【摘 要】
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聚烯烃/粘土纳米复合材料研究是近年来高分子材料学迅速发展起来的一门新领域.由于这种新型复合材料可以将无机物的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与聚合物的韧性、可加工性及介
【出 处】
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中国矿业大学(北京校区) 中国矿业大学
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聚烯烃/粘土纳米复合材料研究是近年来高分子材料学迅速发展起来的一门新领域.由于这种新型复合材料可以将无机物的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与聚合物的韧性、可加工性及介电性质完美地结合起来,开辟了复合材料的新时代.该文采用"原位配位聚合法"制备出性能优异的聚乙烯/蒙脱石纳米复合材料,详细地研究了这种材料的制备规律,并对其结构和性能进行了较为系统的研究.1、系统研究了作为纳米复合材料无机分散相——蒙脱石的热处理及有机化条件,研究表明蒙脱石作为催化剂的载体,它的热处理温度存在一个最佳点,温度过高或过低都会显著影响聚乙烯催化剂的负载与活性.通过对蒙脱石有机化反应的研究,优化了蒙脱石有机化的反应条件,并在有机化过程中,首次采用无水乙醇取代去离子水作为分散剂,通过实验验证了其优势;2、将原位配位聚合的概念引入烯烃聚合,将用季铵盐交换后的有机蒙脱石负载Ziegler-Natta催化剂,进行乙烯单体的插层聚合得到剥离型的聚乙烯/蒙脱石纳米复合材料;3、对聚乙烯/蒙脱石纳米复合材料的制备规律进行了研究.研究表明,蒙脱石适当的焙烧温度、有机化分散剂以及烷基铝的处理量都对催化剂的活性有很大影响.优化催化剂的活性组分并在适宜的负载条件下反应,可以制备出不同蒙脱石含量且蒙脱石在聚乙烯树脂基体中呈纳米级分散的复合材料;4、系统研究了聚乙烯/蒙脱石纳米复合材料的结构和性能,探讨了结构与性能的关系.由于蒙脱石片层以纳米级均匀分散在聚乙烯树脂基体中,并与树脂基体良好的浸润,因此材料具有优异的力学性能;5、详细研究了聚乙烯/蒙脱石纳米复合材料的熔点以及结晶行为.研究表明:蒙脱石的含量明显影响材料的熔点和结晶度;6、探索制备了一种乙烯聚合的高活性催化剂,并对该催化剂的催化活性以及制备的聚乙烯/蒙脱石纳米复合材料的结构进行了研究.结果表明,采用无水乙醇作为蒙脱石有机化的溶剂,后期无须干燥处理,残留于蒙脱石的乙醇可以明显增高催化剂的活性.
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