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超细蒙脱土的机械化学制备及其在复合材料中的应用

作　者: 张铁锋
导　师: 陈启元
学　校: 中南大学
专　业: 冶金物理化学
关键词: 球磨 钠基蒙脱土 插层剥离 复合材料
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 58次
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内容摘要


本文以钠基蒙脱土(Na-MMT)为研究对象,采用XRD、SEM、FT-IR等现代表征手段,系统地研究了球磨作用下钠基蒙脱土结构与性质的变化规律,考察了球磨时间、球磨分散介质、球型和改性剂烷基季铵盐对其结构和性质的影响；研究了在机械球磨和季铵盐的协同作用下制取蒙脱土/磺化聚醚醚酮复合材料时,钠基蒙脱土在复合材料中的分布情况与复合材料性能之间的关系。主要研究内容及结论如下：(1)适宜的球磨时间,球型、固含量和球磨转速能够提高机械球磨效率。实验得知：最佳的球磨时间为5h、最佳的固含量为2g蒙脱土/50mL N,N-二甲基酰胺(DMF)、最佳中小磨球质量比为85：40、最佳转速为500rpm。(2)XRD分析和SEM分析都表明,选用DMF作为球磨分散剂,能对季铵盐充分溶解,在机械球磨时能对Na-MMT进行有效分散,增强对钠基蒙脱土的剥离效果。(3)XRD分析和SEM分析都表明十二烷基三甲基溴化铵和十六烷基三甲基溴化铵Na-MMT具有插层剥离作用。要达到同样的剥离效果选用十六烷基三甲基溴化铵则可以减少插层剂的使用量。(4)钠基蒙脱土能够显著改善磺化聚醚醚酮的热稳定性能,同时用表面活性剂改性的钠基蒙脱土可以使磺化聚醚醚酮的热稳定性更优异、改善磺化聚醚醚酮膜材料的力学性能。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
目录  5-7
第一章 文献综述  7-23
  1.1 蒙脱土  7-10
    1.1.1 蒙脱土的晶体结构  7-8
    1.1.2 蒙脱土的改性机理  8-10
  1.2 机械化学作用机理研究现状  10-13
    1.2.1 机械化学作用  10-11
    1.2.2 机械化学作用机理  11-12
    1.2.3 机械化学特征  12
    1.2.4 机械化学研究方法  12-13
  1.3 高性能树脂复合材料  13-22
    1.3.1 无机粒子/树脂基复合材料  13
    1.3.2 界面层理论在颗粒填充复合材料的研究中的应用  13-14
    1.3.3 颗粒填充树脂基复合材料的加工  14-15
    1.3.4 聚合物/蒙脱土纳米复合材料的国内外研究现状  15-18
    1.3.5 聚醚醚酮的物理改性研究  18-21
    1.3.6 聚醚醚酮复合材料的应用  21-22
  1.4 本论文研究的目的  22-23
第二章 超细蒙脱土的制备工艺研究  23-39
  2.1 引言  23
  2.2 实验  23-25
    2.2.1 实验原料  23-24
    2.2.2 超细Na-MMT粉体的制备  24-25
    2.2.3 样品的测试与表征  25
  2.3 结果与讨论  25-38
    2.3.1 样品的FT-IR分析  25-26
    2.3.2 不同条件下球磨后的样品粒度分析  26-32
    2.3.3 不同条件下球磨后的样品热重分析  32-34
    2.3.4 不同条件下球磨后样品的X射线衍射分析  34-37
    2.3.5 球磨后Na-MMT形貌分析  37-38
  2.4 小结  38-39
第三章 超细蒙脱土的有机改性研究  39-50
  3.1 引言  39
  3.2 实验  39-40
    3.2.1 实验药品  39
    3.2.2 样品的制备  39-40
    3.2.3 样品的测试与表征  40
  3.3 结果与讨论  40-48
    3.3.1 样品FT-IR分析  40-42
    3.3.2 样品的粒度分析  42-43
    3.3.3 样品的X射线衍射分析  43-45
    3.3.4 样品的热重分析  45-46
    3.3.5 样品的形貌分析  46-48
  3.4 小结  48-50
第四章 复合材料的制备及性能表征  50-64
  4.1 引言  50
  4.2 实验  50-53
    4.2.1 原料及药品  50
    4.2.2 样品的制备  50-51
    4.2.3 测试与表征  51-53
  4.3 结果与讨论  53-62
    4.3.1 聚醚醚酮的磺化条件对其性能的影响  53-55
    4.3.2 样品FT-IR分析  55
    4.3.3 样品的热重分析  55-57
    4.3.4 样品扫描电镜分析  57-59
    4.3.5 浆体流变性  59-61
    4.3.6 样品的力学性能  61-62
  4.4 小结  62-64
第五章 结论  64-65
参考文献  65-71
致谢  71-72
攻读学位期间主要研究成果  72

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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