13.聚合物纳米复合材料(一)详解.ppt

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1、-蒙脱土蒙脱土13.纳米塑料纳米塑料PM 2.5大气中粒径小于或等于大气中粒径小于或等于2m有有时时用小于用小于2.5m，即，即PM2.5的的颗颗粒物。粒物。7 mPM 2.5 13.1 13.1 聚合物纳米复合材料简介聚合物纳米复合材料简介u聚合物基纳米复合材料聚合物基纳米复合材料u 是以聚合物为基体，与金属粒子、无机非金属粒是以聚合物为基体，与金属粒子、无机非金属粒子或片层以及有机物等进展纳米级复合而得到的一种性子或片层以及有机物等进展纳米级复合而得到的一种性能优异的材料。能优异的材料。13.1 13.1 聚合物纳米复合材料简介聚合物纳米复合材料简介u聚合物纳米复合材料的要素聚合物纳米复合

2、材料的要素u 聚合物基体、纳米基元分散相、纳米基元在基聚合物基体、纳米基元分散相、纳米基元在基体中的纳米尺寸分散。体中的纳米尺寸分散。u纳米分散相纳米分散相u 可以是各向同性的粒子、各向异性的纳米针、纤维可以是各向同性的粒子、各向异性的纳米针、纤维状纳米管、纳米线、层状纳米增加基元等。状纳米管、纳米线、层状纳米增加基元等。u分散相尺寸至少有一维小于分散相尺寸至少有一维小于100纳米的复合材料。纳米的复合材料。聚合物基纳米复合材料分类聚合物基纳米复合材料分类聚合物聚合物/无机无机颗颗粒粒纳纳米复合材料米复合材料 0维纳维纳米复合材料米复合材料聚合物聚合物/纳纳米米纤维纳纤维纳米复合材料米复合材料

3、 1维纳维纳米复合材料米复合材料聚合物聚合物/层层状化合物状化合物纳纳米复合材料米复合材料 2维纳维纳米复合材料米复合材料最早的纳米塑料应用最早的纳米塑料应用p1991年日本丰田中心争论院和日本宇部兴产公司年日本丰田中心争论院和日本宇部兴产公司尼龙树脂厂联合开发的纳米尼龙尼龙树脂厂联合开发的纳米尼龙6，作为汽车定时，作为汽车定时器罩，从今拉开了纳米塑料快速进展的序幕。器罩，从今拉开了纳米塑料快速进展的序幕。1这这种种纳纳米塑料的填料是什么？米塑料的填料是什么？2有什么特性？有什么特性？3如何如何实现实现聚合物的复合？聚合物的复合？问问 题题13.2 尼龙尼龙6/层状硅酸盐纳米复合材料层状硅酸盐

4、纳米复合材料 Polymer/Layered Silicate Nanocomposites13.2.1 层层状硅酸状硅酸盐盐u 什么是层状硅酸盐？什么是层状硅酸盐？u 层状硅酸盐有哪些？层状硅酸盐有哪些？u 层状硅酸盐有什么样的特征？层状硅酸盐有什么样的特征？1.层层状硅酸状硅酸盐盐黏土材料黏土材料u层状硅酸盐黏土层状硅酸盐黏土u 自然的纳米构造：片层尺度为纳米级自然的纳米构造：片层尺度为纳米级 u自然界中，层状构造无机矿物有：自然界中，层状构造无机矿物有：u 自然的铝硅酸盐，如高岭土、蒙脱土、伊利石、自然的铝硅酸盐，如高岭土、蒙脱土、伊利石、海泡石、凹凸棒石、绿泥石等；海泡石、凹凸棒石、绿

5、泥石等；u利用人工合成的方法也可制得具有层状构造的硅酸利用人工合成的方法也可制得具有层状构造的硅酸盐。盐。2.层层状无机物的种状无机物的种类类石墨石墨自然自然层层状硅酸状硅酸盐盐，如：滑石，云母，黏土高岭土，如：滑石，云母，黏土高岭土，蒙托土及泥蒙托土及泥质质石等和石等和纤纤蛇蛇纹纹石，石，蛏蛏石等；石等；人工合成硅酸人工合成硅酸盐盐、云母，如：、云母，如：层层状沸石，状沸石，锂锂蒙托石蒙托石和氟和氟锂锂蒙脱石等蒙脱石等层层状金属氧化物，如：状金属氧化物，如：V2O5，MoO3，WO3等等其它无机物，如：一些其它无机物，如：一些过过渡金属二硫化物，硫代渡金属二硫化物，硫代亚亚磷酸磷酸盐盐，磷酸

