新型茂钛催化剂原位本体聚合法制备间规聚苯乙烯蒙脱土纳米复合材料.pdf

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1、第1期高分子学报No.12004年2月ACTAP0LYMERICASINICAFeb.，2004"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""新型茂钛催化剂原位本体聚合法制备间规聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料!1，21222!!沈志刚赵微微黎华明祝方明林尚安（1上海石油化工研究院上海201208）（2中山大学高分子研究所广州510275）摘要采用多碳氨基酸对蒙脱土进行改性，得到改性蒙脱土（MTN），并使其层间距扩大，在一定条件下用茂金属催化剂Cp!T（i0-CH-F）进

2、行苯乙烯原位聚合发现，在氨基酸改性的蒙脱土存在下，茂金属催化剂活性643有所提高，能制得间规聚苯乙烯（SPS）/蒙脱土纳米复合材料，考察了蒙脱土用量对配位聚合的影响及该复合材料的形态结构、热稳定性和结晶性能.关键词间规聚苯乙烯，改性蒙脱土，纳米复合材料，原位聚合间规聚苯乙烯（SPS）是Inhihara于1986年采（东京化成）；Cp!催化剂自制；苯乙T（i0-C6H4-F）3［1］用茂金属催化剂合成，具有密度低、结晶速度烯为聚合级，高纯氮鼓泡脱氧0.5h后，用活化过快、熔点高等特点，而且间规聚苯乙烯吸水率低、的氧化铝吸附以除去苯乙烯中杂质；甲

3、基铝氧烷耐热性、耐化学性、尺寸稳定性、流动性好，是一种（MA0，1.44mol/L）、三异丁基铝（TIBA，2mol/L）均良好的工程塑料，因而备受国内外研究者的关注.为德国Witco公司生产.PERKIN-ELMERDSC-7示但由于SSP的熔点270C高于改性蒙脱土的稳定差扫描量热计在氮气保护下记录DSC谱，升温速温度250C左右，所以如果采用熔融法进行插层率2K/min.13C-NMR在BrukerAMX-400核磁仪获的话，蒙脱土在加工熔融温度时就已经失去其改得，其中SPS先用氘代邻二氯苯于135C溶解，配性后的结果，从而达不到聚合物

4、对蒙脱土插层所成7%（W/V）溶液，于100C测试.用日本理学D/［2］需的层间距，无法制得纳米复合材料.Cheon等max-3B型X-射线衍射仪连续记谱扫描进行采用OPS（无规聚苯乙烯）、SMA（苯乙烯-顺丁烯WAXD测试.CuK"辐射，后单色管，管电压为40二酸酐共聚物）和有机蒙脱土先熔融共混，再与主kV，管电流为30mA，扫描速度为2/min，扫描范体SPS共混，得到纳米复合材料.林尚安等以轻度围为1~15.用日本H-600型透射电镜进行TEM磺化间规聚苯乙烯（S-SPS）为增容剂，制得SPS/尼测试观测，加速电压为100kV，低电子束

5、流小于［3］龙/S-SPS/蒙脱土纳米复合材料.Wu等采用溶液10mA，采用超薄切片制样.光学相差显微镜测试［4］插层法，考察了SPS/Clay的多晶型行为.本文报用0LYMPUS相差显微镜观测，相差角0.道将苯乙烯预浸入以十二烷基氨基酸改性的蒙脱1.2蒙脱土的改性土中，剧烈搅拌形成稳定的悬浮液，在甲基铝氧烷5wt%蒙脱土的水溶液（50g蒙脱土+950g和三异丁基铝的作用下，再加入自制的新型茂钛水），加入适量浓硫酸，于80C剧烈搅拌下滴加过催化剂Cp!，进行原位配位聚合，聚T（i0-C6H4-F）3量的十二氨基酸水溶液（以4mL/min速度滴

6、加；合后生成的聚合物属于纳米复合材料，对其形态23g+200g水）.滴加后恒温3h后抽滤，并水洗结构性能方面进行了观察.至无硫酸根离子，70C真空干燥至恒重，即得改性蒙脱土，记为MTN.1实验部分1.3间规聚苯乙烯/蒙脱土复合材料的制备1.1主要原料及测试取新蒸馏的苯乙烯单体200mL，分别加入用蒙脱土（MT），其100g阳离子交换容量为96改性后的蒙脱土MTN0、1、2、3、4、5、6、7、8（1~9mmol，粒径为40~60!m；十二氨基酸为分析纯号），在聚合温度下机械搅拌2h后，加入三异丁!2003-01-16收稿，2003-03-16

7、修稿；国家科技部“九五”攻关（批准号96-A12-02-05）和中石化重点资助课题；!!通讯联系人501期沈志刚等：新型茂钛催化剂原位本体聚合法制备间规聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料51!［6］基铝和MA0，20min后加入CpT（i0-C6H4-F）3茂致.蒙脱土的存在对产物间规度熔点影响不大，钛催化剂，反应1h后结束，加入酒精酸化液终止聚合物熔点也有所上升.反应.将制得的间规聚苯乙烯取出，抽滤，并用无水乙醇洗两到三遍，在80C得真空烘箱中干燥24h，取出用碾钵碾碎，用200目筛子筛选，再在真空烘箱中干燥24h，得粉体样品备用.2结果与讨论图

8、1是未改性蒙脱土（MT曲线a）和十二氨基酸改性蒙脱土（MTN曲线D）的红外光谱图，从曲线D中可以看出，十二氨基酸处理的蒙脱土在-1-12917cm、2854cm处出