热塑性塑料／蒙脱土纳米复合材料的研究进展.pdf

16 … 3 … ANHUICH^EMl^ICArUL—INDUSTRY Feb．2013 热塑性塑料 ／蒙脱土纳米复合材料的研究进展 宇平，郑广鹏，章于川 (安徽大学化学化工学院，安徽省绿色高分子重点实验室，安徽合肥 230039) 摘要：概述了蒙脱土的结构、有机改性机理和热塑性塑料 ／蒙脱土纳米复合材料的制备方法 ，同时介绍了无定型热塑性塑料 ／蒙脱土和 结晶型热塑性塑料 ／蒙脱土复合材料的必威体育精装版研究进展和今后研究开发的方向。 关键词：热塑性塑料 ；蒙脱土；纳米复合材料 doi：10．39690．issn．1008—553X．2013．01．002 中图分类号：TQ327．8；TB383 文献标识码：A 文章编号：1008—553X(2013)01—0016—04 蒙脱土属于硅酸盐类粘土，是一种常见的无机填料， 混合并搅拌生成杂化物溶液，蒸发掉溶剂，在N保护下 其来源广泛，价格便宜。蒙脱土的基本结构是由一个铝 加热到一定温度和一定时间来制备热塑性塑料 ／蒙脱 氧八面体夹在两个二氧化硅四面体之间，靠共用氧原子 土纳米复合材料。包丽萍等[81在四口烧瓶中加入甲基丙 连接而形成的层状结构，层间距在纳米数量级。在这些 烯酸甲酯 (MMA)单体、有机蒙脱土和偶氮二异丁氰 片层表面有过剩的负电荷，致使蒙脱土片层通常吸附有 (AIBN)，在N：保护下进行一系列反应，制得聚甲基丙烯 Na~、I(+、M 、c 等水合阳离子，这种亲水的微环境不利 酸甲酯(PMMA)／蒙脱土纳米复合材料 ；三是聚合物熔 于亲油的单体和聚合物插人，所以制备热塑性塑料 ／蒙 体借助于机械剪切作用插层进入有机物改性的粘土片 脱土纳米复合材料时必须对蒙脱土进行表面改性㈣。 层间形成纳米复合材料。马思远等 将尼龙6、有机蒙脱 热塑性塑料根据聚合物的聚集态结构及性能特点 土和阻燃剂 (氢氧化镁、氨基硅油、十溴联苯醚和三氧化 分为无定型热塑性塑料和部分结晶热塑性塑料，他们具 二锑、三聚氰胺焦磷酸盐、三聚氰胺磷酸盐)通过熔融插 备各 自优异的性能，广泛应用于各个领域，但是也存在 层法直接制备了尼龙 6／有机蒙脱土阻燃复合材料；四 着模量低 、耐热性差、较低的抗冲击强度等缺陷。1984 是聚合物乳液插层法，陈奎等 采用乳液插层法在三 口 年Roy和Komarneni最早提出纳米复合材料这一概念圜。 瓶中加人有机改性蒙脱土、MMA单体、十二烷基硫酸钠 由于纳米粒子的小尺寸效应 、量子尺寸效应 、表面效应 乳化剂、过硫酸铵等成功制备了PMMA／纳米有机改性 和宏观量子隧道效应等，赋予了聚合物纳米复合材料许 蒙脱土复合材料。 多新特性，如力学、热学、光学、电磁学和气体阻隔性能 上述方法都各有优缺点：原位插层聚合法体系比较 等都较常规有机 ／无机复合材料有明显提高。热塑性塑 复杂、反应时间长、难于控制；聚合物溶液插层法中会使 料 ／蒙脱土纳米复合材料具有显著的增强和气体阻隔 用大量溶剂，而溶剂回收困难 ，对环境有污染，同时蒙脱 性能，同时制作工艺简单，成本低，应用前景广阔，近年 土难以达到纳米级别的分散 ，但是操作简单 ；熔融插层 来成为研究热点。本文主要对热塑性塑料 ／蒙脱土纳米 法借助于机械剪切作用，由于复合材料熔体粘度高，分散 复合材料的研究现状进行综述 。 相多为多层粘土结晶的聚集体，影响增强改陛效果；聚合 1热塑性塑料 ／蒙脱土纳米复合材料的制备方法 物乳液插层是一种方便 、简单的良好方法，直接利用聚 热塑性塑料 ／蒙脱土纳米复合材料的制备方法主 合物乳液如橡胶对分散的粘土进行插层，可规模化进 要有四种：一是原位插层聚合法 ，即把适合的单体插层 行，并且能在一定范围内有效地调控复合物的组成比 到已改性的粘土层中，然后进行聚合反应。FengYang等同 例，无环境污染。 自制了具有很好催化活性的蒙脱土 ／氯化镁