原位插層聚合法聚乙烯-蒙脫土納米復(fù)合材料的研究.pdf

1、近年來(lái),聚烯烴/蒙脫土納米復(fù)合材料已成為產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn).由于蒙脫土的層狀硅酸鹽納米粒子和聚烯烴分子鏈的協(xié)同作用,可以充分發(fā)揮無(wú)機(jī)材料的剛性、尺寸穩(wěn)定性與聚烯烴樹(shù)脂可加工性的特點(diǎn),制備出性能優(yōu)異的聚烯烴/蒙脫土納米復(fù)合材料.聚烯烴/蒙脫土納米復(fù)合材料的制備方法有熔融共混和原位聚合兩種方法.熔融共混存在很多缺點(diǎn):如共混過(guò)程中蒙脫土不易分散均勻,易形成顆粒填充復(fù)合物;熔融過(guò)程中聚烯烴樹(shù)脂的降解等.而通過(guò)原位聚合的方法制備聚烯烴/蒙脫

2、土納米復(fù)合材料可以成功解決復(fù)合材料制備過(guò)程中的分散和界面難題.該文采用原位插層聚合法制備聚乙烯/蒙脫土納米復(fù)合材料,首先用長(zhǎng)鏈烷基銨鹽將蒙脫土有機(jī)化,使蒙脫土的層間距撐大;然后,有機(jī)蒙脫土負(fù)載TiCl<,4>形成插層催化劑;最后,催化劑與烷基鋁一起催化乙烯聚合,制得聚乙烯/蒙脫土納米復(fù)合材料.通過(guò)WAXD分析了蒙脫土原土、有機(jī)蒙脫土及復(fù)合材料的結(jié)構(gòu),用有機(jī)銨鹽對(duì)蒙脫土進(jìn)行改性處理后,蒙脫土的層間距由1.25nm撐開(kāi)至3.53nm,然而此

3、層狀結(jié)構(gòu)的特征衍射峰在聚乙烯/蒙脫土復(fù)合材料的WAXD譜圖中完全消失,說(shuō)明蒙脫土在聚乙烯基體中已經(jīng)剝離或其層狀結(jié)構(gòu)均勻分散在聚乙烯基體中.FTIR分析結(jié)果表明長(zhǎng)鏈銨鹽與蒙脫土發(fā)生了離子交換并插入到蒙脫土的層間.SEM及TEM表征結(jié)果表明蒙脫土粒子以納米尺寸無(wú)規(guī)分布在聚乙烯基體中,形成了聚乙烯/蒙脫土納米復(fù)合材料.DSC分析結(jié)果表明復(fù)合材料中聚乙烯的結(jié)晶度隨蒙脫土含量的升高而降低.TG結(jié)果顯示熱失重溫度及最大熱失重溫度增加近30℃..同純