尼龍6（PA6）是一種力學(xué)性能優(yōu)異、耐油性強、耐腐蝕性好和耐磨性高的工程塑料,是低壓電器外殼絕緣材料首選基料之一。但PA6材料在強酸或堿性條件下的性能劣化明顯,同時因易吸水和易燃的缺陷影響其產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性和電性能從而限制了PA6的應(yīng)用。高嶺土可以作為PA6材料的良好補強劑,可以提高材料的表面性能、尺寸精度、機械強度、耐磨性、介電強度、耐紅外線性和耐化學(xué)腐蝕性等。另外,經(jīng)改性的高嶺土在PA6材料的燃燒過程中發(fā)揮一定的阻燃效果。本研究使用經(jīng)改性的高嶺土與PA6共混制備復(fù)合材料并表征其相關(guān)性能,具體如下:改性高嶺土的制備。將高嶺土與尿素溶液混合,采用機械攪拌,同時輔以超聲條件保溫一段時間。其中用于制備尿素插層高嶺土（KU）,最佳條件為:溫度60℃,時間為7.5 h,高嶺土與80%尿素溶液的固液比為1:2,插層率可達到95.1%。使用不同濃度的H₂SO₄溶液將高嶺土/尿素復(fù)合插層化合物中的尿素通過超聲5 min置換得到水合高嶺土（KW）。結(jié)果表明,在固液比為1:10下制備KW的最佳條件為60℃,0.5 mol·L-1 H₂SO... 

【文章來源】：南寧師范大學(xué)廣西壯族自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

010年~2017年我國低壓電器產(chǎn)品進出口情況

可以確定插層反應(yīng)的最佳條件。（1）改性時間對插層率的影響固定以 70%尿素溶液為插層改性液，在 65 ℃溫度下，加入 10 倍質(zhì)量于高嶺土的尿素溶液，研究不同插層時間對材料插層率的影響，經(jīng)過 3 h、4.5 h、6 h、7.5 h、9 h 等不同改性時間制得的材料的 XRD 圖譜如圖 2-1 所示。由圖 2-1 可知，純高嶺土 001 晶面的衍射峰位于 2θ=12.35°處，相應(yīng)的 d001值為 0.72 nm。當高嶺土插入飽和尿素溶液后，001 晶面的衍射峰移動到 2θ=8.26°時，其 d001值也增加到 1.07 nm，這與文獻[80]報道的尿素插入高嶺土特征衍射峰的位置、間隔一致，表明尿素已經(jīng)成功地插入高嶺土層之間，形成高嶺土/尿素插入復(fù)合物。由公式 2-1 可得出不同改性時間的插層率，插層時間為橫坐標，插層率為縱坐標作圖，結(jié)果如圖 2-2 所示。由圖 2-2 可知，固定反應(yīng)溫度為 65 ℃，加入 10 倍高嶺土質(zhì)量的的 70%尿素溶液，隨著改性時間的增加，KU 的插層率先較快速增大，隨后插層率增長的速度逐漸變緩，最后在 7.5 h 時達到基本平衡。

圖 2-2 不同插層改性時間對 KU 插層率的影響（2）尿素溶液濃度對插層率的影響固定尿素溶液和高嶺土的投入質(zhì)量比為 10:1，反應(yīng)溫度為 65 ℃，反應(yīng)時間為 7.5 h,研究不同濃度的尿素溶液插層改性后高嶺土插層率的影響。改性后高嶺土的 XRD 圖如圖 2-3 所示，由公式 2-1 計算得到插層率，不同尿素溶液濃度與插層率的關(guān)系如圖 2-4 所示。由圖 2-3 及圖 2-4 可知，當尿素溶液濃度低于 70%時，尿素分子無法插層到高嶺土層間，當尿素溶液濃度提高到 70%以后才能檢測到高嶺土層間距的變化，且隨著尿素濃度的逐漸增大，材料的插層率也隨著增大，當尿素溶液為 80%時，材料的插層率達到 95.25%。低濃度尿素溶液無法插層高嶺土，這可能是尿素在插層時，同時也存在脫嵌作用，兩者共同作用，當溶液中尿素濃度較高時，插層速率高于脫嵌速率。


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