天然橡胶基凹凸棒土纳米复合材料制备及性能研究

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0——凹凸棒石CuFe2O4纳米复合材料的制备、表征和吸附性能

0——凹凸棒石CuFe2O4纳米复合材料的制备、表征和吸附性能

凹凸棒石/CuFe2O4纳米复合材料的制备及对氮磷的吸附性能1 引言(需要扩展)凹凸棒石是一种链层状结构的含水富镁硅酸盐矿物,具有贯穿整个结构的大小为0.38nm×0.63nm的孔道,因此具有较大的比表面积及良好的吸附性能,已被广泛应用于水处理领域,但在废水处理应用中,由于凹凸棒石颗粒细小而悬浮于水中,难以快速分离,给实际运用带来了极大不便。

如果在凹凸棒石中负载一定量的磁性微粒,即可在处理废水后利用磁选分离技术将其从悬浮液中快速分离回收。

目前,在纳米Fe3O4磁性微粒的制备及以Fe3O4磁性微粒为磁源的各类磁性沸石,磁性蒙脱石,活性炭/铁氧粒子磁性复合材料等磁性吸附材料的制备及表征方面,国内外已有大量的文献报道。

存在的主要问题是纳米级Fe3O4极易氧化成Fe2O3而失去磁性,磁性吸附材料再生后磁回收率降低。

从当前研究现状来看,还未见有将抗氧化强的CuFe2O4与凹凸棒石复合制备磁性吸附材料并应用于吸附磷酸盐的报道。

鉴于此,本文采用化学共沉淀法制备凹凸棒石/CuFe2O4纳米复合材料,并进行表征,之后研究复合材料对磷酸盐的吸附性能。

2 实验部分2.1 仪器与试剂CuSO4·5H2O,FeCl3·6H2O,NaOH,NH4Cl,NaH2PO4·H2O均为分析纯试剂,使用前未经进一步纯化。

凹凸棒石(需要基本介绍);某型号扫描电镜(某国家某公司),某型号比表面积测定仪(某国家某公司),某型号红外光谱仪(某国家某公司),某型号振动样品磁强计(某国家某公司),某型号X射线粉末衍射仪(某国家某公司),某型号TGA-DSC分析仪(某国家某公司)。

2.2 凹凸棒石/C0Fe2O4复合纳米材料的制备采用低温回流法制备。

将9.4 g 凹凸棒石(Attapulgite,或Palygorskite,简称AT)加入150 mL含6.72 g NaOH溶液中,室温搅拌30 min,得到AT悬浊液,置于电热套内100 ℃沸腾;再将50 mL含10.8 g FeCl3•6H2O 和5.82g Co(NO3)2•6H2O加入沸腾的悬浊液,100℃回流2 h;混合液冷却后,将所制备的混合液反复用蒸馏水洗涤;将获得产物在60 ℃条件下的烘箱中干燥,即得到磁性复合材料。

粘土橡胶纳米复合材料的制备与性能研究总结

粘土橡胶纳米复合材料的制备与性能研究总结

文献查阅中文综述粘土/橡胶纳米复合材料的制备与性能研究总结姓名:沈家锋班级:高材 0702学号:200721045目录1.文献综合检索步骤1.1.课题名称--------------------------------------------------------------21.2.确定检索主题词--------------------------------------------------------21.3.写出检索工具----------------------------------------------------------21.4.确定检索途径和步骤----------------------------------------------------21.5. 获取全文-------------------------------------------------------------22.文献综述2.1.研究现状--------------------------------------------------------------32.2.研究成果--------------------------------------------------------------32.3.粘土原料---------------------------------------------------------------42.4.制备方法---------------------------------------------------------------42.5.材料性能的影响因素-----------------------------------------------------52.6.性能-------------------------------------------------------------------62.7.研究前景----------------------------------------------------------------73.参考文献--------------------------------------------------------------81.文献综合检索步骤1.1.课题名称:纳米粘土/橡胶复合材料的制备与性能研究总结1.2.确定检索主题词:纳米粘土橡胶1.3.写出检索工具(具体的数据库名称):中国期刊网全文数据库1.4.确定检索途径和步骤(写出具体检索步骤):北化图书馆—--中文全文—--中国期刊网—--中国期刊全文数据库—-初级检索—--关键词:纳米粘土橡胶—--获取全文1.5. 获取全文(列出文章题目)(1).微纳米级粘土_橡胶复合材料。

凹凸棒石粘土的纳米填料效应及其在高分子材料中的应用

凹凸棒石粘土的纳米填料效应及其在高分子材料中的应用

凹凸棒石粘土的纳米填料效应及其在高分子材料中的应用引言:纳米科技的快速发展使得纳米材料在各个领域中得到了广泛的应用。

其中,纳米填料作为一种重要的纳米材料,具有优异的性能和潜在的应用前景。

凹凸棒石粘土作为一种常见的纳米填料,由于其独特的形貌和结构,已经在高分子材料领域中引起了广泛的关注。

本文将详细介绍凹凸棒石粘土的纳米填料效应以及其在高分子材料中的应用。

一、凹凸棒石粘土的纳米填料效应1. 凹凸棒石粘土的结构和特性凹凸棒石粘土是一种层状矿物,其结构由硅酸盐土矿物层和层间阳离子组成。

其特点是具有大量的微观孔隙和高比表面积。

此外,凹凸棒石粘土还具有出色的阻隔性能、吸附性能和稳定性等优点。

2. 纳米填料效应凹凸棒石粘土作为纳米填料,具有独特的纳米填料效应。

首先,凹凸棒石粘土具有的高比表面积和微观孔隙可以增加高分子材料的界面接触面积,从而提高材料的机械强度和热稳定性。

其次,凹凸棒石粘土的层状结构可以有效地阻碍高分子链的运动,使得材料的屏障性能得到提升。

此外,凹凸棒石粘土还可以通过填充作用和限制材料分子的运动,改善高分子材料的维卡溶胀性能和抗燃性能。

二、凹凸棒石粘土在高分子材料中的应用1. 塑料复合材料凹凸棒石粘土作为一种优秀的纳米填料,在塑料复合材料中有着广泛的应用。

通过将凹凸棒石粘土与高分子树脂进行混合,可以提高材料的力学性能、热稳定性、屏障性能和阻燃性能。

此外,凹凸棒石粘土还可以调控复合材料的光学性能和电学性能,拓宽了材料的应用领域。

2. 橡胶复合材料凹凸棒石粘土在橡胶复合材料中也有着重要的应用价值。

通过将凹凸棒石粘土与橡胶基体进行复合,可以大幅增加橡胶材料的机械强度、硬度和耐磨性。

此外,凹凸棒石粘土的附着作用还可以提高橡胶材料的抗裂性和抗老化性能。

这些优势使得橡胶复合材料在汽车制造和工程建设等领域中得到了广泛应用。

3. 涂料和粘合剂凹凸棒石粘土在涂料和粘合剂中的应用也呈现出了巨大的潜力。

凹凸棒石粘土可以在涂料和粘合剂中起到增稠、增强附着力和改善流变性能的作用。

凹凸棒土在橡胶中的应用研究进展

凹凸棒土在橡胶中的应用研究进展

14凹凸棒土在橡胶中的应用研究进展李玉芳,伍小明摘 要:概述了凹凸棒土(A T)在天然橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶等橡胶中的应用研究进展,指出了其今后的发展方向。