6、，磷酸盐盐，金属，金属卤卤化物等。化物等。3.什么是蒙脱土？什么是蒙脱土？蒙脱土蒙脱土montmorillonite是由膨润土提纯加工而得。是由膨润土提纯加工而得。膨润土：是以蒙脱石为主要矿物成分的粘土矿，其蒙脱石膨润土：是以蒙脱石为主要矿物成分的粘土矿，其蒙脱石含量为含量为40%90%，还含有少量高岭石、水铝英石、绿泥石、，还含有少量高岭石、水铝英石、绿泥石、蛋白石、云母等矿物质。膨润土的性能与蒙脱石含量有关，蛋白石、云母等矿物质。膨润土的性能与蒙脱石含量有关，含蒙脱石越多，其性能越优越。含蒙脱石越多，其性能越优越。蒙脱石的药用价值蒙脱石的药用价值u蒙脱石蒙脱石montmorillonite

7、在美国药典、英国药典及欧在美国药典、英国药典及欧洲药典等药典中均有收载；洲药典等药典中均有收载；u无臭，有略微的土味，无刺激性，对神经、呼吸及心血无臭，有略微的土味，无刺激性，对神经、呼吸及心血管系统没有影响，具有良好的吸附力气、阳离子交换力管系统没有影响，具有良好的吸附力气、阳离子交换力气和吸水膨胀力气；气和吸水膨胀力气；u对大肠杆菌、霍乱弧菌、空肠弯曲菌、金黄色葡萄球菌对大肠杆菌、霍乱弧菌、空肠弯曲菌、金黄色葡萄球菌和轮状病毒以及胆盐都有较好的吸附作用，对细菌毒素和轮状病毒以及胆盐都有较好的吸附作用，对细菌毒素也有固定作用，止泻快速，因此其制剂广泛应用于临床；也有固定作用，止泻快速，因此其

8、制剂广泛应用于临床；u蒙脱石原料药除用于制剂外还用于药物合成以及作为辅蒙脱石原料药除用于制剂外还用于药物合成以及作为辅料用于缓释制剂。料用于缓释制剂。聚合物聚合物/蒙脱石复合材料蒙脱石复合材料u蒙脱土也蒙脱土也简简称黏土，所以蒙脱石、蒙脱土、黏土都是称黏土，所以蒙脱石、蒙脱土、黏土都是指一个意思，都是可剥离的指一个意思，都是可剥离的层层状硅酸状硅酸盐盐。u聚合物聚合物/层层状硅酸状硅酸盐纳盐纳米复合材料米复合材料polymer/layered silicate nanocomposites)、聚合物、聚合物/蒙脱石蒙脱石纳纳米复合材米复合材料料polymer/monotmorillonnite

9、 nanocomposites)都都是指一个意思，可以是指一个意思，可以计为计为PLSNs。蒙脱土的物理性质蒙脱土的物理性质u白色，有时为浅灰、粉红、浅绿色白色，有时为浅灰、粉红、浅绿色u鳞片状鳞片状001解理完全，硬度解理完全，硬度2.3u密度密度22.7g/cm3u很松软，有滑感，加水膨胀，体积能增加几倍，并变很松软，有滑感，加水膨胀，体积能增加几倍，并变成糊状物成糊状物u具有很强的吸附力及阳离子交换力气具有很强的吸附力及阳离子交换力气u 药物：腹泻药药物：腹泻药-思密达思密达蒙脱土层状硅酸盐资源及其分布蒙脱土层状硅酸盐资源及其分布依据膨依据膨润润土土组组成成分及蒙脱土含量，分成成分及蒙脱

