原位插層聚合納米MMT改性PA6結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、本文研究了一步法原位插層聚合尼龍6/蒙脫土(PA6/MMT)納米復(fù)合材料的制備工藝條件，(Al/Fe柱撐)無機(jī)-(十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)/己內(nèi)酰胺)有機(jī)復(fù)合蒙脫土(IOMMT)的制備工藝，并對其合成的PA6/IOMMT納米復(fù)合材料進(jìn)行了詳細(xì)的表征。 本文采用一步法原位插層聚合PA6/MMT納米復(fù)合材料，通過6-氨基己酸，磷酸，磷酸及其鈉鹽，磷酸和核苷酸鈉復(fù)合催化四種催化劑的比較，優(yōu)選出磷酸和核苷酸鈉為反應(yīng)體系復(fù)合催化劑

2、，探討了MMT含量對材料熱力學(xué)性能的影響，研究了復(fù)合催化劑用量、體系含水量、后期減壓階段真空度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、攪拌時(shí)間、超聲時(shí)間和超聲功率對聚合的影響，正交優(yōu)化確定了最佳制備工藝。最佳反應(yīng)工藝條件：以己內(nèi)酰胺為基準(zhǔn)，MMT用量為3.5wt％、復(fù)合催化劑用量為1.1wt％、體系含水量為7wt％、溫度200℃、反應(yīng)總時(shí)間7h、真空度(表壓)-0.04～-0.06MPa、攪拌時(shí)間30min、超聲時(shí)間60min、超聲功率640w，在最佳工

3、藝條件下聚合PA6/MMT納米復(fù)合材料，粘均分子量高達(dá)7.054*104，實(shí)現(xiàn)了低溫一步法原位插層聚合PA6/MMT納米復(fù)合材料。并對納米復(fù)合材料進(jìn)行了IR、XRD、TEM、SEM表征，結(jié)果表明：MMT層間距大大提高，均勻分散在PA6基體中，復(fù)合材料的熱力學(xué)性能和白度大大提高。 制備了無機(jī)-有機(jī)復(fù)合蒙脫土(IOMMT)，使用優(yōu)選實(shí)驗(yàn)和均勻設(shè)計(jì)，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了DPS分析，得到最佳的無機(jī)-有機(jī)物用量和工藝條件：當(dāng)Na-MMT用量1

4、g，CTAB用量為0.5902g，CTAB反應(yīng)時(shí)間為4.3728h，CTAB反應(yīng)溫度為61.2887℃，己內(nèi)酰胺用量為0.0450g，己內(nèi)酰胺反應(yīng)時(shí)間為7.4508h，己內(nèi)酰胺反應(yīng)時(shí)間為45.1053℃。并對其沉積機(jī)理和阻隔吸氧機(jī)理進(jìn)行了討論，通過XRF、XRD和AFM分析表明：Al/Fe進(jìn)入MMT層間并沉積在MMT表面。IOMMT片層已被完全剝離，片層結(jié)構(gòu)被破壞。 采用原位插層聚合法制備了PA6/IOMMT復(fù)合材料，采用TEM