聚乙烯-蒙脫土納米復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、該文以有機(jī)改性劑處理過(guò)的蒙脫土(MMT)、高密度聚乙烯(HDPE)為原料，以馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯(PEMA)作為相容劑，采用熔體插層法制得了聚乙烯/蒙脫土(PE/MMT)納米復(fù)合材料。 通過(guò)XRD、TEM對(duì)蒙脫土在聚乙烯基體中的分散行為及復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，分析并討論了蒙脫土在基體中的分散效果及其影響因素，并且對(duì)PE/MMT納米復(fù)合材料的力學(xué)性能、熱學(xué)性能、氣液阻隔性能以及結(jié)晶性能進(jìn)行了研究。 考察蒙脫土的分散情況

2、以及相容劑用量對(duì)納米復(fù)合材料的增強(qiáng)效果的影響，結(jié)果表明，有機(jī)蒙脫土對(duì)聚乙烯基體具有增強(qiáng)作用。當(dāng)有機(jī)蒙脫土含量在3wt％左右時(shí)，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大值34.79MPa，比純PE提高了約13.5％。但斷裂伸長(zhǎng)率有一定程度的下降。隨著PEMA含量增加，復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度先提高后下降。 對(duì)復(fù)合材料熱穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試，TGA實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合材料的熱分解最迅速時(shí)的溫度(Tmax)比純PE提高了約5℃，同時(shí)分解速率變慢。說(shuō)明蒙脫土的引入使

3、得PE/MMT納米復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性提高了。 對(duì)材料的氣液阻隔性能進(jìn)行測(cè)試，比較純PE和PE/MMT體系的氣體透過(guò)量以及氣體透過(guò)系數(shù)發(fā)現(xiàn)，加入少量有機(jī)蒙脫土，PE/MMT體系的氧氣透過(guò)量比純PE體系下降了約15％，氣體透過(guò)系數(shù)也減小了15％。材料對(duì)有機(jī)溶劑的相對(duì)吸附量也有明顯下降。 采用DSC對(duì)材料的等溫結(jié)晶以及非等溫結(jié)晶行為進(jìn)行了研究。通過(guò)計(jì)算Avrami指數(shù)表明，復(fù)合材料的成核機(jī)理相對(duì)于純PE而言發(fā)生了變化，蒙脫土片