10、土含量，分为为三三类类：第一第一类类MMT含量高于含量高于50%,刘房子、九台青等地刘房子、九台青等地样样品品高档高档产产品品其次其次类类MMT含量含量50%以上，但含以上，但含颗颗粒物粒径大冶金、粒物粒径大冶金、钻钻井泥井泥浆浆、烟草、烟草第三第三类类MMT含量低于含量低于50%，细细粒径粒径颗颗粒物含量小于粒物含量小于20%分布：分布：资资源丰富，分布广。世界源丰富，分布广。世界总储总储量量25亿亿吨，美、俄、中占吨，美、俄、中占世界的世界的3/4。钙钙基基MMT占占70%，钠钠基缺乏基缺乏5亿亿吨。吨。总总体来体来说说，用量最大的，用量最大的优质钠优质钠基基MMT特殊短缺。特殊短缺。我我

11、们们国家国家90%钙钙基基MMT，集中在，集中在东东北三省、新疆、甘北三省、新疆、甘肃肃、广西。、广西。4.蒙脱土的构造特点蒙脱土的构造特点化学化学组组成及构造：成及构造：Al2O34SiO23H2O理理论论上：上：Al2O3 25.3%、SiO2 66.7%、H2O 5%实际实际化学成分比化学成分比较简洁较简洁。两两层层硅氧四周体与其硅氧四周体与其间间的的铝铝氧八面体、构成氧八面体、构成2：1型构造。型构造。层层内内Si4+、Al3+易于易于Mg2+等交等交换换，负电负电荷；荷；层间层间吸附可交吸附可交换换的阳离子、的阳离子、层间层间具有水分子。具有水分子。水分子水分子层层数越多，数越多，层

12、间层间距越大。距越大。八面体空隙中的八面体空隙中的Al3+常被低价常被低价态态的的Fe2+、Mg 2+置置换换，而四，而四周体中的周体中的Si4+常被常被Al3+置置换换。这这一特点一特点导导致构造致构造层产层产生多余的生多余的负电负电。因此构造。因此构造层间层间除含水除含水外，外，还还存在半径大的阳离子；存在半径大的阳离子；同同时这时这些阳离子是可交些阳离子是可交换换的，使蒙脱土具有离子交的，使蒙脱土具有离子交换换性、吸性、吸水性、膨水性、膨胀胀性、触性、触变变性、黏性、黏结结性、吸附性等一系列很有价性、吸附性等一系列很有价值值的特性。的特性。层间状态：层间状态：层间有水、阳离子层间有水、阳

13、离子Na+，Ca2+等等常见层状硅酸盐常见层状硅酸盐u高岭土高岭土u滑石粉滑石粉u云母云母u1987年日本丰田中心争论院报道了用插层聚合方法制年日本丰田中心争论院报道了用插层聚合方法制得尼龙得尼龙6/蒙脱土纳米复合材料。蒙脱土纳米复合材料。u1991年日本丰田中心争论院和日本宇部兴产公司尼年日本丰田中心争论院和日本宇部兴产公司尼龙树脂厂联合开发纳米尼龙龙树脂厂联合开发纳米尼龙6，作为汽车定时器罩。，作为汽车定时器罩。u由于材料所表现出得优异力学、物理性能，此后研制由于材料所表现出得优异力学、物理性能，此后研制出环氧树脂、不饱和聚酯、聚酰亚胺、聚丙烯、聚氨出环氧树脂、不饱和聚酯、聚酰亚胺、聚丙烯

14、、聚氨酯等一系列热固性和热塑性树脂为基的黏土纳米复合酯等一系列热固性和热塑性树脂为基的黏土纳米复合材料。材料。u由于蒙脱石的特殊构造，使得它在合成插层材料上具由于蒙脱石的特殊构造，使得它在合成插层材料上具有很多优势。有很多优势。5.层状硅酸盐改性层状硅酸盐改性如何制备插层复合材料？如何制备插层复合材料？p如何更好更经济的使黏土类矿物如蒙脱石剥离成如何更好更经济的使黏土类矿物如蒙脱石剥离成纳米级片层状颗粒；纳米级片层状颗粒；p如何使聚合物基体与纳米片层颗粒之间有更好的如何使聚合物基体与纳米片层颗粒之间有更好的亲和力。亲和力。p蒙脱土硅酸盐片层及片层之间的坑道都是亲水而疏蒙脱土硅酸盐片层及片层之间

