改性蒙脫土-尼龍66鹽組裝材料的制備與性能.pdf

1、自然界中的層狀硅酸鹽粘土是一種結(jié)晶硅酸鋁鹽，其基本構(gòu)建塊具有多層結(jié)構(gòu)。在眾多的天然無機(jī)礦物中，蒙脫土(MMT)一般由兩個(gè)Si-O四面體和中間的一個(gè)Al-O八面體共用一條邊以2∶1的結(jié)構(gòu)組成。片狀粘土可用于催化劑、吸收劑、金屬螯合劑和有機(jī)/粘土納米復(fù)合材料。根據(jù)以往的報(bào)道，納米復(fù)合材料具有不同的形狀，例如納米球體、納米立方體、納米線、納米管、納米纖維、納米環(huán)、納米片等。這種自組裝的出現(xiàn)是由于非共價(jià)鍵結(jié)合力的作用，如離子電荷的相互作用、氫鍵

2、、芳香族π-π鍵、范德華力和疏水作用。蒙脫土的多層結(jié)構(gòu)中平均每個(gè)構(gòu)建塊含有8～10個(gè)片晶，每個(gè)片晶的尺寸80×80×1nm。先前有報(bào)道稱這些片晶的離子特性和高縱橫比的形態(tài)使其在水溶液蒸發(fā)時(shí)自組裝。有機(jī)插層粘土的構(gòu)建塊以一定的有機(jī)/粘土比例自組裝成高度有序的微結(jié)構(gòu)，這種自組裝歸因于硅酸鹽的離子電荷和有機(jī)鏈的疏水作用等非共價(jià)鍵結(jié)合力。但是，關(guān)于蒙脫土/有機(jī)組裝材料制備和性能研究的報(bào)道卻很少。
　　 本文采用硅烷偶聯(lián)劑kh-550對(duì)工

3、業(yè)級(jí)鈉基蒙脫土(Na+MMT,微米構(gòu)建塊粒徑0.6μm～2.8μm)直接改性，然后均勻的分散在尼龍66鹽的溶液中，溶液蒸發(fā)成膜后經(jīng)高溫高壓聚合生成改性MMT/尼龍66鹽組裝材料。通過掃描電子顯微鏡(SEM)觀察到其表面微米級(jí)的彎葉片狀(長度大約8μm～14μm，寬度大約1μm～2μm)和棒狀（長度大約2μm～4μm，直徑大約1μm）結(jié)構(gòu)，并采用X射線能譜儀測(cè)量此結(jié)構(gòu)上的氮含量。同時(shí)考慮到Na+MMT的粒徑和片層結(jié)構(gòu)，推測(cè)是改性MMT與尼

4、龍66之間組裝成有序結(jié)構(gòu)。然后通過熱重分析研究組裝體對(duì)組裝材料的熱性能影響，探討體系中后縮聚時(shí)間、水分和無機(jī)相/有機(jī)相比例對(duì)組裝體的影響。
　　 研究結(jié)果表明:經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑改性，MMT片層接上了反應(yīng)性基團(tuán)氨基，成功得到改性MMT。改性MMT與尼龍66鹽通過聚合得到改性MMT/尼龍66鹽組裝材料。對(duì)彎葉片狀和棒狀組裝體進(jìn)行熱重分析，隨著MMT改性程度的增加，改性MMT/尼龍66鹽組裝材料的失重率和TONSET以及TMAX不斷增加