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基本信息

項目名稱：
熱塑彈性體SIS/蒙脫土納米復(fù)合材料的研制
小類：
能源化工
簡介：
概述了以鈣基蒙脫土為主要原料，經(jīng)過提純鈉化改型后再進行有機化處理，以自制的有機蒙脫土為原料，采用溶液插層法制備了熱塑彈性體SIS/蒙脫土納米復(fù)合材料，并對其結(jié)構(gòu)和性能進行了研究。
詳細(xì)介紹：
納米結(jié)構(gòu)的形成對復(fù)合材料的物理力學(xué)性能和熱學(xué)性能產(chǎn)生顯著的影響，將SIS中加入少量的蒙脫土，制備SIS/蒙脫土納米復(fù)合材料用以改善其質(zhì)量和性能。運用紅外光譜分析、差熱分析和熱重分析等方法對納米復(fù)合材料等物質(zhì)及機械性能和性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系進行分析表征，結(jié)果真實可信。該作品的研究，有效提高了蒙脫土的附加值，對發(fā)展老區(qū)經(jīng)濟、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。隨著蒙脫土含量的增加，納米復(fù)合材料的拉伸性能和熱穩(wěn)定性能都比純SIS有了顯著的提高。信陽擁有亞洲最大的蒙脫土礦，但大多以原礦或粗加工產(chǎn)品出售，產(chǎn)品附加值低。將其改性后與SIS復(fù)合制備成SIS/蒙脫土納米復(fù)合材料，該材料的力學(xué)性能、耐磨和耐高溫等性能都會得到很大程度的改善，擴大其應(yīng)用領(lǐng)域。 此研究成果在改善熱塑彈性體SIS性能的同時，提高了蒙脫土的附加值，對發(fā)展老區(qū)經(jīng)濟、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。該研究有著廣闊的應(yīng)用前景。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

納米結(jié)構(gòu)的形成對復(fù)合材料的物理力學(xué)性能和熱學(xué)性能產(chǎn)生顯著的影響，將SIS中加入少量的蒙脫土，制備SIS/蒙脫土納米復(fù)合材料用以改善其質(zhì)量和性能

科學(xué)性、先進性及獨特之處

運用紅外光譜分析、差熱分析和熱重分析等方法對納米復(fù)合材料等物質(zhì)及機械性能和性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系進行分析表征，結(jié)果真實可信。

應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義

制備SIS/蒙脫土納米復(fù)合材料可極大的改善其質(zhì)量和性能、擴大其應(yīng)用領(lǐng)域。通過實驗得出對蒙脫土進行有機改性的最佳工藝條件。

學(xué)術(shù)論文摘要

SIS是苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，因其具有熱塑性、高彈性、與增稠樹脂相容性好的的特點而廣泛適用，但其耐熱性、耐老化性和耐蠕變性能差。聚合物/粘土納米復(fù)合材料是二十世紀(jì)90年代后期發(fā)展起來的一種新型的高性能高分子復(fù)合材料，特殊處理的粘土片層以納米尺度均勻分散于聚合物基體當(dāng)中，從而顯著提高聚合物的力學(xué)性能、耐熱性能和氣體阻隔性能。近年來，聚合物/蒙脫土（MMT）納米復(fù)合材料一直吸引著人們的注意，這類材料兼有有機和無機材料的特點，與未復(fù)合的高分子材料相比，這種復(fù)合材料的力學(xué)性能、耐磨和耐高溫等性能都會得到很大程度的改善。向SIS中加入很少量的蒙脫土，制備SIS/蒙脫土納米復(fù)合材料可極大的改善其質(zhì)量和性能、擴大其應(yīng)用領(lǐng)域。本試驗采用聚合物溶液插層法制備熱塑彈性體SIS/蒙脫土納米復(fù)合材料，并對其性能進行了研究。

獲獎情況

無

鑒定結(jié)果

無

參考文獻

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同類課題研究水平概述

自1987年日本報道用插層聚合方法制備尼龍6／MMT 納米復(fù)合材料以來，聚合物／MMT納米復(fù)合材料備受關(guān)注。 具有層狀硅酸鹽結(jié)構(gòu)的MMT，在插層型或剝離型復(fù)合材料中可以呈納米級分散，能使納米復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的力學(xué)性能、阻隔性能、熱穩(wěn)定性能、阻燃性能等，而且MMT的儲備豐富，價格低廉。而熱塑性樹脂具有較高的強度和良好的耐磨性、極好的抗破壞能力和阻尼性能等特點。因此，熱塑性樹脂／MMT納米復(fù)合材料的研究無論從理論上還是實際應(yīng)用上都具有重要的意義，目前是比較熱門的研究領(lǐng)域。 目前，該領(lǐng)域以尋找更科學(xué)、更合適的方法對MMT進行有機改性來增加MMT與樹脂之間的相容性，以及研究出更好的層狀硅酸鹽插層復(fù)合技術(shù)，使熱塑性樹脂獲得更好的增韌增強效果，并最終實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，為MMT改性熱塑性樹脂研究的一個極其重要的方向和努力目標(biāo)。 當(dāng)前，MMT增韌增強熱塑性樹脂的研究、開發(fā)和應(yīng)用還處在一個起步階段，但納米復(fù)合材料相對普通材料的優(yōu)點早已為大家所共識。我們相信，隨著對MMT改性熱塑性樹脂研究的進一步深入，熱塑性樹脂的綜合性能必將進一步拓展，熱塑性樹脂多元復(fù)合納米材料工業(yè)必將更加蓬勃地發(fā)展。
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