不同材料對(duì)納米膨潤(rùn)土的影響

時(shí)間：2014-05-21 10:06:33

作者：世邦機(jī)器

固化溫度與有機(jī)土剝離程度的關(guān)系在以CH3 （CH2）17NH3+為有機(jī)化試劑、以間苯二胺為固化劑的復(fù)合體系中，在低溫（75℃）慢速或高溫（140℃）快速固化時(shí)，有機(jī)土不發(fā)生剝離；而在中溫（120C）的固化條件下，才發(fā)生剝離。這是由于低溫導(dǎo)致固化劑向?qū)娱g的遷移速率減慢，因此固化劑的濃度層外高于層間，環(huán)氧的固化速率層外快于層間，故不能引起有機(jī)土的剝離；高溫固化時(shí)，環(huán)境溫度使層外環(huán)氧的固化速率高于層間環(huán)氧的固化速率，同樣不能使有機(jī)土剝離；在中溫環(huán)境時(shí)，固化劑向?qū)娱g的遷移速率快，有利于層間環(huán)氧的固化。層間環(huán)氧的固化速率和層外環(huán)氧的固化速率基本相等是導(dǎo)致有機(jī)土剝離的根本原因。

不同固化劑與有機(jī)土剝離程度的關(guān)系呂建坤等采用X射線衍射、差示掃描量熱分析，并且用4，4-二氨基二苯甲烷（DDM）為固化劑，就環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)有機(jī)蒙脫土的插層和有機(jī)蒙脫土在環(huán)氧樹(shù)脂中的剝離進(jìn)行了研究，研究表明，環(huán)氧分子和有機(jī)土親和性好，環(huán)氧分子易于進(jìn)入層間，層間可容納的環(huán)氧量有一飽和值，達(dá)到該值后，體系達(dá)到熱力學(xué)平衡狀態(tài)，若繼續(xù)延長(zhǎng)混合時(shí)間或使用能保證充分混合的溶劑法并不能使層間距進(jìn)一步增大。在膨潤(rùn)土加工過(guò)程中，需要用到很多的膨潤(rùn)土設(shè)備。他們的試驗(yàn)結(jié)果證明，使用DDM胺固化劑，蒙脫土的剝離與所采用的固化溫度無(wú)關(guān)，而主要取決于固化進(jìn)行的程度，在80～160℃范圍內(nèi)的任意溫度下固化，當(dāng)固化接近或達(dá)到凝膠點(diǎn)時(shí)，有機(jī)土均可全部剝離，并且經(jīng)熱分析得出18-Mont/EP-DDM體系的固化反應(yīng)熱為△Hd ＝472J/g。

王立新等采用經(jīng)十六胺處理的蒙脫土與環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合，以低分子量的聚酰胺為固化劑制備出環(huán)氧樹(shù)膳／蒙脫土納米復(fù)合材料，并且使用X射線衍射測(cè)試證明，有機(jī)化后蒙脫土的層間距由1. 29nm膨脹到1.86nm，環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)入層間后，晶層間距有了很大擴(kuò)展，―般為5～20nm，晶層厚度在5nm左右。當(dāng)有機(jī)土在環(huán)氧樹(shù)脂中的含量從6.9%提高到13.7%時(shí)，復(fù)合材料的玻璃化溫度從78.7℃提高到97.31℃，這表明環(huán)氧樹(shù)脂/蒙脫土納米復(fù)合體系的耐熱性提高。同時(shí)他們還對(duì)此類(lèi)復(fù)合材料的形成機(jī)理進(jìn)行了探討，指出蒙脫土與環(huán)氧樹(shù)脂形成納米復(fù)合材料的推動(dòng)力是環(huán)氧樹(shù)脂在蒙脫石晶層間的固化反應(yīng)焓。