復(fù)合材料與粉體材料(編輯修改稿)
2025-06-20 01:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 需要將凝膠在溶劑的存在下陳化一段時(shí)間，以使凝膠顆粒與顆粒之間形成較厚的界面 5）干燥 在干燥過程中，溶劑以及生成的水和醇從體系中揮發(fā)，產(chǎn)生應(yīng)力，而且分布不均，這種分布不均的應(yīng)力很容易使凝膠收縮甚而開裂。因此應(yīng)注意控制溶劑、水和醇的揮發(fā)速度來降低凝膠的收縮和開裂程度。 溶膠 凝膠法 ?SolGel過程一般可采取兩種方式來實(shí)現(xiàn)： 一是無機(jī)相原位生成； 二是無機(jī)相和有機(jī)相協(xié)同生長。 ?無機(jī)粒子是在聚合物提供的受控環(huán)境下通過 SolGel反應(yīng)原位生成，相當(dāng)于在一個(gè)納米模板或納米微反應(yīng)器中生成。 ?將預(yù)先形成的聚合物膜浸入前驅(qū)體溶液中，通過前驅(qū)體的離子交換或滲透完成摻合，然后經(jīng)過水解、老化和干燥等步驟形成無機(jī)相。 ? 無機(jī)相原位生成 : 溶膠 凝膠法 ?無機(jī)相和有機(jī)相協(xié)同生長 : 將高分子先溶解于合適的溶劑中，再加入前驅(qū)物、水和催化劑，在適當(dāng)?shù)臈l件下前驅(qū)物水解成溶膠，經(jīng)縮聚反應(yīng)后形成無機(jī)相，再干燥制得有機(jī) 無機(jī)納米復(fù)合膜。 溶膠 凝膠法 ?在以上兩種不同的 SolGel方式得到的納米復(fù)合體系中，一個(gè)明顯的區(qū)別在于最終微觀結(jié)構(gòu)的不同。無機(jī)相原位生成可以有效控制無機(jī)相的尺寸，粒子的最大粒徑不會(huì)超過離子簇的尺寸。 ?而當(dāng)有機(jī)相和無機(jī)粒子的生長同時(shí)進(jìn)行時(shí)，兩相之間的相互作用以及相對含量就會(huì)影響到復(fù)合膜最終的微觀結(jié)構(gòu)。 聚合物 /蒙脫石納米復(fù)合材料 ? 聚合物 /蒙脫石納米復(fù)合材料屬于納米插層復(fù)合材料。 ? 插層材料一般是指由層狀無機(jī)物與嵌入物質(zhì)構(gòu)成的一類材料。 蒙脫土的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 蒙脫土是一種由納米厚度的硅酸鹽片層構(gòu)成的粘土 . 某些有機(jī)物可以進(jìn)入蒙脫土的硅酸鹽片層之間 ,并可在其間發(fā)生聚合 . 根據(jù)這一特點(diǎn) ,蒙脫土可以在有機(jī)單體的加熱聚合過程中有可能被解離成為納米尺寸的顆粒 ,這樣就為制備聚合物 / 粘土納米復(fù)合材料提供了新的途徑 . ?目前研究較多并具有實(shí)際應(yīng)用前景的層狀硅酸鹽是 2∶1 型粘土礦物，其基本結(jié)構(gòu)單元是由兩層硅氧四面體中間夾帶一層鋁氧八面體構(gòu)成，兩者之間靠共用氧原子連接。 ?這種黏土的硅酸鹽片層之間存在堿金屬離子，在水中溶脹，即可溶脹的黏土。 ? 蒙脫土重要性質(zhì) ? 膨脹性 ? 晶層之間的陽離子是可交換的，可用無機(jī)或有機(jī)陽離子進(jìn)行置換。 ? 黏土等礦物顆?？煞蛛x成片層，徑 /厚比可高達(dá) 1000，具有極高的比表面積，從而賦予復(fù)合材料極優(yōu)異的增強(qiáng)性能。 蒙脫石有機(jī)改性 表面修飾： ? 離子交換增大層間距 ? 使粘土內(nèi)表面由親水變?yōu)槭杷? 插層劑選擇的條件： 1 容易進(jìn)入 ， 并能顯著增加粘土晶片間層間距 2 插層劑與聚合物或單體有較強(qiáng)的物理或化學(xué)作用， 利于單體和聚合物的插層 ， 并可增強(qiáng)粘土片層與聚合物間的界面黏結(jié) 3 價(jià)廉易得 改性方法 ? 離子交換法 ? 硅烷偶聯(lián)劑法 ? 冠醚改性法 ? 單
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