第31卷，第1期 2011年1月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.31,No.1,pp223-226 January，2011
有机化凹凸棒土/尼龙6复合材料的光谱分析研究
史建设，张春祥，杨绪杰“，陆路德，汪
信
南京理工大学软化学与功能材料教育部重点实验室，江苏肃京210094
摘要采用硅烷偶联剂对凹凸棒土进行表面接枝改性，并通过熔融共混技术在双螺杆挤出机上制备了有机化凹凸棒土/尼龙6复合材料。利用X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(FTIR)、X射线衔射(XRD)和扫描电镜(SEM)对改性结果和复合材料的晶体结构和微观相貌进行表征。结果表明：改性后凹凸棒土表面Si， N，C元素的质量分数提高，结合红外光谱，证实在凹凸样表面形成了有机包覆层；凹凸棒土的加入没有改变尼龙6的结晶形态，但使其晶体尺寸发生了一定程度的改变；改性后的凹凸棒土均勾分于尼龙6基体中，表面修饰的硅烷偶联剂能有效地解决复合材料的界面粘结。
尼龙6：凹凸榜土：光谱分析：结最形态：微观相编
关键调
中图分类号：TB332
引言
文献标识码：A
DOI: 10. 3964/j. issn, 1000-0593(2011)01-0223-04
尼龙6，集盛实业股份有限公司；凹凸棒土，江苏南大紫金科技集团有限公司：硅烷偶联剂KH550，南京曙光化工集团有限公司。图1给出了可反应凹凸棒土的形成机制，
尼龙6纳米复合材料具有力学强度高、耐磨性优异、高尺寸稳定性、阻隔性好、易于成型加工等优良性能，是高分子材料科学中发展十分迅速的领域(1-3)，成为金属、木材等传统材料的代用品，国内外研究者已在尼龙6/粘土纳米复合材料的性质及其结构研究方面取得了重要的进展，实现了对尼龙6的高性能化改性或功能化改性(4.5)，然而对一维纳米级凹凸棒粘土的研究较少。凹凸棒粘土是一种具有层链状结构的含水镁铝硅酸盐，在电子显微镜下呈半透明，其晶体多为棒状纤维，符合纳米材料的尺度标准，是一种很有潜力的一维增强材料了，将其添加到尼龙6中时，选择适当的处理工艺和添加量，可以达到材料改性的目的(8)。但纳米棒晶在通常情况下容易案集，导致凹凸棒土在聚合物复合材料中只能起到填充增量作用，不能充分发挥其应有的作用(")。因此有必要对粒子进行表面处理来提高填料与基体之间的相容性。本文采用在凹棒土表面接枝有机碳链对其表面进行改性，以期通过改进纳米凹凸棒土在尼龙6基体中的分散性和界面相容性来改善纳米凹凸棒土/尼龙6复合材料的性能
实验部分 1
1.1实验原料
收稿日期：2010-04-16，修订日期：2010-07-18
HO-
OHHNSIOEhHN
S0--0-NH
wo
OH
AT
ANH
-0S
NH
A
Fig 1 Schematic illustration of formation mechanism
of reactable attapulgite (AT)
1.2
尼龙6/改性凹凸棒土复合材料的制备
所有原料在使用前均经过100℃真空干燥处理。将质量
分数为0%，3%，5%，7%，10%的改性凹凸棒土与尼龙6 机械混合均勾后，通过双螺杆挤出机熔融共混挤出造粒，最后在注射成型机上注塑成标准样条。
性能测试与表征
1.3
红外光谱分析（FTIR），用德国Brukervector-Ⅱ型停里叶红外光谱仪对凹凸棒土进行表征。
X射线光电子能谐分析(XPS)，采用英国VGESCAL ABMKIⅡ型仪器对凹凸棒改性前后的凹凸棒土进行表面成分分析。以污染碳峰C(1s)(285.0eV)为定标标准。
X射线衍射分析（XRD)，采用德国的BrukerD8AD VANCE型X射线衍射仪对尼龙6/改性凹凸棒土纳米复合
材料的注射样品进行测定，分析其结晶结构，根据Scherrer方程按式(1)计算微品尺寸)
基金项目：国家自然科学基金项月和中国工程物理研究院联合基金项目(10776014)资助
作者简介：史建设，1979年生，南京理工大学化工学院博士研究生
.通讯联系人
万方数据
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