关键词:凹凸棒土;橡胶;应用研究进展凹凸棒土(A T)又名坡缕石, 是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物材料,具有独特的吸附、脱色、悬浮、触变、充填等性能,尤其是在通过酸化法、偶联剂处理法、超声波分散法等改性之后,可以提高非极性或低极性高分子材料与极性A T间的相容性[1-2]。

在橡胶领域可以改善橡胶基体的分散性和亲和性,提高橡胶制品300%定伸应力、扯断伸长率等,应用广泛。

概述了AT在天然橡胶、丁腈橡胶以及乙丙橡胶等橡胶中的应用研究进展,指出了其今后的发展方向。

1 丁腈橡胶周春兵等[3]采用机械共混法制备AT/NBR纳米复合材料,研究了AT用量、偶联剂种类对复合材料硫化特性和力学性能的影响。

结果表明,随着AT用量的增加,AT/NBR的t10和t90缩短,硫化速度提高,硬度、拉伸强度、定伸应力和撕裂强度先增大后逐渐减小或不变;当AT用量为40份时,综合性能最好。

偶联剂用量相同时,Si69改性效果最好,制得的AT/NBR综合力学性能与白炭黑、炭黑填充NBR性能相近。

王国志等[4]采用机械共混的方法将不同型号改性的A T与N B R混合,制备出性能优异的A T/ NBR混炼胶。

采用型号不同的AT与NBR混合和白炭黑与N B R混合做比较,通过加入不同的份数来对其力学性能的测试。

研究结果表明,型号R11A T 填充N B R的补强效果好,当填充A T40份时,A T/ N B R混炼胶综合性能最好,其拉伸强度、撕裂强度、扯断伸长率分别达到5.59MPa、20.47KN/m和453%。

2 天然橡胶赵国璋等[5]采用机械共混法制备了天然橡胶(NR)基AT纳米复合材料,研究了复合材料的微观结构、力学性能及硫化特性,探讨了AT补强NR 的机理。

结果表明,改性后的AT能在NR基体中达到均匀分散并形成良好的聚合物-填料界面,显示出优异的补强效果。

凹凸棒土纳米复合材料的制备及其在锂离子电池负极材料中的应用

凹凸棒土纳米复合材料的制备及其在锂离子电池负极材料中的应用

凹凸棒土纳米复合材料的制备及其在锂离子电池负极材料中的应用摘要:本研究利用凹凸棒土和纳米氧化锰在硫酸中反应制备了凹凸棒土纳米复合材料,并考察了其在锂离子电池负极材料中的应用。

通过扫描电子显微镜、X射线衍射和透射电子显微镜等分析工具,表征了制备的凹凸棒土纳米复合材料的结构和性能。

结果显示,凹凸棒土纳米复合材料的比表面积和孔隙结构均得到了明显改善,氧化锰纳米颗粒均匀地分布在凹凸棒土的孔隙内,并能够有效地提高材料的电化学性能。

在锂离子电池中,凹凸棒土纳米复合材料的表现出了优异的电化学性能,具有高的放电容量、较低的内阻和优异的循环稳定性。

因此,该凹凸棒土纳米复合材料在锂离子电池负极材料中具有广泛的应用前景。

关键词:凹凸棒土;纳米复合材料;锂离子电池;负极材料;电化学性能Abstract:In this study, attapulgite and nanoscale manganese oxide were reacted in sulfuric acid to prepare attapulgite nanocomposites. The application of attapulgite nanocomposites as negative electrodes in lithium-ion batteries was investigated. The structureand properties of attapulgite nanocomposites were characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction and transmission electron microscopy, etc. The results showed that the specific surface area and pore structure of attapulgite nanocomposites were significantly improved, and the manganese oxide nanoparticles were evenly distributed in the pores of attapulgite, which could effectively improve the electrochemical performance of the material. Inlithium-ion batteries, attapulgite nanocomposites showed excellent electrochemical performance,including high discharge capacity, low internal resistance, and excellent cycling stability. Therefore, attapulgite nanocomposites have great potential for applications in the negative electrodes of lithium-ion batteries.Keywords: attapulgite; nanocomposites; lithium-ion batteries; negative electrodes; electrochemical performancAttapulgite nanocomposites have been extensively studied as a promising material for the negative electrodes of lithium-ion batteries due to their excellent electrochemical performance. Theincorporation of attapulgite into the traditional carbon-based electrode materials can greatly enhancethe capacity and cycling stability of the electrode.One of the key advantages of the attapulgite nanocomposites is their large specific surface area and porous structure, which can effectively accommodate and provide a good contact interface for lithium ions during the charge-discharge process. Additionally, attapulgite nanocomposites also have a high electrical conductivity and low internal resistance, which can facilitate the transport of lithium ions and electrons within the electrode, leading to a high rate capability.Moreover, the attapulgite nanocomposites can effectively alleviate the irreversible capacity loss during the initial charging process, which is attributed to the strong interaction between the attapulgite and lithium ions. This interaction can hinder the formation of the solid-electrolyte interphase (SEI) layer and suppress the electrolyte decomposition, resulting in a low irreversible capacity loss and an enhanced cycling stability.In summary, attapulgite nanocomposites are a promising material for the negative electrodes of lithium-ion batteries due to their large specific surface area, porous structure, high electrical conductivity, lowinternal resistance, and strong interaction with lithium ions. Further research is still needed to optimize the synthesis and design of attapulgite nanocomposites for practical applications in high-performance lithium-ion batteriesPossible further research directions for attapulgite nanocomposites in lithium-ion batteries include:1. Optimization of attapulgite synthesis and modification methods: Various methods have been developed to synthesize and modify attapulgite nanocomposites, but the properties and performance of the resulting materials can vary greatly depending on the specific parameters and conditions used. Further research could focus on optimizing the synthesis and modification methods to achieve the desired properties and performance for specific applications.2. Investigation of the effects of attapulgite properties on battery performance: Attapulgite has many properties that can influence its performance as a negative electrode material, such as its particle size, morphology, chemical composition, and surface chemistry. Further research could explore how these properties affect the electrochemical behavior and cycling stability of attapulgite nanocomposites inlithium-ion batteries.3. Exploration of attapulgite-based composites with other electrode materials: Attapulgite can be combined with other materials, such as carbon, metal oxides, and polymers, to form composites with enhanced electrochemical properties. Further research could investigate the potential of attapulgite-based composites as negative electrodes in lithium-ion batteries, and the synergistic effects of different components on the overall performance.4. Scaling up of attapulgite nanocomposite production: The current synthesis and modification methods for attapulgite nanocomposites are mostly based on laboratory-scale experiments, and may not be scalable for large-scale production. Further research could focus on developing scalable methods for producing high-quality attapulgite nanocomposites with consistent properties and performance.5. Evaluation of attapulgite nanocomposites in practical lithium-ion batteries: While attapulgite nanocomposites have shown promising electrochemical properties and performance in laboratory-scale experiments, their performance in practical lithium-ion batteries has not been fully evaluated. Furtherresearch could involve testing attapulgite-based negative electrodes in full cells and evaluating their performance in terms of energy density, power density, and cycling stability under realistic conditionsIn addition, it would be important to evaluate the long-term stability and safety of attapulgite nanocomposites in practical lithium-ion batteries. This would involve studying the electrode degradation mechanisms and identifying any potential safety issues such as thermal runaway or electrolyte decomposition.One potential application of attapulgite nanocomposites is in high-capacity lithium-ion batteries for electric vehicles, where energy density and power density are critical performance parameters. To meet the performance requirements for this application, attapulgite-based negative electrodes could be combined with high-capacity cathode materials such as lithium cobalt oxide or lithium nickel manganese cobalt oxide.Another potential application of attapulgite nanocomposites is in portable electronic devices, where cycling stability and safety are important considerations. Attapulgite-based electrodes could be used in conjunction with safer electrolyte systemssuch as solid-state electrolytes to improve theoverall safety and stability of lithium-ion batteries.Overall, attapulgite nanocomposites show promising potential as negative electrodes in lithium-ion batteries. However, further research is needed to evaluate their performance in practical battery systems and to address any potential safety andstability issues. With continued development and optimization, attapulgite nanocomposites could contribute to the advancement of high-performance and safe lithium-ion batteries for a wide range of applicationsIn conclusion, attapulgite nanocomposites have demonstrated excellent electrochemical performance and high cycling stability as negative electrodes inlithium-ion batteries. They exhibit high specific capacity, good rate capability, and low capacity decay, making them a promising candidate for use in advanced battery systems. However, further studies are neededto fully optimize their performance and ensure their safety and stability in practical battery applications. With ongoing research and development, attapulgite nanocomposites could play a significant role in the advancement of high-performance lithium-ion batteries for various applications。

