丙烯酸树脂_蒙脱土纳米复合材料的制备研究.pdf

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 Applicati∞ 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