纳米复合材料P(MMA-MA)/OMMT的制备与性能研究

本文详细介绍了通过原位乳液聚合方法成功合成聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯)(P(MMA-MA))/有机化蒙脱土(OMMT)纳米复合材料的研究成果。这项工作是2008年由东华大学和上海工程技术大学的科研团队完成的，主要探讨了纳米复合材料的制备工艺、结构特征以及热稳定性的改进。 在合成过程中，研究者利用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对OMMT在P(MMA-MA)/OMMT纳米复合材料中的分散状态进行了表征。结果显示，OMMT在纳米复合材料中呈现部分插层、部分剥离的结构，这表明OMMT纳米片层成功地融入到了聚合物基体中，形成了均匀的纳米复合结构。 热稳定性方面，通过热失重分析(TGA)发现，随着OMMT添加量的增加，P(MMA-MA)/OMMT纳米复合材料的热稳定性显著提高。当OMMT的质量分数达到5%时，材料的耐热性达到最优。此外，引入第二单体丙烯酸甲酯(MA)也能进一步提升复合材料的热稳定性。 为了深入了解热降解机制，研究团队运用裂解色谱-质谱联用仪(PCGC-MS)对PMMA、PMA和P(MMA-MA)进行了分析。结果显示，MA的加入使得P(MMA-MA)/OMMT在热分解过程中的稳定性增强。特别是在MMA与MA质量比为40:20时，纳米复合材料在失重10%的热分解温度比纯PMMA/OMMT纳米复合材料高出25.3℃。 关键词涉及到的关键概念有：聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯)P(MMA-MA))，有机化蒙脱土(OMMT)，纳米复合材料以及热稳定性。这些研究成果对于理解纳米复合材料的制备工艺和性能优化具有重要意义，同时也为纳米复合材料在高热稳定性要求领域的应用提供了理论基础和实践指导。 这项研究展示了通过精细调控聚合物共混和纳米填料的比例，可以有效地改善聚合物复合材料的性能，特别是热稳定性，这对于纳米复合材料在航空航天、汽车工业和电子设备等高温环境下的应用具有重大价值。