棒土對聚酰胺6有明顯的增強作用，凹凸棒土與聚酰胺6之間形成氫鍵，但并不改變聚酰胺6的晶型。與層狀無機粘土相似，纖維狀有機化凹凸棒土填充的聚酰胺6納米復(fù)合材料具有一定的阻燃性能。通過流變學(xué)研究，進一步揭示其結(jié)構(gòu)-性能之間的相互關(guān)系，高分子鏈運動由于凹凸棒土的添加受到限制，在宏觀上性能上表現(xiàn)為熱學(xué)和機械性能的增強。 2、用氫氧化鎂和酚醛樹脂分別對紅磷進行無機和有機包覆，研究了反應(yīng)條件對包覆結(jié)果的影響。通過在水溶液中形成沉淀或高分子網(wǎng)絡(luò)凝膠，使紅磷表面形成緊密、牢固的凝膠包覆層。通過XPS、TG、DTA等測試表明：微膠囊化紅磷表面P含量大大減少、自燃溫度上升將近100℃。而且經(jīng)過酚醛樹脂改性后的紅磷粉末，其表面張力與高聚物的界面張力均有不同程度的下降，改善了無機相與有機相的相容性，有利于微膠囊超細紅磷在樹脂基體中的應(yīng)用。 對聚酰胺6/微膠囊紅磷進行了阻燃和機械性能方面的研究，測試表明：添加紅磷可以大大提高聚合物的氧指數(shù)，添加量為15時就能符合UL94V-0標準，而機械性能影響不大。

    doi：
    10.7666/d.y1367515
    關(guān)鍵詞：
    納米復(fù)合材料 凹凸棒土 微膠囊紅磷 改性技術(shù) 表面處理 制備方法
    作者：
    楊福興
    學(xué)位授予單位：
    南京理工大學(xué)
    授予學(xué)位：
    碩士
    學(xué)科專業(yè)：
    材料學(xué)
    導(dǎo)師姓名：
    劉孝恒
    學(xué)位年度：
    2008
    語種：
    中文
    分類號：
    TB332 TB383
    在線出版日期：
    2009年01月15日