PVAMMT纳米涂层的制备

北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业论文PVA/MT纳米涂层的制备摘要具有独特的层状性质、大的比表面积、层间具有一定的离子交换空间的蒙脱土，加上其含量丰富且价格低廉的特点，早已被用在材料的加工应用当中。近些年来，常将蒙脱土与聚合物复合，达到制备复合新材料的目的。聚乙烯醇具有结晶度高、粘接力强、水溶性好且无毒无害等特点，用于制塑料、涂料、合成纤维等，但因其热稳定性较差，利用范围因此受限。本课题将两者进行复合，制备综合性能优异的蒙脱土/聚乙烯醇复合纳米涂层材料，并研究了其阻燃性、机械性能、阻隔性等等特点。首先，探讨蒙脱土与聚乙烯醇用量的配比、超声溶解时间、蒙脱土粒度对分散效果的影响。结果表明所制备出的纳米涂层材料的透明性跟蒙脱土的用量比例有较大关系，与超声分散时间长短影响也有关系。其次，将制备出的纳米涂层进行XRD测试，分析改普制备工艺后复合涂层材料是否复合预期的结果。当蒙脱土比例较高且分散时间较短时，所得涂层透明性下降且柔性下降，蒙脱土含量较少时则起不到很好的复合效果。蒙脱土原料颗粒的粒径对复合的影响也较大，超声时间短未能使两种材料混合充分。由DSC图谱中可分析得出其中一种EWS蒙脱土与聚乙烯醇之间的微观相容性没有PYY-L蒙脱土的好。而且在两种复合涂层薄膜制品的TGA图谱中，两组数据结果都表明两组分含量与实验设置原料投放比例大致相同，说明本实验设置的配比没问题，且两原料之间混合的程度正是实验预期期待的结果。在拉伸实验和阻燃性实验中，基材经过本实验制备而成的复合纳米涂层材料涂覆后，有明显的阻燃性和抗拉伸性的提高。最后，将改善后的复合纳米涂层材料进行性能测试：当蒙脱土与聚乙烯醇的用量比为1：1、溶解蒙脱土前用玛瑙研钵研制、各分散时间延长致45分钟时，复合而成的纳米涂层具有较高的阻燃性、良好的透明性和阻隔性，与基材复合后还能增强基材的机械性能等特点。结果表明：其中的聚乙烯醇是缠绕在蒙脱土层状结构中，复合烘干后蒙脱土层状物质中穿插着众多有机物质，又保持着良好的空间结构，并且蒙脱土纳米结构还能与有机物质产生一定的交联，从而展现出优异的综合性能。本实验制备的纳米涂层材料具有广泛的应用前景。关键词：蒙脱土：聚乙烯醇：复合材料：Preparation of PVA /MMT Nano Coating