凹凸棒土改性MC尼龙的研制.pdfVIP

第24卷第4期 镇 江 高 专 学 报 V01．24 No．4 2011年 1O月 JournalofZhenjiangCollege Oct．，2011 凹凸棒土改性 MC尼龙的研制 栾 丹 ，周永生2，季 鹏 (1．镇江高等专科学校 化工系，江苏镇江 212003；2．常州大学石油化工学院，江苏常州 213164) 摘 要：为提高MC尼龙的综合性能，通过碱催化阴离子聚合反应制备 凹土填充尼龙复合材料。采用扫描 电镜对 复合材料的微观形貌进行观察，研究改变凹土添加量对聚合反应的影响，并利用DSC测试其热性能。结果表明，经 活化偶联处理的凹土与尼龙基体的界面结合 良好 ，凹土的加入提高了复合材料的耐热性能，凹土的最佳投加量为 0．5g，这样制得的复合材料耐热性能最好。 关键词：凹土；MC尼龙；复合材料 ；耐热性能 中图分类号：TD873 文献标识码：A 文章编号：1008．8148(2011)04-0043-03 0 引 言 MC尼龙生产工艺简单、模具成本低、设备效率高，而且力学强度高、韧性好、电性能良好、耐磨、抗震吸 音、耐油、耐弱酸弱碱及一些有机溶剂、易于成型加工等，在冶金、国防、机械、纺织、化工等工业部门应用广 泛。但未经改性的MC尼龙存在一些缺点，如耐磨性和 自润滑性欠佳、磨损率较大、尺寸稳定性和热稳定性 不高 J，实际应用范围受到一定限制。为了提高MC尼龙制品的刚性、尺寸稳定性、耐磨性、绝缘性 ，降低成 本，通常采用添加填料的方法对MC尼龙进行改性 J，常添加的无机填料有 FE、滑石粉、粉煤灰、稀土、 云母、三氧化二铝、高岭土、氢氧化镁等 。凹凸棒土 (以下简称凹土，Attapulgite)在我国蕴藏丰富，价格低 廉，棒晶多呈针状或纤维状，而且内部拥有巨大的比面积 (130—180In／g)，将其通过一定的途径制成改性的 填充增强剂与某些聚合物一起制备复合材料，特别是在橡胶制品中的应用-6一’]，已成为热门课题。 本研究课题采用己内酰胺单体浇铸聚合方法研制凹土填充MC尼龙复合材料。通过研究有机化凹土和 MC尼龙的复合技术，制备可以有效地阻隔热量传递和降解产物挥发的复合材料，提升MC尼龙的耐热性。 1 实验部分 1．1 仪器及药品 1)仪器。DHG一9036A电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)；电子调温电热套 (天津市泰 斯特仪器有限公司)；HitaehiS3000N扫描电子显微镜 (31本 日立公司)；SHD-1V循环水式多用真空泵 (郑州长 城科工贸有限公司)；JJ．1磁力搅拌机(江苏金坛荣华仪器制造有限公司)；HH-2数显恒温水浴锅(江苏金坛 荣华仪器制造有限公司)；NETZSCHSTA409PC(德国耐驰公司)。 2)药品。己内酰胺、凹土、偶联剂硅烷KH550、催化剂氢氧化钠、助催化剂 甲苯二异氰酸酯 (TDI)、十六 ， 烷基三甲基溴化铵(CTAB)、无水乙醇、盐酸。 1．2 凹土的预处理 将一定量的凹土在高速搅拌下加入水中，配成浓度为 10wt％的悬浮液，60cI=水浴锅中高速搅拌2h。 按铵盐与凹土的离子交换容量 1．5：1的比例，称取十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，与已配好的KH550乙 收稿 日期：2011—06—12 作者简介：栾 丹 (1976一)，女，江苏泰州人 ，中学一级教师，硕士，主要从事化学教育及应用化学、材料化学研究；周永生 (1981一)，男 ，江 苏盐城人，助理研究员，主要从事色谱和质谱研究。 · 43 · 醇水溶液配成浓度为 10％的溶液，放人凹土悬浮液中，强力搅拌，升温至80℃进行改性，再经抽滤、洗涤后 烘干、研磨，通过400目筛子筛选，即可得到十六烷基三甲基溴化铵改性凹土。 1．3 复合材料的制备 将 100g己内酰胺、适量凹土(预热处理过)和0．2gNaOH放人三 口烧瓶中，投加适量尼龙溶体，开启真 空泵减压加热熔融，温度至 120℃后持续30min，慢慢通氮气至反应器内变为常压，加入一定量