15、的坑道都是亲水而疏油的，与多数聚合物及其单体相容性很小。油的，与多数聚合物及其单体相容性很小。5.层层状硅酸状硅酸盐盐改性改性u黏土要与聚合物具有相容性就必需要进展化学处理。黏土要与聚合物具有相容性就必需要进展化学处理。这些阳离子简洁与烷基季铵这些阳离子简洁与烷基季铵盐或其他有机阳离子进展交盐或其他有机阳离子进展交换反响，生成亲油性的有机换反响，生成亲油性的有机化蒙脱土，层间距离增大。化蒙脱土，层间距离增大。有机蒙脱土片层可进一步使有机蒙脱土片层可进一步使单体渗入并聚合，或使聚合单体渗入并聚合，或使聚合物融体渗入而形成纳米复合物融体渗入而形成纳米复合材料。材料。5.层层状硅酸状硅酸盐盐改性改性

16、u与传统材料相比，特殊之处在于其独特的插层复合与传统材料相比，特殊之处在于其独特的插层复合制备科学制备科学 。u其关键是利用了层状硅酸盐的片层构造特性。其关键是利用了层状硅酸盐的片层构造特性。5.层层状硅酸状硅酸盐盐改性改性u所谓插层复合，就是将单体或聚合物分子插入到层状所谓插层复合，就是将单体或聚合物分子插入到层状硅酸盐黏土层间的纳米空间中，利用聚合热或剪硅酸盐黏土层间的纳米空间中，利用聚合热或剪切力将层状硅酸盐剥离成纳米根本构造单元或微区而切力将层状硅酸盐剥离成纳米根本构造单元或微区而均匀地分散到聚合物基体中。均匀地分散到聚合物基体中。有机黏土有机黏土u利用阳离子交换技术处理自然黏土，获得

17、与聚合利用阳离子交换技术处理自然黏土，获得与聚合物基体相容的有机黏土，是制备聚合物物基体相容的有机黏土，是制备聚合物/层状硅酸盐层状硅酸盐纳米复合材料的关键一步。纳米复合材料的关键一步。u如何制备有机粘土呢？如何制备有机粘土呢？u-利用离子交换特性利用离子交换特性u制备有机黏土一般使用可进展阳离子交换的钠土。制备有机黏土一般使用可进展阳离子交换的钠土。(1)黏土的胶体化学黏土的胶体化学 层间为层间为二价的二价的钙钙离子的黏土广泛存在离子的黏土广泛存在钠钠基黏土使用性好能更好的使用基黏土使用性好能更好的使用 第一步：第一步：层间层间阳离子阳离子转转化化为为为为一价的一价的钠钠离子。离子。其次步：

18、插其次步：插层剂层剂插插层层 活化剂活化剂人工改性人工改性钙钙基蒙脱土的活化基蒙脱土的活化剂剂有：有：醋酸醋酸钠钠、碳酸、碳酸钠钠、草酸、草酸钠钠、焦磷酸、焦磷酸钠钠、氢氢氧氧化化钠钠等。等。由于碳酸由于碳酸钠钠当量数当量数较较小，价格廉价，无毒、小，价格廉价，无毒、无菌所以目前普遍使用。无菌所以目前普遍使用。需要水的存在。需要水的存在。钙土是水不溶性片状晶形，悬浮于水中，钙土与碳酸钠反响，只是在颗粒钙土是水不溶性片状晶形，悬浮于水中，钙土与碳酸钠反响，只是在颗粒的外表进展，假设这一层钠化膜不能准时剥离掉，会影响里层的钠化，导致夹的外表进展，假设这一层钠化膜不能准时剥离掉，会影响里层的钠化，导

19、致夹生现象和大量未反响的游离碳酸钠存在，二者对产品质量和泥浆性能都产生不生现象和大量未反响的游离碳酸钠存在，二者对产品质量和泥浆性能都产生不利的影响。利的影响。钙土钙土钠土钠土碳酸钠或氯化钠的饱和溶液碳酸钠或氯化钠的饱和溶液 钙钙基蒙脱土具有可交基蒙脱土具有可交换换性的性的Ca2+，当遇到，当遇到Na+时时，便可，便可发发生以生以下反响：下反响：Ca-MMT+2Na+=Na2MMT+Ca2+但由于但由于Ca2+的交的交换场换场大于大于Na+，故反响的平衡向左；，故反响的平衡向左；为为了使反响向右了使反响向右进进展，可提高展，可提高Na+的的浓浓度或降低度或降低Ca2+的的浓浓度。度。此反响此反