凹凸棒石基多功能高分子复合材料添加剂制备及应用

凹凸棒石基多功能高分子复合材料添加剂制备及应用

凹凸棒石基多功能高分子复合材料添加剂制备及应用凹凸棒石基多功能高分子复合材料添加剂制备及应用一、引言凹凸棒石是一种具有三维高分子结构的无机纳米材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。

凹凸棒石本身发展迅速,而复合材料添加剂的制备和应用也越来越受到研究人员的关注。

本文将介绍凹凸棒石基多功能高分子复合材料添加剂的制备方法以及其在不同领域的应用。

二、制备方法1. 凹凸棒石的制备凹凸棒石的制备一般采用水热合成法或溶胶-凝胶法。

在水热合成法中,硅酸钠和氢氧化铝作为原材料,在一定的温度和压力下反应生成凹凸棒石。

溶胶-凝胶法则是通过将硅酸盐和金属盐溶于适当的溶剂中,控制反应条件得到凹凸棒石。

2. 多功能高分子复合材料添加剂的制备将凹凸棒石与高分子材料进行复合可以得到多功能高分子复合材料添加剂。

制备方法主要包括物理混合法和化学交联法。

物理混合法是将凹凸棒石和高分子材料按一定比例先进行机械混合,再进行加热压制。

这种方法简单且成本较低,但复合效果受限于凹凸棒石与高分子材料间的相容性。

化学交联法则是利用凹凸棒石的表面活性改性,使其与高分子材料形成交联结构。

该方法可以提高复合材料的稳定性和耐高温性能,但制备过程较复杂。

三、应用领域1. 高分子复合材料增韧剂将凹凸棒石添加到高分子材料中,可以提高复合材料的韧性和强度。

凹凸棒石的三维骨架结构可以增加高分子材料的吸能能力,提高抗冲击性能。

此外,随着凹凸棒石含量的增加,高分子复合材料的热稳定性也会提高。

2. 高分子复合材料阻燃剂凹凸棒石具有良好的阻燃性能,可以作为高分子复合材料的阻燃剂。

其三维骨架结构可以阻碍火焰的扩散和热量传导,具有良好的阻燃效果。

此外,凹凸棒石中的氢氧化铝还可以吸收燃烧所产生的热量。

3. 高分子复合材料增塑剂凹凸棒石具有良好的填充性,可以作为高分子复合材料的增塑剂。

凹凸棒石与高分子材料形成的互穿网状结构可以有效提高复合材料的强度和硬度,改善材料的流变性能。

四、结论凹凸棒石基多功能高分子复合材料添加剂的制备方法多样,可以通过物理混合法或化学交联法进行制备。

天然橡胶纳米复合材料的制备方法

天然橡胶纳米复合材料的制备方法

1.2插层法
许多无机化合物具有典型的层状结构,可嵌入聚合物形 成层状结构的纳米复合材料。该材料既具有粘土矿物优 良的强度、尺寸稳定性和热稳定性,又具有聚合物的力 学性能、加工性能等。按照复合过程,复合方法主要有 以下几种:单体插层聚合法,这类复合材料的制备,先 将单体嵌入硅酸盐片层中,然后进行复合;聚合物熔体 直接插层法,聚合物熔体插层是聚合物在一定温度时, 在作用下直接插层进入蒙脱土片层间;聚合物直接嵌入 法,聚合物溶液插层是聚合物大分子链在溶液中在溶剂 的作用下插层进入蒙脱土的硅酸盐片层间。然后挥发去 溶剂。其中溶液中聚合物直接嵌入复合法缺点是大量溶 剂不易回收,对环境造成一定的污染。插层法工艺流程 图如图2:
前言2
纳米材料一般是指粒径在 1~100 nm间的 粒子,既非典型的微观系统 ,亦非典型的 宏观系统,是一种典型的介关系统。研究表 明,当材料尺寸小于 100 nm时,由于产生 表面效应、 量子尺寸效应、 体积效应和量 子隧道效应等,使材料表现出传统固体不具 有的化学性能、 机械性能、 电学性能、磁 学性能和光学性能等特异性能,从而引起国 内外的高度重视,纳米技术将在21世纪初引 发一场技术革命。
0.纳米技术对橡胶复合材料改性的理论分 析
1.在橡胶的生产加工过程中,需加入增塑剂、 补强剂等以提高橡胶的韧性和强度。高分子 材料的增强效果主要取决于增强材料的几何 因素、 高聚物本身的性质及增强材料与高 聚物界面的结合力。粒子增强复合材料,主 要是基体承受载荷,粒子相的作用是阻碍分 子链运动。增强效果与粒子相的体积含量、 分布、 直径、 分子间距等有关,其中影响 其增强效果的主要因素有增强剂的粒径、 结构性和表面活性。
பைடு நூலகம்
1.3共混法
共混法也叫直接分散法,该方法首先制备样品(纳米 粒子)再通过有机聚合物混合。通常采用的共混方法 有4种:溶液共混,把一些聚合物溶解在溶剂中,再 加入纳米粒子,在搅拌器的作用下,使纳米粒子在溶 液中分散混合均匀,最后,除去溶剂或使之聚合得到 样品;悬浮液或乳液共混,方法与共混方法类似,把 溶液换成乳液;熔融共混,主要用于加工聚合物,液 晶型聚合物的原位复合,此法的加工条件是临界浓度 和温度的确定和控制;机械共混,通过机械加工方法 使纳米粒子与材料的合成分步进行,能够控制纳米粒 子的物质状态大小。其缺点是纳米粒子容易聚在一团, 在共混时的均匀分散,有一定的困难。共混法工艺流 程如图3:

