纳米增强聚氯乙烯手套材料的制备与表征

论文摘要

本课题选择自制的有机蒙脱土,采用直接加入法与聚氯乙烯乳液复合,制备出了聚氯乙烯/有机蒙脱土纳米复合材料。分别对比研究了不同的制备方法对聚氯乙烯/有机蒙脱土纳米复合材料的力学性能、热稳定性能、耐溶剂性能、耐酸碱性能和抗增塑剂迁移等性能的影响；优选出最佳的制备方法,确定有机蒙脱土的最佳牌号及其用量,为纳米蒙脱土在聚氯乙烯安全手套中的应用奠定基础。采用直接混炼法制备软质悬浮法聚氯乙烯,研究了稳定剂和模压时间对PVC降解的影响；DOP和蒙脱土对软质聚氯乙烯力学性能和热稳定性能的影响。结果发现,随着DOP含量的增加,拉伸强度和撕裂强度会降低,而断裂伸长率能够提高；添加3份OMMT,软质PVC的拉伸强度提高了9.5%,断裂伸长率提高了13.2%。采用模压法制备乳液法PVC/DOP/OMMT纳米复合材料,透射电镜(TEM)的测试结果显示,有机蒙脱土片层均匀分散在聚氯乙烯基体中,成功制备出纳米复合材料。对比模压法和平铺法制备的纳米复合材料的力学性能,优选出最佳的制备方案。研究了不同牌号及含量的有机蒙脱土对纳米复合材料力学性能的影响,结果发现,添加1.5份有机蒙脱土,材料的拉伸强度提高了11.4%；并研究了有机蒙脱土对纳米复合材料热稳定性能的影响；为进一步研究有机蒙脱土与乳液聚氯乙烯的复合奠定基础。采用平铺法和浸渍法分别制备了乳液聚氯乙烯/有机蒙脱土纳米复合材料,透射电镜(TEM)显示成功制备出纳米复合材料。对比两种成型工艺,确定浸渍法为适合PVC安全手套的制备方法。研究了有机蒙脱土对纳米复合材料力学性能的影响,结果发现,添加3份OMMT,材料的拉伸强度提高了11.3%。此外,还研究了有机蒙脱土对乳液PVC的耐溶剂性能、耐酸碱性能及抗增塑剂迁移性能的影响。结果发现,添加OMMT,能明显提高纳米复合材料的耐非极性溶剂和中性溶剂性能,抗增塑剂迁移性能也得到增强；添加3份OMMT,材料的耐酸碱性都有所提高,且力学性能优于浸泡前的未添加OMMT的样品。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 前言
• 1.2 聚合物纳米复合材料概述
• 1.3 蒙脱土的形态结构,性质和有机化改性
• 1.3.1 蒙脱土的结构
• 1.3.2 蒙脱土的特性
• 1.3.3 蒙脱土的有机化改性
• 1.4 聚合物/蒙脱土纳米复合材料的概述
• 1.4.1 聚合物/蒙脱土纳米复合材料的结构类型及特点
• 1.4.2 聚合物/蒙脱土纳米复合材料的制备方法及机理
• 1.5 软质PVC的概述
• 1.5.1 PVC塑料概述
• 1.5.2 软质PVC及增塑剂简介
• 1.6 聚氯乙烯糊树脂的概述
• 1.7 聚氯乙烯卫生手套的概述
• 1.7.1 PVC手套的市场概况
• 1.7.2 PVC手套的制造工艺
• 1.7.3 PVC手套生产过程注意的问题
• 1.8 本课题研究的目的与意义
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验原料
• 2.2 主要的实验仪器和设备
• 2.3 纳米复合材料的制备方法
• 2.4 测试标准和方法
• 第三章 OMMT对软质悬浮法PVC性能影响的研究
• 引言
• 3.1 稳定剂的用量和模压时间对软质PVC力学性能影响的研究
• 3.1.1 稳定剂的用量对软质PVC力学性能影响的研究
• 3.1.2 模压时间对软质PVC力学性能影响的研究
• 3.2 DOP的不同含量对软质PVC力学性能影响的研究
• 3.3 不同填料对软质PVC力学性能影响的研究
• 3.4 不同种类蒙脱土对软质PVC力学性能影响的研究
• 3.5 软质悬浮法PVC热稳定性能的研究
• 3.5.1 DOP对软质悬浮法PVC热稳定性能的影响
• 3.5.2 稳定剂与OMMT对软质悬浮法PVC热稳定性能的影响
• 3.6 本章小结
• 第四章 乳液法PVC/DOP/OMMT纳米复合材料的结构与性能的研究
• 引言
• 4.1 乳液法PVC/DOP/OMMT纳米复合材料的亚微观结构
• 4.2 不同含量的PVC/DOP/OMMT纳米复合材料力学性能的研究
• 4.2.1 PVC与DOP含量不同的纳米复合材料的力学性能的研究
• 4.2.2 不同牌号的OMMT对纳米复合材料的力学性能的研究
• 4.3 不同方法制备的PVC/DOP/OMMT纳米复合材料力学性能的研究
• 4.3.1 平铺法制备纳米复合材料出现的问题及改进方法
• 4.3.2 不同方法制备的纳米复合材料的力学性能的对比研究
• 4.4 不同OMMT含量的纳米复合材料力学性能的研究
• 4.5 OMMT对纳米复合材料热稳定性能影响的研究
• 4.6 本章小结
• 第五章 乳液PVC/OMMT纳米复合材料的结构与性能的研究
• 引言
• 5.1 乳液PVC/OMMT纳米复合材料的亚微观结构
• 5.2 乳液PVC/OMMT纳米复合材料的制备工艺及性能对比
• 5.2.1 搅拌工艺对乳液PVC/OMMT纳米复合材料的力学性能的影响
• 5.2.2 不同的塑化方法对乳液PVC/OMMT纳米复合材料的力学性能的影响
• 5.2.3 两种塑化方法制备的乳液PVC/OMMT纳米复合材料的外观形态的研究
• 5.3 不同牌号OMMT对纳米复合材料力学性能的影响
• 5.4 不同含量OMMT对纳米复合材料力学性能的影响
• 5.5 OMMT对乳液PVC/OMMT纳米复合材料100%定伸变形率的影响
• 5.6 OMMT对乳液PVC/OMMT纳米复合材料耐油性能的影响
• 5.6.1 OMMT对纳米复合材料耐非极性溶剂性能的影响
• 5.6.2 OMMT对纳米复合材料耐中性溶剂性能的影响
• 5.6.3 OMMT对纳米复合材料耐极性溶剂性能的影响
• 5.7 OMMT对乳液PVC/OMMT纳米复合材料抗增塑剂迁移性能的影响
• 5.8 OMMT对乳液PVC/OMMT纳米复合材料耐酸性能的影响
• 5.9 OMMT对乳液PVC/OMMT纳米复合材料耐碱性能的影响
• 5.10 OMMT对纳米复合材料热稳定性能的影响
• 5.11 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果
• 致谢