20、响简洁吗？简洁吗？p蒙脱石粉末由九十个根本蒙脱石粉末由九十个根本颗颗粒聚粒聚拢拢而成，每个而成，每个颗颗粒粒尺寸尺寸为为1050微米。微米。p颗颗粒之粒之间间存在缺陷，受到确定外力存在缺陷，受到确定外力场场作用可分散成作用可分散成为为0.110微米的微小微米的微小颗颗粒，粒，这这些微小些微小颗颗粒是由假粒是由假设设干厚度干厚度约为约为1nm的硅酸的硅酸盐盐片片层严层严密堆砌而成的。密堆砌而成的。构造的另一特点构造的另一特点(2)钠钠化方法化方法悬悬浮液法浮液法向水中同向水中同时时参与参与钙钙基蒙脱土和基蒙脱土和纯纯碱，加碱量要碱，加碱量要过过量量经经浸泡打浸泡打浆浆、脱水、枯燥，磨粉制得、脱水

21、、枯燥，磨粉制得产产品品此法此法钠钠化效果差，化效果差，钠钠交交换换率不高。涂料生率不高。涂料生产产中常承受此中常承受此法。法。轮碾法轮碾法 将湿的粘土、碳酸钠粉和少量丹宁置于轮碾机内将湿的粘土、碳酸钠粉和少量丹宁置于轮碾机内混合、碾和，再在空气中老化十天。以原联邦德混合、碾和，再在空气中老化十天。以原联邦德国国SUD-CHIMIE公司为代表。公司为代表。(2)钠钠化方法化方法双螺杆钠化法双螺杆钠化法 为日本国峰公司的钙土改性工艺，将原矿枯燥、为日本国峰公司的钙土改性工艺，将原矿枯燥、粉碎成粉碎成510mm的颗粒，参与纯碱粉，在双螺杆机的颗粒，参与纯碱粉，在双螺杆机中混合，再参与中混合，再参与

22、30%左右的水，混炼成软泥状，经左右的水，混炼成软泥状，经切片机切片，再枯燥，粉碎成产品。切片机切片，再枯燥，粉碎成产品。(2)钠钠化方法化方法对辊挤压法对辊挤压法 此方法为将碱液直接参与到颗粒小于此方法为将碱液直接参与到颗粒小于5 mm枯燥枯燥钙基土中，拌匀后挤压两次，自然枯燥，粉碎。是钙基土中，拌匀后挤压两次，自然枯燥，粉碎。是生产效率高、节电省力、易于枯燥和投资少的一种生产效率高、节电省力、易于枯燥和投资少的一种方法。方法。(2)钠钠化方法化方法(3)蒙脱土的酸化蒙脱土的酸化为啥要酸化处理蒙脱土？为啥要酸化处理蒙脱土？酸化处理的实质是酸化后的蒙脱石产生很多的小孔。酸化处理的实质是酸化后的

23、蒙脱石产生很多的小孔。(1)首先溶解原矿石中杂质；首先溶解原矿石中杂质；(2)小半径的小半径的H+交换交换Ca2+或或Na+形成孔道；形成孔道；(3)溶解八面体构造中局部的溶解八面体构造中局部的Al3+、Fe2+、Fe3+或或Mg2+等离子。等离子。经过酸化活化，离子的渗透作用增加，比外表经过酸化活化，离子的渗透作用增加，比外表积增大、吸附力气增加积增大、吸附力气增加湿法：即酸液与蒙脱土混合活化后，经水洗枯燥粉湿法：即酸液与蒙脱土混合活化后，经水洗枯燥粉碎，制成酸化活性蒙脱土；碎，制成酸化活性蒙脱土；干法：则是用酸液与蒙脱土混合活化，不经水洗，干法：则是用酸液与蒙脱土混合活化，不经水洗，直接枯

