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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
环氧树脂固化后脆性大、冲击强度低，限制其应用。一些有机增韧方法，如橡胶类弹性体改性、热塑性树脂改性、互穿网络(IPN)改性、液晶聚合物(TLCP)改性等，在改善韧性的同时，导致环氧树脂的热稳定性和其它力学性能（如弹性模量、拉伸强度等）下降或成本太高。而利用蒙脱土（MMT）通过插层聚合制备环氧/MMT纳米复合材料，具有成本低的特点，在改善环氧树脂韧性的同时，其它力学性能如拉伸强度、模量也有可能提高或下降不大。另外，由于层状蒙脱土在环氧基体中剥离或插层，还能显著提高环氧/MMT纳米复合材料的耐溶剂性、热稳定性、阻燃性和阻隔性能等。为了提高蒙脱土与环氧树脂的相容性，本文首先将多种聚醚胺固化剂制备成铵盐；然后，将铵盐作为插层剂，对蒙脱土进行改性，优化了蒙脱土改性实验条件（反应时间、温度、CEC比、分散方式），考察了不同链长的聚醚二铵盐或聚醚三铵盐对插层蒙脱土性能（层间距、插层量、热稳定性）和形貌的影响，以及两种聚醚铵盐协同插层对蒙脱土性能的影响。采用插层聚合法制备环氧/蒙脱土纳米复合材料，并对制备工艺进行改进；最后，采用差式扫描量热和热重分析联用技术（DSC-TG）表征了环氧/蒙脱土纳米复合材料的热稳定性，采用透射电镜（TEM）和X射线衍射（XRD）表征了环氧/蒙脱土纳米复合材料的微观形貌和层间距，采用J积分与冲击强度表征了环氧/蒙脱土纳米复合材料的韧性，同时也测试了环氧/蒙脱土纳米复合材料的拉伸强度和模量。论文研究结果表明：（1）聚醚铵盐（二铵盐及三铵盐）插层蒙脱土的层间距随着聚醚铵盐链长的增加而增加，且三铵盐插层蒙脱土的实测插层量与理论值接近；（2）采用一种聚醚铵盐插层蒙脱土后，聚醚铵离子的热稳定性降低，并随着链长的增加降低幅度增大；（3）两种聚醚铵盐协同插层时，插层蒙脱土的层间距和热稳定性大于短链聚醚铵盐单独插层蒙脱土，小于长链聚醚铵盐单独插层蒙脱土的层间距和热稳定性；（4）通过改性蒙脱土的加入，得到的五种环氧/蒙脱土纳米复合材料分别为插层/剥离混合型和完全剥离型；（5）与纯环氧树脂相比，五种环氧/蒙脱土纳米复合材料的起始分解温度均有提高，且提高幅度随着插层蒙脱土的聚醚铵盐链长的增加而增加；两种聚醚铵盐协同插层蒙脱土对应的纳米复合材料，其初始热分解温度介于短链聚醚铵盐和较长链聚醚铵盐单独插层蒙脱土对应的纳米复合材料之间；（6）采用五种插层蒙脱土制备的环氧/蒙脱土纳米复合材料，与纯环氧树脂相比，长链聚醚铵盐插层蒙脱土制备的环氧/蒙脱土纳米复合材料的韧性略有提高，而长链、短链两种聚醚铵盐协同插层蒙脱土制备的环氧/蒙脱土纳米复合材料的韧性显著提高；（7）与纯环氧树脂相比，短链和中等长度链的聚醚铵盐协同插层蒙脱土制备的纳米复合材料的拉伸强度和模量均略有提高，而短链聚醚铵盐插层蒙脱土制备的纳米复合材料的拉伸强度略有降低(7%)，同时模量有较大提高（16%）；长链聚醚铵盐以及长链、短链两种聚醚铵盐协同插层蒙脱土制备的纳米复合材料的拉伸强度与模量降低幅度最大；（8）随着T5000-D400-MMT含量增加，环氧/蒙脱土纳米复合材料的拉伸性能降低至最低点后略有增加，但总体低于纯环氧树脂；有机土含量为3 wt%时，J积分达到最高，较纯环氧树脂提高22%。 |
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发表于 2022-9-24 19:04:08
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