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1、2011届毕业设计（论文）摘要本文综述了聚苯乙烯／蒙脱土纳米复合材料的研究进展。论述了聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料的概况，表述了蒙脱土的特性、蒙脱土的复层网状结构、蒙脱土的插层原理以及利用有机插层剂对蒙脱土进行有机化处理。采用插层聚合法、熔融插层法和乳液聚合法制备了聚苯乙烯／蒙脱土纳米复合纳米复合材料，介绍了熔融插层法的制备机理。介绍了聚苯乙烯／蒙脱土纳米复合材料的阻燃性能、力学性能、热稳定性能以及导电性能；讨论了聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料在力学性能、电学性能和光学性能方面的应用。关键词：纳米复合材料聚苯乙烯蒙脱土-20-2011届毕业设计（论文
2、）目录摘要1前言4第一章PS/蒙脱土纳米复合材料的概况51.1蒙脱土的特性51.2蒙脱土的结构51.3蒙脱土的插层原理61.4蒙脱土的有机化处理61.4.1有机插层剂的选择61.4.2有机改性蒙脱土的制备方法7第二章PS/蒙脱土纳米复合材料的制备82.1插层聚合法制备PS/蒙脱土纳米复合材料82.2熔融插层法制备PS/蒙脱土纳米复合材料92.2.1熔融插层制备的机理92.2.2熔融插层法制备方法92.3乳液聚合法制备PS/蒙脱土纳米复合材料10第三章PS/蒙脱土纳米复合材料的性能133.1力学性能133.2阻燃性能133.3热稳定性133.4导电性
3、能13第四章PS/蒙脱土纳米复合材料的应用及展望154.1PS/蒙脱土纳米复合材料的应用154.1.1力学性能应用154.1.2电学性能应用15-20-2011届毕业设计（论文）4.1.3光学性能应用154.2PS/蒙脱土纳米复合材料的展望15结语17参考文献18致谢20-20-2011届毕业设计（论文）前言纳米复合材料是由两种或两种以上的固相至少在一维以纳米级大小(1-100nm)复合而成的复合材料。这些固相可以是非晶质、半晶质、晶质或兼而有之。纳米科学与技术是20世纪80年代末诞生，是分散相的尺度进入纳米量级的聚合物系合金,兼具无机和有机材料的
4、特点,并通过两者之间的耦合作用产生出许多优异的性能。纳米复合材料的制备是基于现有大品种塑料的成熟生产的工艺,有利于尽快实现工业化生产,有着广泛的开发前景,是探索高性能复合材料的一种重要途径,已引起世界各国的普遍关注。并在2l世纪得到蓬勃发展的一种高科技，其基本内涵是研究在0.1-l00nm空间尺度内，操纵原子或分子对材料进行加工，从而制备具有特定功能的新材料，并且探索在纳米尺度内物质运动的新现象和新规律。1990年7月第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔基摩召开，从而正式把纳米材料科学作为材料科学的一个新的分支公布于世。研究范围涉及纳米体系物理学、
5、纳米化学、纳米材料学、纳米电子学、纳米生物学、纳米力学、纳米加工学。纳米科学与技术是一个新兴的跨学科高科技领域，有着广泛的应用前景。美国1991年开始将纳米技术列为“政府关键技术”、“2005年战略技术”，日本、欧盟也纷纷开展了纳米科技的研究。我国也将纳米材料的研究列入了重点开发课题。纳米材料已经被人们誉为“2l世纪最有前途的材料”。PS是目前应用最广泛的高分子材料之一，PS具有透明、成型性好、刚性高、化学性能及电绝缘性优良、低吸湿性和价格低廉等优点，但PS较脆，冲击强度不高，耐环境应力开裂及耐溶剂性能较差，耐热性能低，因而限制了其应用范围。通过共
6、混改性、填充增强，使PS获得优良的综合性能一直是一个重要研究课题。无机纳米粒子用于聚合物的改性，可将无机粒子的高刚性、高耐热性和尺寸稳定性与高分子的韧性、加工性、介电性有机地结合起来，得到性能优异的聚合物纳米复合材料。目前，用蒙脱土制备PS纳米复合材料的研究较多。通过插层聚合或熔融插层法将PS引人到有机粘土的硅酸盐片层间，得到硅酸盐片层纳米级有序或无序的分散结构，形成插层型或剥离型PS/蒙脱土纳米复合材料。纳米复合材料保留PS高透明性的同时强度韧性增加，热稳定性提高，具有一定的阻燃性和离子电导性。本文就PS/蒙脱土纳米复合材料的概况、制备方法及物理
7、、力学性能进行综述，同时讨论了PS/蒙脱土纳米复合材料的应用及进展。-20-2011届毕业设计（论文）第一章PS/蒙脱土纳米复合材料的概况1.1蒙脱土的特性蒙脱土是中国丰产的一类天然粘土矿物,价格低廉,理论化学式NaxAl[Si4O10](OH)2nH2O,属于层状硅酸盐,具有复层网结构,由两层硅氧四面体层和夹在中间的水铝石层构成。由于其结构中的Al3+可被Mg2+取代,则每一复网层并不呈电中性而带有少许过量的负电荷,复网层之间有斥力,使略带正电荷的离子易于进人。蒙脱土具有较大的比表面积,通常约为100m2/g。由于蒙脱土带电机理是同晶取代,其阳离
8、子交换量显著大于阴离子交换量。离子交换作用最终导致蒙脱土层与层之间的距离由数纳米增加到十几纳米。层间距的增大则有利于高分子