24、燥粉碎，制成的酸化活性土，其脱色性能及活直接枯燥粉碎，制成的酸化活性土，其脱色性能及活度一般低于湿法产品。度一般低于湿法产品。4蒙脱土的有机化蒙脱土的有机化u蒙脱土外表亲水疏油，因此，它在水中具有良好的膨蒙脱土外表亲水疏油，因此，它在水中具有良好的膨胀分散性能、胶凝性能，但在有机溶剂如烷烃中则不胀分散性能、胶凝性能，但在有机溶剂如烷烃中则不具备这种性质，使其在某些有机工业中的应用受到限具备这种性质，使其在某些有机工业中的应用受到限制。制。u利用层间金属离子的可交换性，以有机离子交换金属利用层间金属离子的可交换性，以有机离子交换金属离子，可使蒙脱土有机化。它就可以在有机溶液中膨离子，可使蒙脱土有

25、机化。它就可以在有机溶液中膨胀分散，还可以与高聚物进展复合，开拓新的应用领胀分散，还可以与高聚物进展复合，开拓新的应用领域。域。4蒙脱土的有机化蒙脱土的有机化改性剂的选择条件改性剂的选择条件u(1)改性改性剂剂分子分子简洁进简洁进入片入片层间层间，并能，并能显显著增大片著增大片层间层间距。距。u(2)改性改性剂剂分子分子应应与聚合物与聚合物单单体或高分子体或高分子链链具有具有较较强强的物理或化学作用，以利于插的物理或化学作用，以利于插层层反响的反响的进进展，展，并且可以增加片并且可以增加片层层与聚合物两相与聚合物两相间间的界面粘的界面粘结结，有助于提高复合材料的性能。有助于提高复合材料的性能。

26、u(3)改性改性剂剂价廉易得，而且已价廉易得，而且已经经工工业业化。化。改性剂特征改性剂特征 改性剂一般为离子型长链有机分子改性剂一般为离子型长链有机分子 缘由：体积比较大，通过离子交换进入到蒙脱石缘由：体积比较大，通过离子交换进入到蒙脱石片层间，片层间距增大片层间，片层间距增大 作用：在与聚合物复合时，有利于聚合物大分作用：在与聚合物复合时，有利于聚合物大分子插层进入蒙脱石的片层间，逐步使蒙脱土片层在聚子插层进入蒙脱石的片层间，逐步使蒙脱土片层在聚合物基体中发生剥离，以纳米尺度均匀分散在聚合物合物基体中发生剥离，以纳米尺度均匀分散在聚合物基体中，形成纳米复合材料。基体中，形成纳米复合材料。蒙

27、脱土改性的几种方法蒙脱土改性的几种方法p 离子交离子交换换法法p 硅硅烷烷偶偶联剂联剂法法p 冠冠醚醚改性法改性法p 单单体或活性有机物插体或活性有机物插层层法法p 引引发剂发剂或催化或催化剂剂插插层剂层剂p 二次插二次插层层法法a氨基酸氨基酸类类插插层剂层剂：-NH2、-COOH 在酸性条件下，在酸性条件下，具具备备了和了和层间层间阳离子阳离子进进展交展交换换的力气，当完成离子的力气，当完成离子交交换换后，可以得到氨基酸有机化的有机黏土。后，可以得到氨基酸有机化的有机黏土。同同时羧时羧酸基酸基团团能与其他插入物的官能能与其他插入物的官能团发团发生反响。生反响。赖氨酸赖氨酸 谷氨酸谷氨酸 一离

28、子交换法一离子交换法b烷烷基胺基胺盐类盐类插插层剂层剂广泛使用的广泛使用的烷烷基胺基胺类类插插层剂层剂u烷基胺类试剂特殊简洁地与层状硅酸盐的层间离子烷基胺类试剂特殊简洁地与层状硅酸盐的层间离子进展交换，使片层外表由亲水性变成了亲油性，与进展交换，使片层外表由亲水性变成了亲油性，与聚合物分子的相容性得到相应地提高。聚合物分子的相容性得到相应地提高。u经过烷基胺类处理的有机黏土可以稳定的分散在某经过烷基胺类处理的有机黏土可以稳定的分散在某些有机溶剂中，形成稳定的胶体体系。些有机溶剂中，形成稳定的胶体体系。u此处理工艺简洁，性能稳定。此处理工艺简洁，性能稳定。NH2一离子交换法一离子交换法u步骤：步

