丙烯酸树脂_蒙脱土纳米复合材料的制备研究.pdf
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第20卷第lO期 化学研究与应用 V01.20.No.10
2008年10月 CheIIIicalRe∞arch柚d Oct..2008
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文章编号:1004一1656(2008)10一1323埘
丙烯酸树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备研究
郑海芳1,成 丰1,杨柳涛1,罗 琳1,谢秋玉2,李立新h
(1-四川大学化学学院,四川成都610064;
2.四川川化集团成都望江化工厂,四川 成都6lOl09)
摘要:采用离子交换法。用十六烷基三甲基溴化铵对钠基蒙脱土(Na-MMT)进行改性制备了有机蒙脱土
(0MMT)。用丙烯酸(从)、硫酸化蓖麻油、乳化剂OP.10、过硫酸钾为原料进行水溶液聚合制得丙烯酸树脂。
将丙烯酸树脂与改性蒙脱土通过聚合插层制备了丙烯酸树脂/蒙脱土纳米复合材料。通过傅立叶变换红外
(FnR)和x.射线衍射(xRD)等手段对复合材料的结构进行了表征,结果表明:丙烯酸树脂插层进入有机蒙
脱土内可形成插层型或剥离型的纳米复合材料。蒙脱土含量及蒙脱土与丙烯酸树脂的反应温度、反应时间
均对复合材料的剥离行为产生影响。在蒙脱土含量为树脂固含量的7%、温度为70℃、反应4h的条件下可得
到完全剥离的纳米复合材料。
关键词:钠基蒙脱土;丙烯酸树脂;纳米复合材料 .
中图分类号:TB3 文献标识码:A
纳米复合材料是指分散相至少有一维尺寸小 丙烯酸类聚合物接枝在蒙脱土上得到的产物,可
于102砌量级的复合材料…。由于其纳米尺度效 用作填充型复鞣剂,它可以提高皮革的机械性能,
应、纳米分散相大的比表面积和强的界面相互作 使皮革粒面光滑和柔软,并能提高聚合物的耐湿
用,使其表现出不同于传统复合材料的机械性能、 热性能。
热学、电磁学和光学性能怛J。在纳米复合材料领 本文用改性钠基蒙脱土与丙烯酸树脂进行插
域中,聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料最为引人 层复合制得一种新型丙烯酸树脂基纳米复合材
注目,无论是基础研究还是工业开发都十分活 料。实验研究了蒙脱土的含量、反应温度和反应
跃H剖。纳米复合材料的主要类型有插层型和剥离 时间对纳米复合材料插层、剥离行为的影响,并对
型,插层聚合是将单体或齐聚物插人到层状结构 丙烯酸树脂/蒙脱土纳米复合材料的内部分散情
的硅酸盐片层内,利用其聚合反应的放热效应破 况进行了研究。,.
坏硅酸盐的片状叠层结构,从而将微米尺度的硅
酸盐原始颗粒剥离成纳米厚度的片层单元,将其 1 实验部分
均匀分散于聚合物基体中,实现聚合物和硅酸盐
片层在纳米尺上的复合,其中粘土剥离并均匀分 1.1试剂
散是此方法制备纳米复合材料的关键【6J。丙烯酸
树脂作为一种皮革鞣剂,自其问世以来,一直是皮 容量为90mmoL/1009,上海试剂四厂赫维化工有限
革化学家研究的热点之一【.¨。其主要优点是选 公司;十六烷基三甲基溴化铵,丙烯酸,过硫酸钾,
择填充性好,增强作用强,成革粒面平细、光滑等。 乳化剂OP—10,均为分析纯,成都科龙化工试剂厂;
但它也有亟待解决的缺点,如使皮革“败色”,革 硫酸化蓖麻油,青岛城阳鑫源化工助剂厂。
身僵硬,与皮胶原的交联不牢固.单独鞣制不能使 1.2主要仪器设备
皮革的耐湿热稳定性满足使用的要求等。针对丙 Dw-2型多功能电动搅拌器(河南省巩义予华
烯酸类复鞣剂的缺点,国内外的很多研究者都致 仪器有限公司);傅立叶红外光谱仪(美国PE公
力于对其进行改性的研究。马建中哺1等发现,采 司);l(s.90型超声波细胞粉碎机(宁波科声仪器
用溶液剥离一吸附法制备的乙烯基聚合物/改性蒙
脱土高分子纳米复合材料,可以较好地提高聚
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