
聚丙烯酰胺、蒙脱土纳米复合材料的制备和研究
作品编号:SWHX0521 开发环境: WORD全文:25页 论文字数:12000字 此聚丙烯酰胺、蒙脱土纳米复合材料的制备和研究毕业设计完整版包含[论文] |
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以十六烷基三甲基溴化铵为改性剂,在反应时间为4 h、转速250 r/min的条件下,MMT的层间距随改性温度的变化曲线见图4。由图4可以看出,80℃以下,随着温度的上升,层间距增大;80℃以上,随温度上升,层间距减小。这是因为温度较低时,改性剂分子链活性低,不容易扩散进入蒙脱土的层间,温度升高,链的活性增大,运动速度加快,更多的改性剂与蒙脱土层间的金属阳离子交换,增大了层间距。温度进一步提高,则不利于插层剂阳离子与蒙脱土片层上的负电荷达到静电平衡,吸附到层间的改性剂容易解离出来,造成层间距的减小。在60-100℃ 的温度范围中,温度对层间距的影响不大,在具体实验过程中,可以把温度设定为77-83℃ ,便于实验操作;在工业生产中,如果对蒙脱土的层间距要求不严格,采用60℃的改性温度,可以制得较大层间距的有机蒙脱土。图6 和图7 分别为有机蒙脱土和聚丙烯酰胺/蒙脱土纳米复合材料的X射线衍射图。从图7上已经检测不到蒙脱土固有峰的存在,由图6和图7我们可以看出聚丙烯酰胺/蒙脱土纳米复合材料出现衍射峰比有机蒙脱土要早,用布拉格(Bragg)方程:2dsinθ=λ,得出复合材料的层间距大于有机化的蒙脱土,这说明聚丙烯酰胺大分子已经进如蒙脱土片层结构中,聚丙烯酰胺/蒙脱土纳米复合材料已经成功被制备。
图8 为聚丙烯酰胺/蒙脱土纳米复合材料的透射电镜图,通过观察图8 我们得到了进一步的验证,蒙脱土的结构受到了破坏,在丙烯酰胺单体的
用插层聚合的方法制备的聚丙烯酰胺/有机蒙脱土纳米复合材料,从有机化蒙脱土使硅酸盐片层之间层间距扩大,运用插层聚合的原理,通过引发剂的作用,使无机物和有机物实现复合,成功将蒙脱土有机化,并成功制备了聚丙烯酰胺/有机蒙脱土纳米复合材料,基本达到预期的目的。
1)十六烷基三甲基溴化铵和蒙脱土中的钠离子发生了离子交换反应,撑开了蒙脱土的片层使得层间距增加,引入了有机基团,这样有利于聚丙烯酰胺大分子的进人。
2)通过实验得到最有利于蒙脱土层间距打开的反应条件为:温度70-90℃,反应时间为4小时,搅拌速率为300转/分。
3)利用上述得出的反应条件成功制备了有机化的蒙脱土,并利用插层聚合的原理成功制备了聚丙烯酰胺/有机蒙脱土纳米复合材料。并对该纳米材料做了初步的研究。
4)在膜制备的方法上做了一定的尝试,但是
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1)十六烷基三甲基溴化铵和蒙脱土中的钠离子发生了离子交换反应,撑开了蒙脱土的片层使得层间距增加,引入了有机基团,这样有利于聚丙烯酰胺大分子的进人。
2)通过实验得到最有利于蒙脱土层间距打开的反应条件为:温度70-90℃,反应时间为4小时,搅拌速率为300转/分。
3)利用上述得出的反应条件成功制备了有机化的蒙脱土,并利用插层聚合的原理成功制备了聚丙烯酰胺/有机蒙脱土纳米复合材料。并对该纳米材料做了初步的研究。
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