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《聚苯乙烯_蒙脱土纳米复合材料的制备及结构研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第1期高分子学报No.12007年1月ACTAPOLYMERICASINICAJan.,2007*聚苯乙烯P蒙脱土纳米复合材料的制备及结构研究1,2111**杨晋涛范宏卜志扬李伯耿(1化学工程国家重点联合实验室浙江大学聚合反应工程实验室杭州310027)(2浙江工业大学化学工程与材料学院杭州310014)摘要以可与苯乙烯发生共聚的阳离子表面活性剂乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵(VOAC)为插层处理剂改性蒙脱土(VC18-MMT),有机蒙脱土在超声波强剪切作用以及乳化剂作用下预分散在乳化剂溶液中,然后引入苯乙烯单体进行原位乳液聚合制备
2、聚苯乙烯P蒙脱土纳米复合材料.采用XRD和TEM对纳米复合材料的结构进行了表征.结果表明,绝大多数的蒙脱土被剥离成单个片层均匀的分散在聚合物基体中;动态力学分析表明,纳米复合材料的储能模量和玻璃化温度均有所增加,而动态损耗有所降低;接枝在蒙脱土片层上的聚合物通过与锂离子进行阳离子交换反应提取下来,采用GPC和NMR对接枝聚合物的结构进行了表征,结果表明,接枝聚合物是较基体分子量低且分布很宽的苯乙烯和乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵的共聚物,计算表明每一个共聚物分子链上平均含有大约25个乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵分子.关键词聚苯乙烯P
3、蒙脱土纳米复合材料,原位乳液聚合,制备,结构聚合物P蒙脱土纳米复合材料以其优异的机械备的纳米复合材料中蒙脱土具有很好的剥离分散性能、耐热以及阻隔性能日益受到材料科学界的广性,但由于有机改性蒙脱土在苯乙烯单体中具有[1~3]泛亲睐.利用蒙脱土的特性探索新的、有效的很好的溶胀性能,苯乙烯单体的粘度急剧增加;同分散方法,蒙脱土的分散状态及界面作用对纳米复时,利用超声波促进蒙脱土在苯乙烯单体中的剥合材料性能的影响一直是此类研究的焦点.离分散时不可避免的造成单体的部分自聚.以上聚苯乙烯是目前应用最广泛的高分子材料之两个因素导致该方法操作难度
4、大大增加.为此,本一,将聚苯乙烯与蒙脱土进行复合可有效改善其文将有机改性蒙脱土与乳液聚合中的另一组分脆性、耐热等性能,聚苯乙烯P蒙脱土纳米复合材(乳化剂溶液)进行共混,利用超声波强剪切作用料已成为纳米复合材料研究中的重要组成部分.以及乳化剂的作用实现蒙脱土的充分剥离,然后聚苯乙烯P蒙脱土纳米复合材料的制备方法有熔引入苯乙烯单体进行原位乳液聚合制备聚苯乙[4]融插层法和插层聚合法两大类,Vaia等将有机烯P蒙脱土纳米复合材料.[1]蒙脱土与苯乙烯粉末进行混压,然后熔融处理制研究表明,在聚合物P蒙脱土纳米复合材料备得到聚苯乙烯P蒙脱土
5、纳米复合材料,同时对插中,当聚合物与蒙脱土片层存在一定的化学连接层动力学进行了研究.插层聚合法根据聚合方式时,纳米复合材料具有更好的耐热及机械物理性[8][9]可分为本体聚合法、悬浮聚合法、乳液聚合法等,能.Moet等以及Fu等分别采用乙烯苄基三甲就乳液聚合法制备聚苯乙烯P蒙脱土纳米复合材基氯化铵和乙烯苄基二甲基十二烷基氯化铵改性[5]料,Noh等利用蒙脱土在水中的剥离分散,将蒙处理蒙脱土,插层聚合制备聚苯乙烯P蒙脱土纳米脱土直接加入到苯乙烯乳液聚合体系中进行原位复合材料.在研究纳米复合材料中聚合物与蒙脱复合制备得到聚苯乙烯P蒙脱
6、土纳米复合材料;土片层的相互作用与性能之间的关系方面,作者[6][7]Laus等以及Wang等采用将有机改性的蒙脱土认为,进一步深入的研究需要对蒙脱土分散状态(包括具有反应活性和不具有反应活性的有机土)特别是聚合物与蒙脱土片层的界面相互作用进行与苯乙烯单体进行共混、然后原位乳液聚合制备量化表征.为此,本文选用了可与苯乙烯发生共聚聚苯乙烯P蒙脱土纳米复合材料.采用该种方法制的阳离子表面活性剂乙烯苄基二甲基十八烷基氯*2005-11-16收稿,2006-03-06修稿;国家杰出青年科学基金(基金号20125617)资助项目;**通讯联
7、系人,E-mail:bgli@zju.edu.cn701期杨晋涛等:聚苯乙烯P蒙脱土纳米复合材料的制备及结构研究71化铵(VOAC)为插层处理剂改性蒙脱土,对聚苯乙保留上层清液,为了防止PS-VC18在乙醇中形成稳烯链段在蒙脱土片层上的接枝率进行了表征,同定的乳液,将上层清液缓慢的滴加到大量的乙醇时采用离子交换的方式将接枝的聚合物提取下中形成沉淀,将混合液用高速离心机离心得到沉来,对接枝聚合物结构和分子量进行表征,为聚合淀,沉淀在真空80e下烘干至恒重,即得到接枝物P蒙脱土纳米复合材料中聚合物与蒙脱土片层在MMT片层上的聚合物,标
8、记为PS-VC18(g).接之间界面相互作用的进一步研究提供基础.枝在蒙脱土片层上的聚合物的质量(Wg)与纳米1实验部分复合材料中聚合物的总质量(Wp)之比即为接枝率V(%).111主要试剂与规格115测试与表征苯乙烯,工业级,减压蒸馏精制;Na基
