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将蒙脱土引入聚合物基体制备成聚合物/蒙脱土纳米复合材料,可在蒙脱土填充量很小时即大幅度提高材料的物理力学性能,是近年来兴起的一种备受关注的改性方法。熔体插层法制备聚合物/蒙脱土纳米复合材料的一种常用方法,该方法工艺简单、易工业化,但蒙脱土(MMT)在聚合物中的分散极易受插层剂、加工工艺等因素的影响,从而影响复合材料的结构和性能。本文选取尼龙610为基体,采用多种插层剂修饰的有机蒙脱土和不同加工方法制备出一系列性能优异的尼龙610/蒙脱土纳米复合材料,首次采用辐射法对尼龙610/蒙脱土纳米复合材料进行了改性,并对各复合材料力学性能、动态力学行为、流变性能、熔融和结晶行为、结晶形态和微观结构进行了系统表征,主要研究结果如下: 1.采用CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)、PA6(尼龙6)、硅烷偶联剂等修饰MMT,制得了不同有机蒙脱土(OMMT)。TG、IR和WAXD等研究结果表明各有机改性土的层间距均有所增大,热分解温度较高,均可适应尼龙610的加工温度要求。CTAB和PA6对MMT的扩层作用较明显,本文所使用的硅烷偶联剂的类型及其对MMT的修饰方法对有机土的性能影响不大,因此在采用偶联剂对MMT进行修饰时,可采用最简便的方法—在混料过程中以喷雾法加入即可。 2.采用各种自制OMMT和一种纳米级市售OMMT,采用熔体插层法、加工过程中加入偶联剂以及母料法等工艺制备出了PA610/MMT纳米复合材料,并对其进行了辐射改性。 3.通过TEM观察了MMT片层在尼龙基体中分散情况,结果表明MMT片层呈纳米尺度分散于尼龙基体中,形成了纳米复合材料。同时,发现MMT片层间距大小和其在尼龙中的分散没有必然联系,片层间距较小的MMT也能均匀分散,在加工过程中用喷雾法加入偶联剂和母料法均可促进MMT片层的分散,且可分别得到插层型和剥离型纳米复合材料。 4.对纳米复合材料进行了力学性能测试。结果表明复合材料的拉伸性能和弯曲性能均比PA610显著提高,增强效果明显超过了传统共混复合材料,且偶联剂和母料法均