原位插層尼龍-66/絹云母納米復(fù)合材料的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-06 18:22
絹云母是一種蘊(yùn)藏豐富的無(wú)機(jī)礦土,屬于標(biāo)準(zhǔn)的層狀硅酸鹽,但普遍利用率較低,自身價(jià)值難以提升;尼龍-66是一種優(yōu)良的工程塑料,但由于它本身的酰胺基團(tuán),易受光、水、熱影響其尺寸穩(wěn)定性而應(yīng)用受限。本文采用了原位插層聚合法,聚合生成尼龍-66基絹云母納米復(fù)合材料,既能提高絹云母的利用率,增其附加值,又完善了尼龍-66的力學(xué)性能、阻燃性和耐水性,擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。首先,對(duì)層間距小的無(wú)機(jī)絹云母進(jìn)行有機(jī)插層改性,將十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)加入經(jīng)熱活化酸化和鈉化后的絹云母中。利用離子交換,使CTAB長(zhǎng)分子鏈進(jìn)入絹云母片層中,制備出有機(jī)絹云母。通過(guò)SEM表面形貌分析發(fā)現(xiàn)CTAB分子已經(jīng)覆蓋到絹云母表面,XRD小角衍射發(fā)現(xiàn)層間距變大,紅外結(jié)果表明層間距增大原因在于CTAB長(zhǎng)鏈進(jìn)入層間,確定了改性的成功。隨后再通過(guò)XRD小角衍射具體分析絹云母在不同CTAB的量、不同反應(yīng)溫度、不同機(jī)械攪拌時(shí)間和超聲時(shí)間下層間距的變化,最終確定在CTAB陽(yáng)離子量為20倍絹云母的CEC、反應(yīng)溫度為120℃、機(jī)械攪拌和超聲時(shí)間都為30min時(shí)絹云母的層間距撐開到最大3.8nm達(dá)到預(yù)期值,同時(shí)發(fā)現(xiàn)超過(guò)30min超聲會(huì)使絹云母的片...
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 絹云母的概述
1.1.1 絹云母的結(jié)構(gòu)
1.1.2 絹云母的特性
1.2 絹云母的有機(jī)改性
1.2.1 表面改性
1.2.2 插層改性
1.3 尼龍-66
1.3.1 尼龍-66的簡(jiǎn)介
1.3.2 尼龍-66的合成
1.4 聚合物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料
1.4.1 聚合物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料的簡(jiǎn)介
1.4.2 聚合物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料的制備方法
1.4.3 聚合物基層狀硅酸鹽復(fù)合材料研究綜述
1.4.4 聚合物基層狀硅酸鹽復(fù)合材料的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)
1.5 本文研究的主要內(nèi)容及意義
1.5.1 本文研究的內(nèi)容
1.5.2 本文研究的意義
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2 儀器和設(shè)備
2.2.1 實(shí)驗(yàn)所需的儀器和設(shè)備
2.2.2 分析測(cè)試所需的儀器和設(shè)備
2.3 工藝過(guò)程
2.3.1 絹云母的有機(jī)化處理
2.3.2 有機(jī)絹云母/尼龍-66復(fù)合材料的制備
2.4 性能分析測(cè)試
第三章 插層分析
3.1 簡(jiǎn)介
3.2 插層過(guò)程分析
3.2.1 熱力學(xué)因素
3.2.2 動(dòng)力學(xué)因素
3.3 本篇課題的可行性理論分析
3.3.1 插層方法的特點(diǎn)
3.3.2 本課題可行性分析
第四章 絹云母的有機(jī)改性
4.1 SEM掃描分析
4.2 改性前后的紅外光譜分析
4.3 不同有機(jī)陽(yáng)離子加入量對(duì)絹云母熱性能的影響
4.4 不同有機(jī)陽(yáng)離子加入量對(duì)層間距的影響
4.5 溫度對(duì)絹云母片層距的影響
4.6 機(jī)械攪拌時(shí)間對(duì)絹云母層間距的影響
4.7 超聲時(shí)間對(duì)絹云母層間距的影響
4.8 本章小結(jié)
第五章 尼龍-66/有機(jī)絹云母納米復(fù)合材料的性能研究
5.1 納米復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)
5.1.1 插層型尼龍-66/絹云母納米復(fù)合材料
5.1.2 剝離型尼龍-66/絹云母納米復(fù)合材料
5.2 阻隔性能分析
5.3 復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能分析
5.4 沖擊性能分析
5.5 洛氏硬度分析
5.6 拉伸及壓縮性能分析
5.7 熱性能分析
5.8 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
本文編號(hào):3784178
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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第一章 緒論
1.1 絹云母的概述
1.1.1 絹云母的結(jié)構(gòu)
1.1.2 絹云母的特性
1.2 絹云母的有機(jī)改性
1.2.1 表面改性
1.2.2 插層改性
1.3 尼龍-66
1.3.1 尼龍-66的簡(jiǎn)介
1.3.2 尼龍-66的合成
1.4 聚合物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料
1.4.1 聚合物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料的簡(jiǎn)介
1.4.2 聚合物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料的制備方法
1.4.3 聚合物基層狀硅酸鹽復(fù)合材料研究綜述
1.4.4 聚合物基層狀硅酸鹽復(fù)合材料的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)
1.5 本文研究的主要內(nèi)容及意義
1.5.1 本文研究的內(nèi)容
1.5.2 本文研究的意義
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2 儀器和設(shè)備
2.2.1 實(shí)驗(yàn)所需的儀器和設(shè)備
2.2.2 分析測(cè)試所需的儀器和設(shè)備
2.3 工藝過(guò)程
2.3.1 絹云母的有機(jī)化處理
2.3.2 有機(jī)絹云母/尼龍-66復(fù)合材料的制備
2.4 性能分析測(cè)試
第三章 插層分析
3.1 簡(jiǎn)介
3.2 插層過(guò)程分析
3.2.1 熱力學(xué)因素
3.2.2 動(dòng)力學(xué)因素
3.3 本篇課題的可行性理論分析
3.3.1 插層方法的特點(diǎn)
3.3.2 本課題可行性分析
第四章 絹云母的有機(jī)改性
4.1 SEM掃描分析
4.2 改性前后的紅外光譜分析
4.3 不同有機(jī)陽(yáng)離子加入量對(duì)絹云母熱性能的影響
4.4 不同有機(jī)陽(yáng)離子加入量對(duì)層間距的影響
4.5 溫度對(duì)絹云母片層距的影響
4.6 機(jī)械攪拌時(shí)間對(duì)絹云母層間距的影響
4.7 超聲時(shí)間對(duì)絹云母層間距的影響
4.8 本章小結(jié)
第五章 尼龍-66/有機(jī)絹云母納米復(fù)合材料的性能研究
5.1 納米復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)
5.1.1 插層型尼龍-66/絹云母納米復(fù)合材料
5.1.2 剝離型尼龍-66/絹云母納米復(fù)合材料
5.2 阻隔性能分析
5.3 復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能分析
5.4 沖擊性能分析
5.5 洛氏硬度分析
5.6 拉伸及壓縮性能分析
5.7 熱性能分析
5.8 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
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