新型納米復(fù)合發(fā)泡劑的原位制備、表面修飾及性能表征.pdf

1、與普通泡沫塑料相比，微孔泡沫塑料具有更優(yōu)異的機(jī)械和熱力學(xué)等物化性能，被認(rèn)為是二十一世紀(jì)的新型材料。目前微孔泡沫塑料的制備主要是通過(guò)選用超臨界流體作為發(fā)泡劑，嚴(yán)格控制制備條件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本課題創(chuàng)新性提出通過(guò)制備有機(jī)-無(wú)機(jī)納米復(fù)合發(fā)泡材料來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)泡劑的細(xì)化，以減小泡孔尺寸。論文用原位制備的方法在蒙脫土(MMT)的層間合成聯(lián)二脲(LDA)，制得LDA-MMT新型有機(jī)-無(wú)機(jī)納米復(fù)合發(fā)泡劑，對(duì)材料進(jìn)行表面修飾后，研究了復(fù)合材料的發(fā)泡性能。主要研究成

2、果如下:
　　 (1)通過(guò)溶液插層的方法先制備出尿素-蒙脫土(Urea-MMT)納米復(fù)合材料，然后引入肼分子，在適當(dāng)條件下使二者在蒙脫土的層間反應(yīng)生成聯(lián)二脲。使用XRD表征方法考察了肼的濃度及加入量對(duì)產(chǎn)物層間距的影響，結(jié)果表明:當(dāng)肼溶液的濃度大于40％，n(NH2NH2)∶n(CO(NH2)2)≥20時(shí)，復(fù)合材料的層間距維持在1.76nm左右，與Urea-MMT的層間距1.71nm不同。結(jié)合FT-IR、NMR、TG-DSC等方法

3、證明蒙脫土的層間原位生成了聯(lián)二脲。
　　 (2)選用硅烷偶聯(lián)劑KH-550、KH-560和KH-570對(duì)LDA-MMT表面進(jìn)行修飾，SEM結(jié)果表明修飾后樣品的團(tuán)聚作用減弱，分散性得到提高。經(jīng)KH-570修飾后的樣品分散性最好，大小均勻。XRD結(jié)果表明:KH-550的齊聚物插層進(jìn)入到了LDA-MMT復(fù)合材料的層間，使得層間距從1.76nm增加到2.19nm;而KH-560和KH-570并沒(méi)有進(jìn)入層間，只是覆蓋在蒙脫土的表面。

4、>　　 (3)將經(jīng)KH-570修飾后的納米復(fù)合材料(KH-570-LDA-MMT)分別用于環(huán)氧樹脂、聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)三種聚合物基體中進(jìn)行發(fā)泡實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:HDPE較適合作為L(zhǎng)DA擠出發(fā)泡的聚合物基體。與用純LDA作為發(fā)泡劑的發(fā)泡效果相比，納米復(fù)合發(fā)泡劑的發(fā)泡效果較好，具有較小的泡孔大小(從200μm減小到100μm)，均勻的泡孔尺寸以及泡孔分布。
　　 本研究工作不僅拓寬了有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料在發(fā)泡劑方