高分子/无机纳米复合材料由于其独特的性能已经引起人们广泛的研究兴趣，而且也成为将来材料的研究热点之一。它克服了单一材料和传统复合材料性能上的缺陷，使材料既具有无机材料的优点(如刚性、高热稳定性和特殊的光电磁性能等)，而且具有高分子材料的优点(如弹性、介电性、延展性和可加工性能等)，但是纳微米材料在高聚物基体中的分散程度直接影响复合材料的性能，所以，实现纳米颗粒的均匀分散成了研究的难点。 本文围绕纳米材料的表面处理及其在高聚物基体中的应用这一主题，主要选取了本体材料(PA6)和两种无机材料(凹凸棒土和超细红磷)来制备纳米复合材料，主要开展了以下几方面的工作： 1、着重研究了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基磺酸钠(SDS)改性凹凸棒土的改性效果，结果表明两种表面活性剂并不能进入凹凸棒土的层间，不能扩大其层间距，只能以吸附的方式附着在凹凸棒土的表面，但经过其处理后凹凸棒土表面性质得到了很大的改善，在有机介质中表现出良好的分散性。研究不同pH值下凹凸棒土对十二烷基磺酸钠(SDS)的吸附效果，实验证明酸性条件能够减少硅酸盐杂质，pH=7时吸附达到最佳。 利用熔融共混的方法制备聚酰胺6/有机化凹凸棒土纳米复合材料。对所制备材料的结构、机械性能、结晶性能、热性能、阻隔性能等进行表征，发现有机化凹凸棒土对聚酰胺6有明显的增强作用，凹凸棒土与聚酰胺6之间形成氢键，但并不改变聚酰胺6的晶型。与层状无机粘土相似，纤维状有机化凹凸棒土填充的聚酰胺6纳米复合材料具有一定的阻燃性能。通过流变学研究，进一步揭示其结构-性能之间的相互关系，高分子链运动由于凹凸棒土的添加受到限制，在宏观上性能上表现为热学和机械性能的增强。 2、用氢氧化镁和酚醛树脂分别对红磷进行无机和有机包覆，研究了反应条件对包覆结果的影响。通过在水溶液中形成沉淀或高分子网络凝胶，使红磷表面形成紧密、牢固的凝胶包覆层。通过XPS、TG、DTA等测试表明：微胶囊化红磷表面P含量大大减少、自燃温度上升将近100℃。而且经过酚醛树脂改性后的红磷粉末，其表面张力与高聚物的界面张力均有不同程度的下降，改善了无机相与有机相的相容性，有利于微胶囊超细红磷在树脂基体中的应用。 对聚酰胺6/微胶囊红磷进行了阻燃和机械性能方面的研究，测试表明：添加红磷可以大大提高聚合物的氧指数，添加量为15时就能符合UL94V-0标准，而机械性能影响不大。

    doi：
    10.7666/d.y1367515
    关键词：
    纳米复合材料 凹凸棒土 微胶囊红磷 改性技术 表面处理 制备方法
    作者：
    杨福兴
    学位授予单位：
    南京理工大学
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    材料学
    导师姓名：
    刘孝恒
    学位年度：
    2008
    语种：
    中文
    分类号：
    TB332 TB383
    在线出版日期：
    2009年01月15日