原位插层聚合法聚乙烯蒙脱土纳米复合材料的研究

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1、沈m化：[学院硕士学位论文原位插层聚合法聚乙烯／蒙脱土纳米复合材料的研究摘要近年来，聚烯烃／蒙脱土纳米复合材料已成为产业界和学术界研究的热点。由于蒙脱土的层状硅酸盐纳米粒子和聚烯烃分子链的协同作用，可以充分发挥无机材料的刚性、尺寸稳定性与聚烯烃树脂可加i[性的特点，制备出性能优异的聚烯烃／蒙脱土纳米复合材料。聚烯烃／蒙脱土纳米复合材料的制备方法有熔融共混和原位聚合两种方法。熔融共混存在很多缺点：如共混过程中蒙脱土不易分散均匀，易形成颗粒填充复合物；熔融过程中聚烯烃树脂的降解等。而通过原位聚合的方法制备聚烯烃／蒙脱土纳米复合材料可以成功解决复合材料制各过程中的分散和界面难题。本文采

2、用原位插层聚合法制备聚乙烯／蒙脱土纳米复合材料，首先用长链烷基铵盐将蒙脱土有机化，使蒙脱土的层间距撑大：然后，有机蒙脱土负载T{C11形成插层催化剂：最后，催化剂与烷基铝一起催化乙烯聚合，制得聚乙烯／蒙脱土纳米复合材料。通过WAXD分析了蒙脱土原土、有机蒙脱十及复合材料的结构，用有机铵盐对蒙脱士进行改性处理后，蒙脱土的层间距由1．25rim撑丌至3．53nm，然而此层状结构的特征衍射峰在聚乙烯／蒙脱土复合材料的WAXD谱图中完全消失，说明蒙脱土在聚乙烯基体中已经剥离或其层状结构均匀分散在聚乙烯基体巾。FTIR分析结果表明长链铵盐与蒙脱土发生了离子交换并插入到蒙脱土的层间。SEM及

3、TEM表征结果表明蒙脱土粒予以纳米尺寸无规分布在聚乙烯基体中，形成了聚乙烯／蒙脱土纳米复合材料。DSC分析结果表明复合材料中聚乙烯的结晶度随蒙脱土含量的升高而降低。TG结果显示热失重温度及最大热失重温度增加近30℃。。同纯聚乙烯相比，聚乙烯／蒙脱土纳米复合材料的拉伸强度和模量分别可提高31％和15％。关键词：蒙脱土；原位插层聚合法；聚乙烯／蒙脱土纳米复合材料齐格勒一纳塔催化剂沈m化：[学院硕士学位论文原位插层聚合法聚乙烯／蒙脱土纳米复合材料的研究StudiesonPolyethylene／NMTNanocompositesSynthesizedbyIn—situPolymeriz

4、ationwithZiegler—NattaCatalystsAbstractnanocompositesareattractingsignificantresearchinterestsincethesynergetiCeffectsofthematrixpolymerandmontmorillonitenanoparticlesleadingtoimprovedprocessabilityinadditiontothebenefitStoimprovedbarrier，strengthandstabilityproperties．InthiSpaper．Ziegler—Nat

5、tacatalystswasintercalatedintothegalleriesofmodifiedMMTbydifferentmethodsandthenp01yethylene／montmorillonite(PE／MMT)nanocompostieswerepreparedviainSituintercalativepolymerzation．ThecharacteristiCSofMMT．suchaSitslayeredstructurewithalayerthicknesSoflnm．makesitpossibletobeexchangedwithlongchain

6、alkylamlllONiumsa]t．withthelatterbeingintercalatedintothecrystallayersoftheformer．IRandWAXDresultsdeⅢonstratedthattheintercalatingagenthadalreadyenteredthemontmorillonitelayersandthespacebetweeniayerswasbroadenedto3．53nmaccordingtotheintercalctionreactionconditions．Directevidenceofformationof

7、thenanocompositesWaSprovidedbyWAXD，SEMandI'EM．PristifieMMTpowdersshowedastrongX-raydiffractionpeakwithacharacteristicinterlayerspacingof1．26nm．However。forPE／MMTnanocomposites，thediffractionpeakmovedtoalowerdiffractionanglewithbroaderhalf—widt