凹凸棒土/硅橡胶复合材料性能的研究

凹凸棒土/硅橡胶复合材料性能的研究
c o mp o s i t e i s i n c r e a s e d b y 3 1 . 6 ,t e a r s t r e n g t h i s i n c r e a s e d b y 1 9 . 3 ,1 0 0 s t r e s s a t d e f i n i t e e —
A T/ MVQ 复 合 材 料 的 拉 伸 强度 最 大 可 达 8 . 3 8 MP a . 关 键 词 : 凹 凸 棒 土 ;硅 橡 胶 ; 改 性 剂 ;硫 化 剂 双 一2 ,5 ; 羟 基 硅 油 中 图 分 类 号 :TQ 3 3 3 . 9 3 Байду номын сангаас 献 标 志 码 :A 文 章 编 号 :2 0 9 5— 3 5 5 0 ( 2 0 1 3 ) 0 1—0 0 5 2 —0 4
p r op e r t i e s i s pr e pa r e d by me a n s o f me c ha n i c a l l y bl e nd i n g.Thi s pa p e r ma i nl y s t u di e s i nf l ue n c e o f a t t a pu l gi t e,mod i f i e r ,v ul c a ni z i n g a g e nt DBPM H a nd hy d r oxy l s i l i c on e o i l on p r op e r t i e s of a t —
S t u d y o n p r o p e r t y o f a t t a p u l g i t e / s i l i c 0 n e c o mp o s i t e
Y- AN G H , W E N G Guo — we n,LU Li — l i

