基本信息
- 项目名称：
- 热塑弹性体SIS/蒙脱土纳米复合材料的研制
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 概述了以钙基蒙脱土为主要原料，经过提纯钠化改型后再进行有机化处理，以自制的有机蒙脱土为原料，采用溶液插层法制备了热塑弹性体SIS/蒙脱土纳米复合材料，并对其结构和性能进行了研究。
- 详细介绍：
- 纳米结构的形成对复合材料的物理力学性能和热学性能产生显著的影响，将SIS中加入少量的蒙脱土，制备SIS/蒙脱土纳米复合材料用以改善其质量和性能。运用红外光谱分析、差热分析和热重分析等方法对纳米复合材料等物质及机械性能和性质与结构的关系进行分析表征，结果真实可信。该作品的研究，有效提高了蒙脱土的附加值，对发展老区经济、实现可持续发展有着重要的意义。随着蒙脱土含量的增加，纳米复合材料的拉伸性能和热稳定性能都比纯SIS有了显著的提高。信阳拥有亚洲最大的蒙脱土矿，但大多以原矿或粗加工产品出售，产品附加值低。将其改性后与SIS复合制备成SIS/蒙脱土纳米复合材料，该材料的力学性能、耐磨和耐高温等性能都会得到很大程度的改善，扩大其应用领域。 此研究成果在改善热塑弹性体SIS性能的同时，提高了蒙脱土的附加值，对发展老区经济、实现可持续发展有着重要的意义。该研究有着广阔的应用前景。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 纳米结构的形成对复合材料的物理力学性能和热学性能产生显著的影响，将SIS中加入少量的蒙脱土，制备SIS/蒙脱土纳米复合材料用以改善其质量和性能
科学性、先进性及独特之处
- 运用红外光谱分析、差热分析和热重分析等方法对纳米复合材料等物质及机械性能和性质与结构的关系进行分析表征，结果真实可信。
应用价值和现实意义
- 制备SIS/蒙脱土纳米复合材料可极大的改善其质量和性能、扩大其应用领域。通过实验得出对蒙脱土进行有机改性的最佳工艺条件。
学术论文摘要
- SIS是苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，因其具有热塑性、高弹性、与增稠树脂相容性好的的特点而广泛适用，但其耐热性、耐老化性和耐蠕变性能差。聚合物/粘土纳米复合材料是二十世纪90年代后期发展起来的一种新型的高性能高分子复合材料，特殊处理的粘土片层以纳米尺度均匀分散于聚合物基体当中，从而显著提高聚合物的力学性能、耐热性能和气体阻隔性能。近年来，聚合物/蒙脱土（MMT）纳米复合材料一直吸引着人们的注意，这类材料兼有有机和无机材料的特点，与未复合的高分子材料相比，这种复合材料的力学性能、耐磨和耐高温等性能都会得到很大程度的改善。向SIS中加入很少量的蒙脱土，制备SIS/蒙脱土纳米复合材料可极大的改善其质量和性能、扩大其应用领域。本试验采用聚合物溶液插层法制备热塑弹性体SIS/蒙脱土纳米复合材料，并对其性能进行了研究。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
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同类课题研究水平概述
- 自1987年日本报道用插层聚合方法制备尼龙6／MMT 纳米复合材料以来，聚合物／MMT纳米复合材料备受关注。 具有层状硅酸盐结构的MMT，在插层型或剥离型复合材料中可以呈纳米级分散，能使纳米复合材料表现出良好的力学性能、阻隔性能、热稳定性能、阻燃性能等，而且MMT的储备丰富，价格低廉。而热塑性树脂具有较高的强度和良好的耐磨性、极好的抗破坏能力和阻尼性能等特点。因此，热塑性树脂／MMT纳米复合材料的研究无论从理论上还是实际应用上都具有重要的意义，目前是比较热门的研究领域。 目前，该领域以寻找更科学、更合适的方法对MMT进行有机改性来增加MMT与树脂之间的相容性，以及研究出更好的层状硅酸盐插层复合技术，使热塑性树脂获得更好的增韧增强效果，并最终实现工业化生产，为MMT改性热塑性树脂研究的一个极其重要的方向和努力目标。 当前，MMT增韧增强热塑性树脂的研究、开发和应用还处在一个起步阶段，但纳米复合材料相对普通材料的优点早已为大家所共识。我们相信，随着对MMT改性热塑性树脂研究的进一步深入，热塑性树脂的综合性能必将进一步拓展，热塑性树脂多元复合纳米材料工业必将更加蓬勃地发展。
