有机化凹凸棒土_尼龙6复合材料的光谱分析研究.pdfVIP

第31卷，第1期 光谱学与光谱分析 V01．31，No．1，pp223—226 201 and 1年1月 SpectralAnalysis January，2011 Spectroscopy 有机化凹凸棒土／尼龙6复合材料的光谱分析研究 史建设，张春祥，杨绪杰。，陆路德，汪 信 南京理工大学软化学与功能材料教育部重点实验室，江苏南京210094 摘要采用硅烷偶联剂对凹凸棒土进行表面接枝改性，并通过熔融共混技术在双螺杆挤出机上制备了有 机化凹凸棒土／尼龙6复合材料。利用x射线光电子能谱(Ⅺ玛)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(Ⅺ王D)和扫 描电镜(SEM)对改性结果和复合材料的晶体结构和微观相貌进行表征。结果表明：改性后凹凸棒土表面Si。 N，C元素的质量分数提高，结合红外光谱，证实在凹凸棒表面形成r有机包覆层；凹凸棒土的加入没有改 变尼龙6的结晶形态，但使其品体尺寸发生了一定程度的改变；改性后的凹凸棒土均匀分散于尼龙6基体 中，表面修饰的硅烷偶联剂能有效地解决复合材料的界面粘结。 关键词尼龙6；凹凸棒土；光谱分析，结晶形态，微观相貌 中图分类号：TB332文献标识码：A 引 言 尼龙6纳米复合材料具有力学强度高、耐磨性优异、高 尺寸稳定性、阻隔性好、易于成璎加工等优良性能，是高分 子材料科学中发展十分迅速的领域[1。3]，成为金属、木材等 丰2：墨蚓：： 传统材料的代用品。国内外研究者已在尼龙6／粘土纳米复合 材料的性质及其结构研究方面取得了莺要的进展，实现r对 尼龙6的高性能化改性或功能化改性L4’5]。然Ifii对一维纳米 级凹凸棒粘土的研究较少。凹凸棒粘土是一种具有层链状结 1．2尼龙6／改性凹凸棒土复合材料的制备 构的含水镁铝硅酸盐，在电子显微镜下呈半透明，其晶体多 所有原料在使用前均经过100℃真空干燥处理。将质量 为棒状纤维，符合纳米材料的尺度标准，是一种很有潜力的 分数为O％，3％，5％。7％．10％的改性凹凸棒土与尼龙6 一维增强材料【6～。将其添加到尼龙6中时，选择适当的处 机械混合均匀后，通过双螺杆挤出机熔融共混挤出造粒，最 理工艺和添加量，可以达到材料改性的目的[8]。但纳米棒晶 后在注射成型机上注埋成标准样条。 在通常情况下容易聚集，导致凹凸棒土在聚合物复合材料中 1．3性能测试与表征 只能起别填充增是作用，不能充分发挥其应有的作用[93。因 红外光谱分析(FnR)，用德国Brukervector-Ⅱ型傅里 此有必要对粒子进行表面处理来提高填料与基体之间的相容 叶红外光谱仪对凹凸棒土进行表征。 性。本文采用在凹n棒土表面接枝有机碳链对其表面进行改 ESa虬一 X射线光电子能谱分析(XPS)，采用英国VG 性，以期通过改进纳米凹凸棒土在尼龙6基体中的分散性和 AB MKⅡ型仪器对凹凸棒改性前后的凹凸棒土进行表面成 界面相容性来改善纳米凹凸棒土／尼龙6复合材料的性能。