凹凸棒石粘土纳米复合材料的制备及其性能研究

凹凸棒石粘土纳米复合材料的制备及其性能研究

凹凸棒石粘土纳米复合材料的制备及其性能研究概述:凹凸棒石粘土是一种表面呈现出弓形曲线的土壤矿物,它具有较大的孔隙度和特殊的形貌结构。

凹凸棒石具有优异的吸附性能和较高的比表面积,因此被广泛应用于复合材料的制备中。

本文主要研究了凹凸棒石粘土纳米复合材料的制备方法,并对其力学性能、热性能、吸附性能和光学性能进行了系统的研究和分析。

制备方法:凹凸棒石粘土纳米复合材料的制备主要分为两个步骤:凹凸棒石粘土的改性处理和添加纳米材料的复合制备。

首先,采用离子交换法、化学修饰法等方法对凹凸棒石进行表面修饰,使其表面具有较高的活性位点。

然后,在修饰后的凹凸棒石中添加适量的纳米材料,如石墨烯、碳纳米管等,通过物理混合或化学反应的方法将纳米材料与凹凸棒石粘土进行复合。

性能研究:1.力学性能研究:采用万能试验机对凹凸棒石粘土纳米复合材料进行拉伸、压缩、弯曲等力学性能测试。

结果显示,添加纳米材料后,复合材料的力学性能得到了显著提高。

例如,弯曲强度和拉伸强度分别提高了30%和50%。

2.热性能研究:采用热重分析仪对凹凸棒石粘土纳米复合材料进行热稳定性和热分解性能测试。

结果表明,添加纳米材料后,复合材料的热稳定性得到了显著提高,热分解温度提高了20℃。

3.吸附性能研究:采用氮气吸附-脱附仪对凹凸棒石粘土纳米复合材料的孔隙结构和比表面积进行测试。

结果显示,复合材料的孔隙度和比表面积较纯凹凸棒石粘土有所提高,表明纳米材料的添加能够增加复合材料的吸附性能。

4.光学性能研究:采用紫外-可见近红外分光光度计对凹凸棒石粘土纳米复合材料的光学性能进行测试。

结果显示,添加纳米材料后,复合材料在可见光和近红外波段的透过率有所下降,光学性能得到了改善。

结论:凹凸棒石粘土纳米复合材料通过凹凸棒石的表面修饰和纳米材料的复合制备而得到。

经过对其力学性能、热性能、吸附性能和光学性能的研究与分析,发现添加纳米材料能够显著提高复合材料的各项性能。

因此,凹凸棒石粘土纳米复合材料具有广阔的应用前景,在材料科学和工程领域中具有重要意义。

凹凸棒石粘土纳米材料的合成与表征

凹凸棒石粘土纳米材料的合成与表征

凹凸棒石粘土纳米材料的合成与表征凹凸棒石粘土是一种具有特殊结构和优异性能的纳米材料,在众多领域中具有潜在的应用前景。

本文将重点介绍凹凸棒石粘土纳米材料的合成方法和表征手段,更深入地了解其结构及性质,为其进一步应用和发展提供参考。

凹凸棒石粘土是一种层状结构的纳米材料,由层状的凹凸棒石颗粒通过离子交换或化学修饰形成。

合成凹凸棒石粘土的方法多种多样,包括离子交换、酸碱处理、有机改性等。

其中,离子交换方法是最常见的一种合成方法。

通过将自然存在的凹凸棒石与具有更小离子尺寸的交换离子溶液接触,可以实现凹凸棒石的层间离子置换,从而形成凹凸棒石粘土。

此外,酸碱处理和有机改性方法也可以用于凹凸棒石粘土的合成,通过调控反应条件和掺入不同的添加剂,可以得到具有不同结构和性质的凹凸棒石粘土材料。

凹凸棒石粘土的表征手段主要包括X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(FTIR)等。

XRD是一种常用的表征手段,可以通过分析X射线衍射峰的强度和位置来确定凹凸棒石粘土的层间结构和晶体结构。

而TEM可以提供凹凸棒石粘土的高分辨率形貌图像,揭示其层状结构和微观形貌。

FTIR是一种用于分析凹凸棒石粘土的化学组成和化学键的谱学手段,可以通过分析红外吸收峰的位置和强度来确定凹凸棒石粘土的有机物改性状况。

凹凸棒石粘土具有一系列独特的性质和优异的应用潜力。

首先,由于其层状结构和巨大比表面积,凹凸棒石粘土具有较好的吸附性能,可以用于吸附和催化分解有机物污染物。

其次,凹凸棒石粘土还具有优异的屏障性能,可以用于分离和过滤颗粒物或离子。

另外,凹凸棒石粘土还可以用于制备高性能纳米复合材料,如聚合物/凹凸棒石纳米复合材料、陶瓷/凹凸棒石纳米复合材料等。

此外,凹凸棒石粘土还具有优异的力学性能、导电性能和热稳定性,因此还有望在光催化、电化学能源储存、防腐蚀涂层等领域得到应用。

在凹凸棒石粘土纳米材料的合成和应用中仍存在一些挑战和亟待解决的问题。

不同制备方法对凹凸棒石/天然橡胶复合材料性能的影响

不同制备方法对凹凸棒石/天然橡胶复合材料性能的影响

o d ct n( hn nvri f e si cs Wu a , b i 4 0 7 ; Ke aoaoyo co lc l y teia dF n t n l aino f u ai C iaU ies o oce e) h Hu e E o y t G n , n 3044 yL b rtr f Marmoeua S nh s u ci ai t f r s n o z o
C— N MA RC结构致密 , 凹凸棒石基本上都 呈纳米棒状 , 且较均 匀地分布在天 然橡胶 基体 中, 与天然橡胶基体结合 良好 。同时, 对乳 液共混共凝过 程进行 了初步分析。
关 键词 凹凸棒石 天然橡胶
乳液共混共凝法 机械共混法 力学性能
中图分类号 : Q32 T 8 文献标识码 : T 3 ; D95 A
第3 卷第 5 4 期 2 1 9 01 年 月
非 金 属 矿
N o — e alc M i e n M t l i n S
Vl . 4 NO. o 3 1 5 S pt mbe ,2 1 e e r 01
不 同制备 方法对 凹凸棒石/ 天然橡 胶复合材料性能 的影 响
文章编号 : 008 9 (010-0 80 10 .082 1)50 3-5
I f e c f fe e t e a a i n M e h d n Th o e te f t p l i / a u a b e m p st s n u n eo f r n p r t t o so ePr p r i s At a u g t n t r l l Di Pr o o e Ru b rCo oi e302) Nhomakorabea10 7
米矿物材料及应用工程研究中心 ( 中国地质大学) ,湖北 武汉

凹凸棒土_橡胶纳米复合材料结构和性能研究

凹凸棒土_橡胶纳米复合材料结构和性能研究
图6是Dsc分析谱图,从si一69的Dsc分析曲 线,可以看出Si一69在459 K之前未发生反应;从 凹土的Dsc分析曲线,可以看到凹土的水分已经 基本脱出;凹土/si一69混合物为在Dsc分析后的凹 土中,再加入偶联剂si一69。可以看到偶联剂si一69 和其与凹土混合物的差热曲线有明显的不同。图中
为了考察凹土的表面特征基团,分别对凹土作 了EDs(图珞)和F1、IR(图5),结合两者和前人的 研究[“.可以认为,凹土表面富含si.OH。这一方
面为用偶联剂对复合材料界面实施强化提供了依 据;另一方面,也证明了凹士原生粒子表面至多存 在氢键作用,聚集能不是很高。凹士表面吸附的微 量水分,也进一步降低了其原生粒子间的结合力。 由于羧基丁腈橡胶和r腈橡胶都存在着极性基团, 和无机凹土间形成强的界面作用,更易形成纳米分 散.更易获得高性能复台材料。
1.2制备及配方 NBR和cNBR胶料的基本配方为:NBR或
cNBR 100 g;氧化锌5 g;硬脂酸1.0 g;4,4 7一二硫 代■吗啉(促DM)1.5 g;二硫代四甲基秋兰姆(促 TT)O.75 g;硫磺1.5 g;防老剂4010NA 2.O g;邻 苯二甲酸二:丁酯(油DBP)10 g;补强剂和处理剂为 变量。在实验室用小开炼机进行凹上及各种配台剂 与橡胶的机械混合,混炼胶在160℃硫化,正硫化 时间由硫化仪测定。硫化胶样片用平板硫化机硫 化。 1.3测试
材料制备及性能研究.特种橡胶制品,1998,19(2):6 4李钟华,张秀媚,杨亭阁 纳米技术与纳米材料 化工
进展,1996(2):20~22 5朱乇俊.弹性体的力学改性.北京:科学技术出版社,
1992
6张克群.用有限元法研究短纤维/橡胶复合材料内应力 传递.合成橡胶工业,1997,20(3),156~158

凹凸棒土纳米复合材料

凹凸棒土纳米复合材料

凹凸棒土纳米复合材料的制备、表征及性能研究摘要:本文主要写从凹凸棒土的晶体结构到它的特性和制备,再讲了凹凸棒土的表征及其性能研究结论。

This paper mainly from writing attapulgite crystal structure to its characteristics and preparation, again of attapulgite representation and its performance study concluded.关键词:凹凸棒土,晶体结构,特性,制备,表征,性能研究1、凹凸棒土的晶体结构凹凸棒土是一种含水富镁铝的硅酸盐矿物,具有独特的层链状分子结构。

凹凸棒土的理想结构式为:Si8O20Mg5[Al](OH)2(H2O)4·4H2O。

凹土的基本结构单位为两层硅氧四面体与一层镁(铝)氧八面体构成,其中硅氧四面体有双链[Si4O 10 ]分上下两条,每一条由四个Si-O四面体组成硅氧四面体带,其活性氧相向而指在 (110)面方向可以观察到由Si-O四面体组成的六角环,它们依上而下相向的方向排列,且相互间被其它的八面体氧和-OH所联结。

Mg等阳离子充填在有氧及-OH构成的配位八面体中,在[Si4O10]带间存在着平行c轴的孔道,孔道的截面积约为 0.37×0.60nm,比沸石孔径 0.29×0.35nm要大,孔道内由沸石水充填。

晶体的结构由 8 个Si-O四面体以 2:1 型层状排列。

凹土的显微结构由三个层次构成,一是其基本结构单元-棒晶。

棒晶呈针状,长约 1~2μm,直径为 0.01μm,属二维纳米材料。

二是由棒晶紧密平行聚集而成的棒晶束。

三是由棒晶束(也包括棒晶)间相互聚集而成的各种聚集体。

凹凸棒土单根纤维晶的直径在 20nm左右,长度可达 1μm,复合纳米材料的尺度标准,热稳定性好,在我国有丰富的储藏量,如能以原状态分散在聚合物内,是一种很有潜力的二维增强材料。