29、骤：u 烷基胺试剂在酸性环境中质子化，使氨烷基胺试剂在酸性环境中质子化，使氨基转变为铵离子；基转变为铵离子；u 然后进展阳离子交换得到有机黏土。然后进展阳离子交换得到有机黏土。u碳链对有机黏土的处理效果、制备复合材料的性碳链对有机黏土的处理效果、制备复合材料的性能都有明显的影响。能都有明显的影响。一离子交换法一离子交换法插层剂对环氧树脂插层效果的影响厚度厚度u连接两条烷基链的铵离子也可以用来制备有机黏土连接两条烷基链的铵离子也可以用来制备有机黏土当碳链长度小于当碳链长度小于8时，主时，主要得到插层型纳米复合要得到插层型纳米复合材料；材料；当大于当大于8时易于得到剥离时易于得到剥离型的纳米复合材

30、料。型的纳米复合材料。c茂金属改性茂金属改性可溶性茂金属可以插层到硅酸盐片层间并促进烯烃聚合，可溶性茂金属可以插层到硅酸盐片层间并促进烯烃聚合，在烯烃聚合反响中，茂金属通常都是与甲基铝烷在烯烃聚合反响中，茂金属通常都是与甲基铝烷(MAO)联用联用作为共催化剂发挥活性。作为共催化剂发挥活性。d有机季鏻盐改性有机季鏻盐改性通过离子交换法将季鏻盐插层钠基蒙脱土中，使季鏻盐和硅通过离子交换法将季鏻盐插层钠基蒙脱土中，使季鏻盐和硅酸盐之间形成分子级的复合，季鏻盐能较稳定地存在于硅酸酸盐之间形成分子级的复合，季鏻盐能较稳定地存在于硅酸盐层间的微环境中，从而提高长效性和热稳定性，成为一种盐层间的微环境中，从

31、而提高长效性和热稳定性，成为一种环保、长效的抗菌材料添加剂。环保、长效的抗菌材料添加剂。e其他插其他插层剂层剂u胺甲基苯乙烯做插层剂制备胺甲基苯乙烯做插层剂制备PS/MMTu使用使用4-乙烯基吡啶有变色功能乙烯基吡啶有变色功能二二 硅烷偶联剂法硅烷偶联剂法p硅硅烷烷偶偶联剂联剂是一是一类类分子中同分子中同时时具有两种或两种以上具有两种或两种以上反响性基反响性基团团的有机硅化合物，通式可表示的有机硅化合物，通式可表示为为RSiX3；pX表示可水解性基表示可水解性基团团，水解后得到的硅醇基能与黏，水解后得到的硅醇基能与黏土土键键合；合；pR为为反响性有机基反响性有机基团团，能与聚合物，能与聚合物结

32、结合，于是起到合，于是起到偶偶联联黏土与聚合物的作用。基黏土与聚合物的作用。基团团R可与聚合物可与聚合物产产生生较较强强的次价的次价键键或化学或化学键键从而起到偶从而起到偶联联作用。作用。三冠醚改性三冠醚改性冠醚能与碱金属、碱土金属、镧系金属离子形成冠醚能与碱金属、碱土金属、镧系金属离子形成稳定的络合物。所以冠醚也能与硅酸盐片层中碱稳定的络合物。所以冠醚也能与硅酸盐片层中碱金属离子形成稳定的络合物，从而到达改性的目金属离子形成稳定的络合物，从而到达改性的目的。的。用冠醚改性的黏土可和好的分散于尼龙用冠醚改性的黏土可和好的分散于尼龙6基体中形基体中形成纳米复合材料。成纳米复合材料。不需改性的条件不需改性的条件p并非全部状况，都需要对蒙脱土进展有机改性。并非全部状况，都需要对蒙脱土进展有机改性。比方对于某些水溶性较大的单体和聚合物，可直比方对于某些水溶性较大的单体和聚合物，可直接使用钠型无机土制备插层纳米复合材料。接使用钠型无机土制备插层纳米复合材料。p承受无机土的方法可简化制备工艺，降低本钱，承受无机土的方法可简化制备工艺，降低本钱，是很有前途和价值的途径。是很有前途和价值的途径。思考题(1)尼龙尼龙6与蒙脱土的复合与蒙脱土的复合(2)聚苯胺与蒙脱土的复合聚苯胺与蒙脱土的复合6-氨基己酸氨基己酸己内酰胺己内酰胺