固相剪切碾磨方法制备聚丙烯/层状无机物纳米复合材料

论文摘要

插层复合法是制备高性能聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的一种重要方法,也是当前材料科学领域研究的热点之一。但是插层复合制备聚合物/无机纳米复合材料面临一些挑战,如层间距小,不具备离子交换功能的层状无机物难以通过有机化处理扩大层间距实现插层聚合;制备非极性聚合物纳米复合材料有困难等。本文针对插层复合亟待解决的关键问题,采用固相剪切碾磨方法制备聚丙烯/层状无机物纳米复合材料。利用磨盘形力化学反应器独特的三维剪结构提供的强大剪切力,实现具弱层间结构无机物的固相剪切层间滑移与剥离及与聚丙烯的纳米复合,成功制备了聚丙烯/有机蒙脱土、聚丙烯/蛭石、聚丙烯/滑石粉、聚丙烯/蒙脱土、尼龙6/蒙脱土等纳米复合材料,考察了固相剪切碾磨方法制备聚合物/层状无机物纳米复合材料的影响因素及机理,系统研究了所制备的纳米复合材料的结构、结晶性能、热性能和力学性能。为制备综合性能优良的聚合物/无机纳米复合材料提供新途径和理论依据。1.发展了固相剪切碾磨方法制备聚丙烯/层状无机物纳米复合材料新技术。利用层状无机物的弱层间结构和聚合物的粘弹性特点,在磨盘碾磨剪切力场作用下,通过聚合物和层状无机物的共碾磨,实现层状无机物层间剥离及与聚丙烯的纳米复合。研究结果表明,固相剪切碾磨方法实现了有机蒙脱土在聚丙烯基体中的良好分散,在不加增容剂的情况下,制备了部分剥离型的聚丙烯/有机蒙脱土纳米复合材料。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 聚合物纳米复合材料
• 1.3 聚合物/层状无机物纳米复合材料
• 3M）'>1.4 固相剪切碾磨方法（SOLID STATE SHEAR MILLING, S³M）
• 1.5 本论文构思及研究内容
• 参考文献
• 第二章 固相剪切碾磨方法制备聚丙烯/层状无机物纳米复合材料
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.3 结果与讨论
• 2.4 本章小结
• 参考文献
• 第三章 固相剪切碾磨实现层状无机物剥离的过程及机理
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.3 结果与讨论
• 3.4 本章小结
• 第四章 聚丙烯/层状无机物复合材料结晶行为
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.3 结果与讨论
• 4.4 本章小结
• 参考文献
• 第五章 聚丙烯/层状无机物纳米复合材料的热性能和力学性能
• 5.1 前言
• 5.2 实验部分
• 5.3 结果与讨论
• 5.4 本章小结
• 参考文献
• 第六章 结论
• 攻读博士学位期间发表和待发表论文及获准发明专利
• 致谢