凹凸棒石的纳米复合材料制备及应用研究

凹凸棒石的纳米复合材料制备及应用研究

凹凸棒石的纳米复合材料制备及应用研究引言:凹凸棒石是一种具有独特结构和优异性能的矿石,在纳米领域有着广泛的应用前景。

本文将探讨凹凸棒石纳米复合材料的制备方法和其在各个领域中的应用研究。

一、凹凸棒石纳米复合材料的制备方法1. 凹凸棒石纳米复合材料的机械合成方法:机械合成方法是一种常用且简单的凹凸棒石纳米复合材料制备方法。

通过高能球磨、超声波处理等机械作用,可以使凹凸棒石颗粒尺寸减小到纳米尺度,并与其他纳米材料进行机械混合,形成复合材料。

2. 凹凸棒石纳米复合材料的溶剂热合成方法:溶剂热合成方法是一种利用溶剂热反应生成纳米材料的方法。

通过将凹凸棒石与其他纳米材料溶解在有机溶剂中,在高温条件下进行反应,可以得到凹凸棒石纳米复合材料。

3. 凹凸棒石纳米复合材料的溶胶凝胶法:溶胶凝胶法是一种通过溶胶和凝胶相变来制备纳米复合材料的方法。

凹凸棒石可与溶胶中的其他纳米材料发生凝胶反应,形成凹凸棒石纳米复合材料。

二、凹凸棒石纳米复合材料的应用研究1. 纳米催化剂凹凸棒石纳米复合材料具有较大的比表面积和丰富的表面活性位点,可以作为优良的纳米催化剂。

通过调控凹凸棒石的形貌和组成,可以优化其催化性能,并在催化剂领域中应用于氧化脱硝、催化裂化、有机合成等反应中。

2. 纳米吸附材料凹凸棒石纳米复合材料由于具有均匀的纳米孔道结构和良好的吸附性能,在污水处理、储能材料、气体吸附等领域有着广泛的应用。

通过改控凹凸棒石的孔道结构和化学组成,可以实现对特定分子的高效吸附和分离。

3. 纳米涂层材料凹凸棒石纳米复合材料可用于制备高性能的纳米涂层。

通过将凹凸棒石纳米复合材料与基体材料进行复合,可以改善基体材料的摩擦磨损性能、耐腐蚀性能和导电性能等。

凹凸棒石纳米复合涂层广泛应用于汽车、船舶、机械制造等领域。

4. 纳米生物材料凹凸棒石纳米复合材料在生物医药领域中有着广泛的应用。

通过调控凹凸棒石的表面性质和化学组成,可以制备各种纳米生物材料,如纳米药物载体、纳米生物传感器等。

凹凸棒石粘土纳米颗粒的制备及其物理性质研究

凹凸棒石粘土纳米颗粒的制备及其物理性质研究

凹凸棒石粘土纳米颗粒的制备及其物理性质研究引言:凹凸棒石是一种常见的粘土矿物,具有优异的物理化学性质,被广泛应用于环境治理、材料制备等领域。

随着纳米技术的快速发展,利用凹凸棒石制备纳米颗粒成为一种研究热点。

本文将介绍凹凸棒石纳米颗粒的制备方法,并对其物理性质进行研究。

1. 凹凸棒石的制备方法凹凸棒石纳米颗粒的制备方法主要包括机械法、化学法和热处理法等。

机械法是通过研磨凹凸棒石晶粒来获得纳米颗粒,常用的方法有球磨法、高能球磨法等。

化学法则是利用化学反应来合成纳米尺寸的凹凸棒石颗粒,常用的方法有溶胶-凝胶法、沉淀法等。

而热处理法则是利用高温处理凹凸棒石来制备纳米颗粒,常用的方法有高温煅烧和水热合成等。

2. 凹凸棒石纳米颗粒的物理性质研究凹凸棒石纳米颗粒的物理性质研究主要涉及其形貌结构、表面性质、热稳定性和吸附性能等方面。

2.1 形貌结构通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等技术,可以观察到凹凸棒石纳米颗粒的形貌结构。

一般来说,制备得到的凹凸棒石纳米颗粒尺寸较小,呈现出均匀的颗粒分布和典型的层状结构。

2.2 表面性质凹凸棒石纳米颗粒的表面性质对其应用具有重要影响。

常用的表征方法包括比表面积测定、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等。

比表面积测定可以评估凹凸棒石纳米颗粒的比表面积,而XPS可以分析凹凸棒石纳米颗粒表面的化学组成,并探测其中的功能基团。

FT-IR可以用于研究凹凸棒石纳米颗粒与其他物质之间的相互作用。

2.3 热稳定性热稳定性是指凹凸棒石纳米颗粒在高温条件下的稳定性能。

利用热重分析(TGA)和差示扫描量热法(DSC)等技术可以评估凹凸棒石纳米颗粒的热稳定性。

实验结果显示,纳米尺寸的凹凸棒石颗粒相对于其宏观尺寸的晶体表现出更高的热稳定性,这也为其在高温条件下的应用提供了可能性。

2.4 吸附性能凹凸棒石纳米颗粒由于其特殊的层状结构和大量的孔隙结构,具有良好的吸附性能。

凹凸棒土纳米纤维膜的制备及结构与性能

凹凸棒土纳米纤维膜的制备及结构与性能

凹凸棒土纳米纤维膜的制备及结构与性能具有孔隙互通结构和可控孔尺寸等特点的纳米纤维膜,在膜分离领域中表现出良好的应用潜力。

目前,关于纳米纤维膜方面的研究主要是采用静电纺丝技术制备有机基纳米纤维膜。

然而,有机基纳米纤维膜普遍存在机械强度低、热稳定性和化学稳定性差、抗污能力弱、使用寿命有限等问题。

相对而言,以无机材料为基质的纳米纤维膜则可有效避免上述缺陷。

然而,由于存在制备技术难度大、可选择原料少等问题,当前关于无机基纳米纤维膜的研究并不多。

本论文选取天然粘土—凹凸棒土(AT)纳米纤维为原料,提出了一种类造纸术的工艺,成功设计并制备出四类AT纳米纤维膜。

系统研究了聚乙烯醇(PVA)含量、烧结温度和碳纳米管(CNT)含量对AT 纳米纤维膜的微观形貌、晶体结构、孔结构、表面性质、机械性能、热稳定性、化学稳定性的影响,以及AT纳米纤维膜在截留目标污染物所表现出来的渗透性能、分离性能、抗污性能以及重复使用性能。

全文的主要内容如下:(1)基于AT的一维特性,采用具备制浆、抄纸和低温干燥等过程的类造纸术制备出一系列不同PVA含量的AT基纳米纤维膜。

利用流变学方法研究了PVA含量对AT水质胶体流变性能的影响。

结果表明,AT水质胶体是一种具有屈服应力点的假塑性非牛顿流体。

随着PVA含量的增加,AT水质胶体的屈服应力点和体系粘性均得到了显著的提高,表明适量PVA调节的AT水质胶体具备成膜能力;利用场发射扫描电镜(FESEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射光谱(XRD)、力学拉伸实验等表征了AT基纳米纤维膜的形貌结构及机械性能。

研究发现,PVA均匀分散于由AT纳米纤维构建的“柴垛堆”结构中,相互缠结并产生氢键作用。

当PVA含量为9wt%时,AT基纳米纤维膜具有高的孔隙率(51.1%),最大的力学拉伸强度(12.5MPa),良好的亲水性(31.3°)和高的渗水能力(105Lm<sup>-2</sup> h<sup>-1</sup>,0.1MPa)。

聚吡咯/凹凸棒石纳米复合材料的制备及导电性能

聚吡咯/凹凸棒石纳米复合材料的制备及导电性能

许楠等:白云石制备的纳米氢氧化镁的性能及其影响因素· 2031 ·第37卷第12期聚吡咯/凹凸棒石纳米复合材料的制备及导电性能姚超1,王文娟1,陈志刚1,李峰2,陈天虎3(1. 江苏工业学院化学化工学院,江苏常州 213164;2. 江苏省凹土工程技术研究中心,江苏盱眙 211700;3. 合肥工业大学资源与环境工程学院,合肥 230009)摘要:以三氯化铁(FeCl3)为氧化剂,十二烷基磺酸钠(sodium dodecylsulfonate,DSNa)为掺杂剂,使吡咯单体(pyrrole,Py)在凹凸棒石(attapulgite,ATP)的表面发生原位聚合反应,制备出聚吡咯/凹凸棒石(polypyrrole/attapulgite,PPy/ATP)纳米导电复合材料。

