PEEK/PEI/OMMT纳米复合材料的制备及性能优化

该研究论文标题为"PEEK/PEI/OMMT三元复合材料制备与性能研究 (2009年)",主要探讨了通过溶液插层法和熔融共混技术合成高性能的聚合物复合材料。研究的核心内容是围绕聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)和有机化蒙脱土(OMMT)这三种成分的复合过程。 首先，研究人员采用了溶液插层法来制备PEI/OMMT纳米复合材料，这种方法能够实现蒙脱土在PEI基质中的精细分散，可能是以剥离或插层的形式存在。这种方法有助于增强材料的微观结构，可能提升其特定的物理和化学性质。 接着，他们将制备的PEI/OMMT二元复合材料与PEEK进一步融合，形成PEEK/PEI/OMMT(PPIMs)三元复合材料。通过对所得复合材料进行X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)分析，证实了蒙脱土在PEEK/PEI基体中的分布情况，揭示了其在复合体系中的作用和可能的界面效应。 热分析（DSC）结果显示，相较于纯PEEK/PEI(PPIM)，添加OMMT后，材料的玻璃转变温度(Tg)有所提高，而转变温度(Tc)、比热容变化(ΔHc)、熔点(Tm)、熔化热(ΔHm)和结晶度(Xc)却随着OMMT含量的增加而下降。这表明OMMT的存在可能影响了材料的热性能，尤其是对热稳定性的提升。 热重分析(TGA)则证实了OMMT对于提高PPIM基体热稳定性的贡献。在力学性能方面，随着OMMT添加量的增加，PPIMs的模量和强度呈现出上升趋势，然而断裂伸长率则逐渐降低，这反映了蒙脱土引入可能增强了材料的刚性，但可能牺牲了一部分延展性。 该研究通过细致的制备过程和性能测试，揭示了PEEK/PEI/OMMT三元复合材料的微观结构与性能之间的关系，这对于优化聚合物复合材料的设计和应用具有重要的科学价值。这些复合材料可能在高温环境下的工程应用，如航空航天、医疗设备以及工业制造等领域展现出潜在的优势。