聚氯乙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备、结构和性能

• 作 者: 刘艳
• 机 构: 同济大学
• 出 处: 同济大学材料科学与工程学院 同济大学
• 发表日期: 2004年期

本论文研究“熔融插层”法制备聚氯乙烯/蒙脱土纳米复合材料。首先，选用
不同种类的有机改性蒙脱土和聚氯乙烯直接塑炼法制备PVC/MMT纳米复合材
料，再用不同含量的蒙脱土(TJ2和TJ4)和聚氯乙烯直接塑炼制备PVC/MMT纳
米复合材料。其次，探讨母料法熔融插层制备PVC/MMT纳米复合材料：选用
三种不同的插层树脂(CPE，VP和抗冲型ACR)和四种有机蒙脱土母料法制备
PVC/MMT纳米复合材料并对其分别研究，从而选出制备PVC/MMT纳米复合材
料的较理想配方。再次，对比研究不同加工工艺(塑炼和挤出)母料法制备
PVC/MMT纳米复合材料。最后，对所制备的PVC/MMT纳米复合材料进行了一
系列表征和测试，包括力学性能、热学性能、X射线衍射、扫描电子显微镜、透
射电子显微镜和流变性能。本论文还研究了稳定剂类型、有机蒙脱土种类、蒙脱
土加量、插层树脂类型、插层树脂加量和不同加工工艺对PVC/MMT纳米复合
材料结构与性能的影响。研究表明：对于PVC/MMT纳米复合材料，使用铅盐
复合稳定剂时，PVC/MMT纳米复合材料的耐热性最好；有机蒙脱土的插层有利
于改善材料的力学性能；四种不同的有机改性蒙脱土中，TJ2和TJ4制备的PVC/
蒙脱土纳米复合材料综合性能较好，PVC/TJ2(100/1)纳米复合材料为插层型的纳
米复合材料，TJ2的加入能提高PVC的弯曲强度和弯曲模量；选用的三种插层
树脂，VP和ACR对PVC/蒙脱土纳米复合材料的抗冲性能有较大的提高；母料
塑炼法和母料挤出法的耐热降解及力学性能不一样，以ACR为插层树脂母料法
制备的PVC/ACR/DK2(100/10/1)纳米复合材料为剥离型纳米复合材料，其抗冲性
能有较大幅度的提高。流变测试结果表明：有机改性蒙脱土制备的PVC/MMT
纳米复合材料相对于纯PVC的储能模量(G)和耗能模量(G”)都有所升高。母料法
制备PVC/ACR/TJ2和PVC/VP/TJ2纳米复合材料随蒙脱土含量的增加表现出不
同的特点。
关键词：蒙脱土，聚氯乙烯，熔融插层，插层树脂，纳米复合材料