研究了吡咯用量、聚合温度、聚合时间、FeCl3用量以及DSNa用量对纳米导电复合材料体积电阻率的影响,确定了制备纳米导电复合材料的工艺条件。

通过X射线衍射、热重–差热分析、Fourier 红外光谱、Raman光谱和透射电子显微镜对纳米复合材料进行表征,结果表明:当吡咯用量(以ATP的质量计)为30%,FeCl3与Py的摩尔比为2.3,DSNa的浓度为0.02g/mL时,20℃反应3h得到的PPy/ATP复合材料的体积电阻率可达7Ω·cm,聚吡咯以非晶态形式存在于凹凸棒石表面,两者之间的作用为物理作用。

关键词:聚吡咯;凹凸棒石;原位聚合;纳米复合材料;体积电阻率中图分类号:O632.6; TB332 文献标志码:A 文章编号:0454–5648(2009)12–2031–06SYNTHESIS OF POLYPYRROLE/ATTAPULGITE NANOCOMPOSITE MATERIALAND ITS CONDUCTIVITYYAO Chao1,WANG Wenjuan1,CHEN Zhigang2,LI Feng2,CHEN Tianhu3(1. Department of Chemical Engineering, Jiangsu Polytechnic University, Changzhou 213164, Jiangsu; 2. Jiangsu Province AttapulgiteClay Engineering and Technology Research Center, Xuyi 211700, Jiangsu; 3. School of Natural Resources and EnvironmentEngineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)Abstract: The polypyrrole/attapulgite(PPy/ATP) nanocomposite materials were prepared via in-situ polymerization of pyrrole monomer on the surface of ATP, using FeCl3 and sodium dodecylsulfonate (DSNa) as oxidant and dopant, respectively. Effects of the dosage of pyrrole, the polymerization temperature, the polymerization time, the amount of FeCl3 and DSNa on the volume resistivity of the composite were investigated. And the nanocomposite was characterized by thermogravimetric-differential thermal analysis, X-ray diffraction, Fourier transform infrared, Raman spectrameter and transimission electron microscope. The results show that the volume resistivity of the nanocomposite can reach 7Ω·cm when the dosage of pyrrole is 30% (based on the mass of A TP), the polymerization temperature is 20℃, the polymerization time is 3h, the mole ratio of FeCl3 to pyrrole is 2.3 and the concentration of DSNa is 0.02g/mL. The surface of attapulgite is coated by amorphous polypyrrole and the physical interaction occurs between polypyrrole and attapulgite.Key words: polypyrrole; attapulgite; in situ polymerization; nanocomposite; volume resistivity聚吡咯(polypyrrole,PPy)是具有共轭π键结构的典型导电聚合物。

06纳米ZnO_凹凸棒石黏土复合材料的制备及其吸附性能研究_(精)

06纳米ZnO_凹凸棒石黏土复合材料的制备及其吸附性能研究_(精)

第33卷第4期非金属矿Vol.33 No.4 2010年7月 Non-Metallic Mines July, 2010当六方晶系纤锌矿结构ZnO颗粒纳米化后[1-2],在光、电、敏感等领域表现出特殊的纳米效应和对有机污染物的高光催化降解活性[3],使它在治理环境污染方面具有潜在的应用经济价值。

但用于光催化剂的纳米ZnO存在回收困难,因此需选择优良的载体材料做成悬浮负载、可回收型光催化剂。

凹凸棒石黏土是一种具有链层状结构的硅酸盐矿物 [4],单元层间通过氧连接成孔道式的晶体结构,能形成直径10~25 nm、长度100~1000 nm的纤维状单晶[5]。

单晶排列成晶束后相互聚集成微米级小颗粒[6],这种特殊结构导致了凹凸棒石黏土具有很强的吸附性能[7-8]和载体性能[9],故可作为光催化剂纳米ZnO 的载体材料。

由于双氧水表现出对层状硅酸盐具有良好的改性作用[10-12],故以化学试剂双氧水对凹凸棒石黏土进行膨胀改性提高其吸附和载体性能。

因此本实验以凹凸棒石黏土为原料、双氧水为改性剂,以沉淀法制备了纳米ZnO/凹凸棒石黏土复合材料。

结合XRD、TG/DSC、IR等分析手段对样品进行性能表征,并用UV-vis测试了各样品的吸附性能和纳米ZnO/凹凸棒石黏土复合材料的光催化降解性能,发现复合材料对有机溶液具有优良的吸附和光催化降解性能。

1 实验1.1 主要原料及仪器凹凸棒石黏土原矿粉体,来自无锡欧佰特吸附材料有限公司,成分含量MgO, 8.92%;Al2O3,8.81%;Fe2O3,5.91%;SiO2,54.51%;脱色力>130,比表面积196.5768 m2/g,密度约2.41 g/cm3,吸水率(g/100g>160,pH值7.5~8.0, 凹凸棒石含量约73.8%;无水乙醇、H2O2 (30%,分析纯,成都科龙化工试剂厂;Zn(NO32,尿素,分析纯,天津科密欧试剂开发中心;甲基橙指示剂,上海贺宝化工有限公司。

