刘高旗
,
许红亮
,
宋思嘉
,
王海龙
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范冰冰
,
卢红霞
,
刘钦甫
高分子材料科学与工程
煤系高岭土经过硅烷偶联剂表面改性后,与聚丙烯（PP）树脂熔融共混制备出聚丙烯/改性煤系高岭土复合材料。通过X射线衍射、红外光谱、力学性能和扫描电镜分析,研究了改性煤系高岭土的填充量对复合材料力学性能的影响。结果表明,利用硅烷偶联剂可以实现煤系高岭土的表面改性。改性煤系高岭土填充量为3%时,复合材料具有最佳的冲击韧性。填充量为5%时,复合材料的断裂伸长率达到最大值。随着改性煤系高岭土填充量的增加,复合材料的弯曲强度和弯曲模量逐渐增大,填充量为10%时,二者比纯PP分别提高14.5%和27.5%。
关键词:
煤系高岭土
,
表面改性
,
聚丙烯
,
复合材料
,
力学性能
郭鹏
,
纪阳
,
王定
,
刘钦甫
硅酸盐通报
以张家口高岭土为原料,采用多次置换插层的方法制备了高岭石-季铵盐插层复合物.XRD分析表明十二烷基三甲基氯化铵分子进入高岭石层间,并使其层间距d001扩大至3.50 nm.利用TG、DSC分析数据对高岭石-季铵盐插层复合物的热分解行为进行了动力学研究.结果表明复合物在加热过程中发生两步反应,第一步是插层剂分子于200.50℃发生脱嵌反应,第二步为高岭石于518.88℃发生脱羟基反应.针对第一阶段的脱嵌反应,采用“特征点分析法”进行了动力学研究,并计算得到了活化能E =218.327 kJ/mol,指前因子A=2.392×1022 s-1,机理函数为f(α)=2×(1-α)3/2.
关键词:
高岭石
,
季铵盐
,
脱嵌
,
热动力学
张印民
,
刘钦甫
,
孙俊民
,
张永峰
,
张士龙
高分子材料科学与工程
将经过有机改性的高岭土填充到丁苯橡胶(SBR)基体中,利用熔融共混法制备了一系列SBR/高岭土复合材料,对填充SBR复合材料的硫化性能、力学性能和微观结构进行了表征分析.结果显示,改性高岭土填料可以明显改善SBR复合材料的硫化加工性能和力学性能,其中M-6改性剂(巯基硅烷偶联剂)的改性效果最好.随着高岭土粒度的降低,SBR复合材料的焦烧时间(t1o)和正硫化时间(t90)逐渐缩短,拉伸强度和定伸模量不断提高;随着高岭土填充份数的增加,SBR复合材料的t10和t90逐渐降低,力学性能不断改善,当填充份数为80 phr时,t10和t90达到最小值,而拉伸强度达到19.62 MPa,撕裂强度达到40.63 kN/m,300％定伸应力达到6.73 MPa,相对纯SBR分别增大了11.70倍、3.79倍和6.73倍.通过对丁苯橡胶/高岭土复合材料微观结构的表征分析,高岭土以片状结构均匀分散在橡胶基体中,初步解释了高岭土填料对丁苯橡胶的补强机理.
关键词:
改性高岭土
,
丁苯橡胶
,
硫化性能
,
力学性能
,
补强机理
王定
,
张帅
,
何广武
,
颜培岩
,
刘钦甫
材料导报
对比分析了目前国内外关于高岭石插层复合物的热行为,发现高岭石复三方孔对其插层复合物层间距具有重要影响.与纯高岭石相比,插层复合物脱羟基温度降低,可能与插层作用降低了晶层之间连结力有关,这对于高岭石的剥片具有重要意义.有关高岭石插层复合物热分解机制的理论知识仍然有待进一步挖掘.
关键词:
高岭石
,
插层复合物
,
复三方孔
,
热行为
,
脱羟基温度
许红亮
,
王萌
,
刘钦甫
,
王海龙
,
张锐
,
杨凯军
功能材料
以煤系高岭土为主要原料、二甲基亚砜(DMSO)为插层剂,制备出煤系高岭土/DMSO插层复合材料.利用X射线衍射、红外光谱和差示扫描量热-热重分析对插层复合物进行了研究.结果表明,DMSO分子成功地插入了高岭石层间,与高岭石的内表面羟基形成新的氢键,并使高岭石的层间距从0.714nm增大至1.121nm,脱羟基温度由541℃左右降低至523℃.煤系高岭土/DMSO插层复合体于197℃左右发生DMSO的脱嵌作用.
关键词:
煤系高岭土
,
二甲基亚砜
,
插层复合体
张玉德
,
刘钦甫
,
李和平
,
陆银平
,
张乾
高分子材料科学与工程
以高岭土和白炭黑作为增强剂,采用熔融共混法制备了一系列的天然橡胶(NR)复合材料,并对其微观结构、气体阻隔性能和力学性能进行了表征.结果表明,改性高岭土(MK)以片层结构,白炭黑(PS)以球状结构,均匀分散于NR基体之中;MK与PS单独填充NR时,随着MK填充量的增加,NR复合材料的气体阻隔性能逐渐提高,而且MK的增强和阻隔作用都优于PS;MK与PS并用填充时,混合物填充NR复合材料的阻隔性能、拉伸模量和拉伸强度都优于MK、PS单独填充的NR复合材料,填料并用更有效地改善了NR复合材料的气体阻隔性能和力学性能.
关键词:
高岭土
,
白炭黑
,
天然橡胶复合材料
,
力学性能
,
阻隔性能
刘钦甫
,
许红亮
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2000.03.020
实验发现,活化指数法不能有效地反映煤系高岭土的表面改性效果.活化指数高的样品,在橡胶中并不具有好的补强效果.红外光谱(IR)和魔角旋转核磁共振(MAS NMR)研究证明,表面改性高岭土的补强效果取决于矿物颗粒表面化学键合与物理吸附的偶联剂分子的比例,化学键合的分子越多其补强效果越好,魔角旋转核磁共振(MAS NMR)研究表明,煤系高岭土表面的Al-O键是一个比较活跃的基团,易与偶联剂分子之间发生化学键合作用.
关键词:
煤系高岭土
,
表面改性
,
效果评价
周熠
,
程宏飞
,
杜贝贝
,
张帅
,
刘钦甫
人工晶体学报
以张家口宣化高岭土为原料,制备高岭石/二甲基亚砜( dimethylsulfoxide, DMSO)插层复合物。利用X射线衍射( X-ray diffraction, XRD ),傅里叶红外光谱( Fourier transform infrared spectracopy, FT-IR ),热重-差热分析( Thermogravimetric-differential thermal analysis, TG-DTA)对制备的复合物进行表征。其中,XRD和FT-IR显示二甲基亚砜分子已进入高岭石层间,使其层间距由0.718 nm增加至1.130 nm。 TG-DTA结果表明插层复合物热相变经历以下三个阶段：二甲基亚砜分子脱嵌(约199℃),脱羟基(约522℃),高岭石重结晶(997℃)。此外,依据表征结果推测二甲基亚砜分子在高岭石层间存在形式,构建了复合物体系的结构模型,并对高岭石/二甲基亚砜插层作用机理进行了讨论。
关键词:
高岭石
,
二甲基亚砜
,
插层复合物
,
分子动力学模拟
