对氨基苯磺酸插层水滑石的组装及其结构与性能研究-论文.pdf

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1、Vo1．14No。22Aug．2014第14卷第22期2014年8月科学技术与工程1671—1815(2014)22—0260·04ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Tech．Engrg．对氨基苯磺酸插层水滑石的组装及其结构与性能研究李俊燕(渭南师范学院复合材料研究中心，渭南714099)摘要采用阴离子交换法合成了对氨基苯磺酸(AB)插层水滑石组装超分子，主要对插层组装条件(pH值、反应时间、物质量之比)进行优化，并利用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外(FTIR)、扫描电镜(SEM)、热分析(TG—DTA)等现代分析测

2、试手段对水滑石组装超分子的结构和热性能进行研究。结果表明，当pH=4、AB与水滑石理论交换容量的摩尔比为1．5、90℃反应3h时，可将AB成功地插层到水滑石层间，层间距从0．76nm增大至1．55nm。插层水滑石呈片状结构，并且片层表面粗糙、不规则。此外，热失重主要集中在260～590℃范围内，最终的残余率约为40％。关键词水滑石插层组装条件离子交换对氨基苯磺酸中图法分类号TQ323．3；文献标志码A水滑石(简称LDHs)是一类典型的阴离子型层进行优化，并对插层水滑石组装超分子的结构和热状结构材料，具有阻燃性好、易被多种有机物插层、稳定性进行研究。价格低廉、结构易

3、控等优点，因此将其应用于聚合1实验部分物改性已成为近年来的研究热点。但由于水滑石与聚合物之问相容性差，在与聚合物复合前1．1试剂必须对其进行适当的有机改性，以获得与聚合物纳米水滑石(LDHs)，MgA1(OH)CO·的相容性较好且层间距较大的有机改性水滑石，3H：O，苏州市万鸣塑料化工有限公司；对氨基苯磺从而便于制备剥离型的纳米复合材料，最终达到酸(AB)，分析纯；蒸馏水，实验室自制。增强增韧的作用。水滑石品种中以镁铝碳酸1．2氨基苯磺酸插层水滑石的合成根型的合成最为简单，而且在国内已实现工业化，称取3gLDHs，置于50mL蒸馏水中，在90℃但是，它层问的CO比

4、较稳定，以该前体进行有水浴中高速搅拌30min，使水滑石充分溶胀并打散机酸阴离子插层白组装时，必须对离子交换条件制成白浆。称取适量对氨基苯磺酸(AB)溶于50(过程及终点pH值、反应温度、反应时问、反应物mL沸水，将上述两种溶液于90℃充分混合均匀，并摩尔比、分散溶剂等)进行严格的控制和优化，所用0．5mol／L的盐酸或氢氧化钠溶液调节至合适以研究它的插层具有更实际的意义，但目前的相pH值后，在90℃剧烈反应一定时间，经沸水抽滤洗关报道比较少。涤3次，70cI=干燥至恒重，研磨即得产物LDHs．对氨基苯磺酸是一种两性化合物，将其插层到nAB，其中n表示AB与LDH

5、s理论阴离子交换容量LDHs层间时，有机物链端还存在着大量氨基，这些的摩尔比。活性基团可以与环氧树脂发生交联反应，增加LDHs1．3表征与测试与环氧树脂相容性的同时，能够更好地完成纳米片采用日本岛津公司XRD----6100型x射线衍射层的剥落，所以对氨基苯磺酸插层水滑石在环氧树仪(cu靶，Ka射线，扫描速度1。／min，管压40kV，脂的改性中具有潜在的应用价值。因此，以环氧树管流30mA)测定水滑石晶体结构；用H本岛津公司脂改性中的应用和实现工业化生产为目的，采用阴IRPrestige-21型傅里叶变换红外光谱仪对水滑石离子交换法合成了对氨基苯磺酸插层水滑石，

6、对插组成和结构进行分析；SEM照片在日本日立s一层组装条件(溶液PH值、反应时间、物质的量之比)4800型扫描电子显微镜上拍摄；TG—DTA测试在ZRY一2P综合热分析仪上进行，空气氛围，升温速率：2014年3月20日收到陕西省军民融合研究基金(12JMR14)，10／min渭南师范学院研究生专项科研项目(12YK04Z1)资助作者简介：李俊燕，女，博土。E—mail：lijunyan81@126．eom。22期李俊燕：对氨基苯磺酸插层水滑石的组装及其结构与性能研究2结果与讨论2．1插层组装条件的控制一以水为分散溶剂最为经济实惠，并且对氨基苯00磺酸插层剂微溶于冷

7、水，易溶于沸水，因此本文在固定反应温度为90℃、分散剂为水的条件下，主要对pH值、反应时间和反应物摩尔比三个影响因素进行研究。20／(。)图2反应时间对LDHs一1．5AB插层产物XRD谱图的影响一jFig．2EffectofreactivetimeontheXRDpatternsofLDHs一1．5AB鹱AB与LDHs理论阴离子交换容量的摩尔比为1．5时，AB插层到层间的衍射峰(20=5．7。)最强，对应于LDHs残余部分的衍射峰(20=11．6。)最弱。因此AB与LDHs最佳的理论阴离子交换容量摩尔比图1pH值对LDHs一1．5AB插层产物XRD应为1．5。谱

8、图的影响F