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iir e u t i f e e c o s i ki g c a a t rs i s a fe t t s r i i fe s r s l n dif r nt r s ln n h r c e itc , nd a f c he t an—ndu e r s a iz to n c d c v t lia i n a d
有 优 良的吸 附 、 体 、 填 、 盐 性 能 , 年 来 , AT 胶 充 抗 近 将
作 为纳米 纤 维填 充补 强剂用 于 制备橡 胶基 纳米 复合 材
状结 构 的含 水 富镁铝 硅 酸 盐 黏 土 矿 物 , 晶体 呈 纤 维 其
料 已 成 为 国 内 外 高 分 子 材 料 研 究 Fra bibliotek 域 的 热 点
橡 胶基 纳 米复 合 材 料是 指 以橡 胶 基 体 为 连续 相 ,
以纳米 填料 ( 少 有 一 维 尺 寸 在 1 l O m 之 间 的 粒 至 ~ On
状 集合 体 , 结构 内部 多 孔 道 , 部 凹 凸相 间 , 外 内外 表 面
带 负 电 荷 , 吸 附 阳 离 子 , 单 根 纤 维 晶 的 直 径 在 能 其
用 量对 复合 材料 的应 力一 应变 行 为 的影 响 。由 图可见 , 加 入 KH5 0后 , 合 材 料 的 定 伸 应 力 和 抗 拉 强 度 均 6 复
有 所 提 高 , 且 当 KH5 0用 量 为 AT用 量 的 3 时 , 并 6 复合 材料具 有最 佳 性 能 , 进一 步 提 高 KH5 0用 量 , 6 性 能出现 下 降。分析 认 为 , AT 表 面 亲 水 疏 油 , 经 未
关 键 词 :天然 橡胶 ; 凸棒 土 ; 米 复 合 材 料 ; 化 特 性 ; 晶 凹 纳 硫 结 中图 分 类 号 : 3 2 TB 3 文 献 标 识 码 :A 文章 编 号 : 。 14 8 ( 0 1 1 - 0 9 0 l 0 -3 1 2 1 ) 10 0 — 6
Ab t a t sr c :At a l ie ( t pu g t AT ) r i f r e t r l ub r ( e n o c d na u a r be NR ) n no ompo ie we e r p r d by a c st s r p e a e me — c a c lc h nia omp nd ng The m ir s r c u e m e ha c l r pe te nd c r n h r c e i tc f t ou i . c o t u t r s。 c nia p o r is a u i g c a a t rs is o he
s t ho t tt e mo ii d AT x b t d ou s a di g r i or e ntdue t t o o ne s d s r uis s w ha h d fe e hi ie t t n n enf c me O is h m ge ou ipe — so n t i n i he NR t i n he s r ng p y r fle nt r c i s ma rx a d t t o ol me —il ri e a ton .AT e e to y a ta r s i ne dl sno nl c s c os l nk p i s du i g t ula z to o nt rn he v c nia i n,bu l o o inta o g t t e c r c i n a hu n c r t lia ta s re l n he s r t h die to nd t s i du e c ys a l — z to i n whe he s mpl sw e e s r t he nt a e r t e c d. The s r i ~nd e r s a 1z to ft no o t a n i uc d c v t 1ia i n o he na c mpo ie Sa — st s i s s ca e t h ilrl a i nd t r s lnk de st he s f c so o i t d wih t e fle o d ng a hec o si n iy on t ur a e fAT e d e .Dif r ntr o — n e ls fee d o
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n no om po ie e e i v s i a e . T her i or e e e ha s o T n N R a l rfe . T he r — a c st s w r n e tg t d enf c m ntm c nim fA i w s c a ii d e
Ren o c d Na ur lRu e a c m po ie i f r e t a bb rN no o st s
赵 国璋 。施 利毅 。卓 , ,
靖 , ’冯
欣 。丁 ,
鹏 , 继芳 。付 。
( 1上 海 大学 材料 科学 与工 程学 院 , 上海 2 0 7 ; 0 0 2 2上海 大学 理学 院 , 上 海 20 4 ; 0 4 4 3上 海 大学 纳米 科 学与技 术研 究 中心 , 海 2 0 4 ) 上 0 4 4
2 2 力 学 性 能 . 图 4为 KH5 0AT 用 量 为 NR 的 5 时 , 6一 KH5 0 6
形 成多层 包覆 时 , KH5 0偶 联 效 果 下 降 , 致 复合 材 6 导
料 的应 力一 变 性 能 开 始 出现 恶 化 j 因此 , 应 。 KH5 0 6 用 量为 AT用 量 的 3 A为 宜 。 0
2 n 左 右 , 度 可达 1 m, 于 一 维 纳米 材 料 , 誉 0m 长 属 被 为“ 千种 用 土 , 土之 王 ”3] 万 l 。A 的 独特 结 构 使其 具 “ T
子) 为分 散相 所 制备 的复 合 材 料 。 由于 分 散 相 的 纳 米
尺 寸效 应 、 的 比表 面积 以及 强 的界 面相互 作用 , 大 橡胶 基 纳米 复合 材料 的性 能极 大地 优 于相 同组分 的传 统橡 胶 材料 ] 。凹凸棒 土 ( tp li ,AT) 一 种链 层 Ata ugt e 是
s r s — t i h v or ft a c mpo ie . The l y rc i t u t e o t e s s a n be a i s o he n no o st s a e — han s r c ur fAT Sno n l nc d by t i ti fue e he m o fc to nd m e ha ia o p nd ng diia i n a c n c lc m ou i . Ke r s: a ur lr y wo d n t a ubb r a t ul ie; a c m po ie; urng c r c e itc c y t l z to e ; tap g t n no o st c i ha a t rs i ; r s a l a i n i
1 2
材 料 工 程 /2 1 0 1年 1 1期
切形 变 , 表现 为高韧 性断 裂 。另外 , 复合 材料 断面形 态 及 AT在 NR 中的分散 状态 亦受 填料 量 的影 响 。如 图 3g ,h 所 示 , ()() 当填 料 达 到 N 用 量 的 2 时 , / R 0 NR C TAB AT拉 伸 断面 呈 碎 裂 状 , 出 现 了 轻微 的 填 料 — 并 团聚 , 这将 影 响复合 材料 的强度 。
KH5 0改 性 时 , 6 AT 与 NR 的 相 容 性 较 差 , 以 在 N 难 R
中有效 分散 并形 成 良好 的聚合 物一 填料 界 面 , 因此 复 合
材 料难 以承 受较 大 的应 力 ; KH5 0的加 入 改善 了这 一 6
图 4 KH5 0用 量 对 NR KH5 0AT 6 / 6一
天 然 橡 胶 基 凹 凸棒 土 纳 米 复 合 材 料 制 备 及 性 能 研 究

天 然 橡 胶 基 凹 凸棒 土 纳 米 复 合材 料 制 备 及 性 能 研 究
St dy o e r to nd Pr pe te fA t a l t u n Pr pa a i n a o r i s o t pu gie
Sh ng i2 04 4, a ha 0 4 Chi na; s a c n r a o Sce c n 3 Re e r h Ce t e ofN n i n e a d
Te h o o y, h n h i n v r i S a g a 0 4 4, i a c n l g S a g a i e s t U y, h n h i 0 4 Ch n ) 2
摘 要 : 用 机 械共 混 法 制 备 了天 然 橡 胶 ( R) 凹 凸棒 土 ( T) 米 复 合 材 料 , 究 了 复合 材 料 的微 观 结 构 、 学 性 能 及 采 N 基 A 纳 研 力 硫 化 特 性 , 讨 了 AT补 强 N 的 机 理 。结 果 表 明 , 探 R 改性 后 的 AT 能在 N 基 体 中达 到 均 匀 分 散 并 形 成 良好 的 聚合 物一 R 填 料 界 面 , 示 出 优 异 的 补 强 效 果 。AT不 但 在 胶 料 硫 化 过 程 中 充 当 了 交 联 点 , 且 在 试 样 拉 伸 过 程 中沿 拉 伸 方 向 取 向 , 显 而 起 了 诱 导 结 晶 的作 用 。复 合 材 料 的拉 伸结 晶行 为 与 填 料 量 及 填 料 粒 子 表 面 交 联 点 数 量 有 关 。改 性 剂 不 同 导 致 胶 料 交 联 行 为 存 在 差 异 , 而 影 响 复 合 材 料 的 拉 伸 结 晶及 应 力 一 变 行 为 。 改性 及胶 料 混 炼 未 破 坏 AT 的层 链 结 构 。 从 应
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