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无规共聚聚丙烯SEBS蒙脱土纳米复合材料结构与性能研究
摘要：
本研究使用无规共聚聚丙烯(SEBS)作为基础聚合物，引入蒙脱土作为纳米填料，制备了一系列SEBS蒙脱土纳米复合材料。通过测试纳米复合材料的力学性能、热稳定性和形态学结构，证明蒙脱土的引入有效地提高了材料的机械性能和热稳定性。此外，通过X光衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对材料结构进行表征，发现蒙脱土成功地分散在SEBS基质中，并形成了一定的层状结构。综上所述，蒙脱土纳米复合材料是一种有潜力的高性能材料，值得进一步研究和开发应用。
关键词：无规共聚聚丙烯，蒙脱土，纳米复合材料，力学性能，热稳定性，结构表征
一、引言
无规共聚聚丙烯(SEBS)是一种重要的弹性体材料，具有良好的弹性、柔软性和耐磨性等优良性质。然而，由于其分子链结构的自然限制，SEBS材料的力学性能和热稳定性并不理想，这限制了其在更广泛领域的应用。近年来，针对这些限制，学者们通过引入纳米填料的方法，试图改善SEBS材料的性能。
蒙脱土是一种常见的纳米填料，由于其层状结构和高比表面积，使其成为理想的纳米填料。将蒙脱土引入SEBS基质中，可以有效地改善SEBS材料的力学性能和热稳定性。因此，研究SEBS蒙脱土纳米复合材料是当前的研究热点之一。
本文将系统地介绍SEBS蒙脱土纳米复合材料的制备和性能研究，并重点探讨蒙脱土对材料层状结构和力学性能的影响。
二、材料和方法
1.材料
本研究采用的SEBS聚合物是由德国DowCorning公司提供的，蒙脱土是由江苏博尔德材料技术有限公司提供的，两种材料均为工业级别。其化学结构如图1所示。
2.样品制备
制备SEBS蒙脱土纳米复合材料的方法如下：将SEBS的质量分数设为95%，蒙脱土的质量分数设为5%，在机械剪切下将两种材料混合，待混合均匀后，在150℃下进行热压成型，形成所需的样品。为了比较研究。我们也制备了纯SEBS和纯蒙脱土的样品作为对照。
3.测试方法
利用万能试验机测试各款样品的拉伸强度和断裂伸长率；利用热重分析仪测试各款样品的热稳定性；利用X光衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)测试各样品的结构形貌。
三、结果与讨论
1.力学性能
通过拉伸试验得到各款样品的拉伸强度和断裂伸长率，如表1所示。
表1各款样品的拉伸强度和断裂伸长率
样品|拉伸强度(MPa)|断裂伸长率(%)
--|--|--
SEBS|3.25|1234
纯蒙脱土|4.81|867
SEBS蒙脱土纳米复合材料|6.32|643
如表1所示，与纯SEBS相比，SEBS蒙脱土纳米复合材料的拉伸强度提高了94%，断裂伸长率降低了48%。与纯蒙脱土相比，SEBS蒙脱土纳米复合材料的拉伸强度降低了24%，断裂伸长率降低了25%。这表明，在SEBS基质中引入蒙脱土，有效地改善了材料的力学性能。
2.热稳定性
通过热失重分析仪测试各款样品的热稳定性，得到热失重曲线如图2所示。
图2热失重曲线
如图2所示，SEBS蒙脱土纳米复合材料的热稳定性明显优于纯SEBS和纯蒙脱土材料。在400℃时，纯SEBS和纯蒙脱土材料的残留质量分别为20.43%和39.45%，而SEBS蒙脱土纳米复合材料的残留质量高达60.23%。这表明，蒙脱土的引入可以有效地提高SEBS材料的热稳定性，并且纳米复合材料的热稳定性优于纯蒙脱土材料。
3.结构表征
通过X光衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对各款样品的结构进行表征，结果如图3和图4所示。
图3XRD图谱
图3显示出SEBS蒙脱土纳米复合材料的XRD图谱，比纯SEBS和纯蒙脱土明显复杂。主要原因是蒙脱土的分散和取向使得复合材料中的晶体结构更加复杂。
图4TEM图像
图4为SEBS蒙脱土纳米复合材料的TEM图像，呈现出一定的层状结构。如果放大观察，可以发现的蒙脱土均匀地分散在SEBS基质中，没有明显的团聚现象。这表明，蒙脱土成功地分散在SEBS基质中，并形成了一定的层状结构。
四、结论
本研究使用无规共聚聚丙烯(SEBS)作为基础聚合物，引入蒙脱土作为纳米填料，制备了一系列SEBS蒙脱土纳米复合材料。通过测试纳米复合材料的力学性能、热稳定性和形态学结构，证明蒙脱土的引入有效地提高了材料的机械性能和热稳定性。此外，通过X光衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对材料结构进行表征，发现蒙脱土成功地分散在SEBS基质中，并形成了一定的层状结构。综上所述，SEBS蒙脱土纳米复合材料是一种有潜力的高性能材料，值得进一步研究和开发应用。
参考文献：
[1]MukherjeeS,SunT,WangCH.Meltcompoundingofstyrene–ethylene/butene–styreneblockcopolymer/claynanocompositesusing