原位聚合制备蒙脱土聚丙烯纳米复合材料的影响因素研究.pdf

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1、Vo1．18，No．10第18卷第1O期中国矿业2009年1O月CHINAMININGMAGAZINEOctober2009原位聚合制备蒙脱土／聚丙烯纳米复合材料的影响因素研究胡洪芬(国家化学建材质量监督检验中心，浙江杭州310018)摘要：通过复合催化剂原位聚合制备蒙脱土／聚丙烯纳米复合材料。聚合过程分为均相催化剂预聚和非均相催化剂聚合两步。预聚是解决蒙脱土剥离并均匀分散的关键，较低的预聚温度有利于蒙脱土片层的剥离。此外，催化剂的加入次序也影响蒙脱土片层的剥离程度；聚合温度是影响催化活性和分子量的主要

2、因素。随着聚合温度升高，催化活性先升高后降低，存在最佳温度值。温度小于7O℃时，分子量随聚合温度的升高而降低关键词：纳米复合材料；蒙脱土；原位聚合中图分类号：O632．12文献标识码：B文章编号：1004～4051(2009)10—0107—06EffectsOilpreparationofmontmorillonite／polyproplenenanocompositesviain—situpolymerizationHUHong—fen(Statecenterofsupervisionandtest

3、forchemicalbuildingmaterials，Abstract：TheresultsshowthatlayersofMMTpartiallyexfoliatedanddispersedinpolypropy1eneres—in．Theinfluencesofpolymerizationconditionsonthestructureofnanocompositearediscussed．Lowerprepolymerizationtemperatureisfavoredandthereexi

4、stsoptimizedtemperatureconsideringofcatalyzingactivity。Molecularweightofproductsdecreasesasthepolymerizationtemperatureincreasesbelow7ooc．Keywords：nanocomposites；montmorillonitecomplexcatalyst；in—situpolymerization聚烯烃作为高分子材料的一大种类，具有价400℃下烘烤6h以除水；十六烷基三甲基溴

5、化铵格低廉，化学性质稳定等优点，但是其强度低，(分析纯，上海化学试剂公司)；丙烯(聚合级，易变形，不耐热，易燃烧等缺点制约了其在工程扬子石化)，使用前脱氧脱水；甲苯(分析纯，杭领域的应用。因此对聚烯烃进行改性，扩大使用州化学试剂有限公司)作溶剂，使用前经酸洗，范围，一直是研究的热点。聚烯烃纳米复合材料钠回流脱水脱氧；茂金属催化剂；MMAO一4性能优异，是未来聚烯烃材料的发展方向之一r】]。(AkzoNobe1)；TiC14(化学纯)；AlEt3(Fluka)；聚烯烃纳米复合材料结合了聚烯烃和纳米填料的N

6、型高效聚丙烯催化剂(北京化工研究院)；工业优点口]，具有良好的力学性能，阻燃性，热稳定性酒精；盐酸(分析纯)洗去未反应的TiC1，并使以及气体阻隔性能，密度仅为一般复合材料的反应停止；氮气(高纯氮)经DC—IB型氮气纯化65～75，而且价格便宜。可广泛应用于航空、装置在150℃条件下纯化。汽车、家电、建筑以及室内装饰材料。在未来的1．2原位聚合法反应原理纳米技术时代，将成为一种重要的新材料，在生原位聚合(InSituPolymerization)，即在位产生活中得到日益广泛的应用。分散聚合。该方法应用在

7、位填充使纳米粒子在单1试验部分体中均匀分散，然后在一定条件下就地聚合，形1．1实验原料与试剂成复合材料。这一方法制备的复合材料的填充粒钙基蒙脱土(400目)作填料，使用前在子分散均匀，粒子的纳米特性完好无损，同时在位填充过程中只经过一次聚合成型，不需热加工，收稿日期：2009—04—291O8中国矿业第18卷避免了由此产生的降解，保证基体各种性能的稳分子量有关，却也同时决定于聚合物分子量的结定]。原位聚合的优点：由于在反应器中直接复构、形态和在溶剂中的扩张程度。因此，黏度法合，节省了设备，降低了成本；和

8、熔融共混相比用于测定分子量，只是一种相对方法。须在确定较，产物只经一次熔融造粒，避免了过程中分子的条件下，事先订定黏度与分子量的关系，才能量的降低和氧化；对于难以进行熔融共混的高分根据这种关系，由溶液的黏度计算聚合物的分子子聚烯烃，原位聚合更容易进行；纳米填料更容量。黏度法突出的优点是：仪器设备简单，操作易分散，产物结构更均一，从而性能更优越；原便利，测定和数据处理周期短，又有相当好的实位聚合法还适用于多种填料的混合使用，同时省验精确度。而