【摘要】 通过耦合流变测试和在线XRD测量,可以通过将流变材料功能的变化与由黏土分散/分布引起的粘土堆叠的变化相关联来获得形貌发展的肖像。

A.Reyna-Valencia等[1]通过流变XRD分析原位跟踪黏土/聚合物纳米复合材料模型系统中的插层过程这项工作涉及通过原位分析相结合的X射线衍射和流变学的黏土-聚合物纳米复合材料中的结构演变的后续过程中,使用一个家庭修改的X射线衍射装置与流变仪与一个特殊的剪切单元开发这项工作。

 

为了避免介质弹性的任何干扰,所选择的基体是双酚A基环氧树脂DGEBA,在所检查的实验条件下具有牛顿行为。选择的黏土是亲有机蒙脱土(Cloisite 30 B)。

 

在静态条件下,通过同时的时间分辨X射线衍射(XRD)和流变仪的黏土-聚合物纳米复合材料中的粘土叠层的演变进行了评估。主要结果表明,一个非常缓慢的聚合物扩散过程,增加了浓度的插层堆栈,缩小其分布,并减少了每个堆栈的片层的数量。

 

通过耦合流变测试和在线XRD测量,可以通过将流变材料功能的变化与由黏土分散/分布引起的粘土堆叠的变化相关联来获得形貌发展的肖像。以这种方式,实验变量,如时间,施加的变形,或剪切应力值(取决于剪切条件和基质性质)可以与不同的状态的结构发展。

 

据我们所知,迄今为止,只有极有限数量的论文已发表使用耦合流变仪与在线XRD设置,以获得完整的结构信息的纳米粘土填充的聚合物。特别是,Homminga等[2]观察到,剪切力引起的初始破碎ofclay团聚体,但其作用在进一步剥离是有限的。

 

上述研究突出了阐明结构发展的基本方面的重要性,这也是本研究的目的。总之,本文报道了在PNC的插层过程中使用流变仪结合XRD的结构发展的原位表征。结构演变已被研究在静态条件下使用模型聚合物,没有弹性应力(牛顿矩阵),可能有助于在系统中的整体应力。

 

实验部分提供了详细的国产剪切系统开发这项工作。结果和讨论部分总结了所收集的XRD和流变学数据,并整合了从两个来源获得的信息,以讨论插层机制并绘制结构发展图。

 

[1] Reyna-Valencia A , Deyrail Y , Bousmina M .In SituFollow-Up of the Intercalation Process in a Clay/Polymer Nanocomposite Model System by Rheo-XRD Analyses[J].Macromolecules, 2010, 43(1):354-361.

[2] Homminga,D.;Goderis, B.;Hoffman, S.;Reynaers,H.;Groeninckx, G. Polymer 2005, 46 (23), 9941–9954.

 

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