MMT复合材料的制备与研究.pdf

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1、高丽君，等：PUA／MMT复合材料的制备与研究13PUA／MMT复合材料的制备与研究米高丽君户敏周立明方少明郭良起白国营马松涛刘春森王锐张强(郑州轻工业学院，河南省表界面科学重点实验室，郑州450002)摘要采用硝酸锌、烯丙基三苯基溴化磷(APB)为插层剂对蒙脱土(MMT)进行无机一有机复合改性，实现对MMT的改性。利用改性后的MMT制备了丙烯酸酯类聚氨酯(PUA)／MMT复合材料。研究了PUA／MMT复合材料的结构和性能。结果表明，改性MMT加入后，PUA／MMT复合材料的热稳定性和玻璃化转变温度得到提高，但拉伸强度随着改性

2、MMT含量的增加先升高后降低。以金黄色葡萄球菌为研究对象对改性MMT和PUA／MMT复合材料进行抗菌定性测试，结果表明，PUA／MMT复合材料的抗茵性能不明显，但改性MMT具有较好的抗茵性能。关键词蒙脱土硝酸锌烯丙基三苯基溴化磷丙烯酸酯类聚氨酯复合材料聚氨酯(PUR)中软硬链段上的众多官能团和偶氮二异丁腈(AIBN)：化学纯，天津市福晨化复杂结构使其具有优良的力学性能、热稳定性能、阻学试剂厂；燃性能和气密性能等。PUR作为新型多功能高分营养琼脂：生化试剂，北京奥博生物技术有限责子材料在汽车、建筑、电冰箱、家具、冶金、采矿、石油

3、任公司；化工等行业得到广泛的应用。为了提高PUR的使硝酸银：分析纯，北京化工厂；用温度、耐热性、尺寸稳定性等，常加入其它组分来硝酸锌：分析纯，天津市博迪化工有限公司；改善其性能¨。硫化钠：分析纯，天津市东丽区天大化学试剂近年来，以蒙脱土(MMT)为增强填料的聚合物厂。纳米复合材料倍受关注J。MMT层间存在Na、1．2仪器、设备K等可交换的无机阳离子，有机阳离子通过离子交电子万能试验机：CMT一6104型，深圳市新三换反应进入MMT片层，从而使其表面由亲水性变思计量技术有限公司；为亲油性，表面能降低，改善了层间微环境，增加了傅立

4、叶变换红外光谱(FTIR)仪：TENSOR27有机MMT与高分子的亲和性。因此MMT插层聚型，德国Bruker公司；合是制备高性能复合材料的有效手段之一。x射线衍射(XRD)仪：D8ADVANCE型，德国笔者用硝酸锌、烯丙基三苯基溴化磷(APB)制Bruker公司；备改性MMT，然后用改性MMT合成丙烯酸酯类聚动态粘弹谱(DMA)仪：Q800型，美国TA公司；氨酯(PUA)／MMT复合材料，并对其结构和性能进热重(TG)分析仪：DiamondTG／DTA型，美国行了表征，详细探讨了改性MMT的含量对复合材PE公司；料性能的影响

5、。扫描电子显微镜(SEM)：JSM一6490LV型，日1实验部分本电子株式会社。1．1原材料1．3PUA／MMT复合材料的制备MMT：工业品，浙江丰虹粘土化工有限公司；(1)MMT的无机一有机复合改性APB：化学纯，南京康满林化工实业有限公司；将5gMMT和200mL蒸馏水加入到500mL的聚丙二醇一400(PPG一400)：化学纯，广州隆博烧瓶中搅拌均匀，然后加入一定量的硝酸锌，在科化有限公司；60~C下恒温搅拌8h，抽滤，用去离子水反复清洗至异佛尔酮一二异氰酸酯(IPDI)：工业品，上海和用硫化钠溶液检验无Zn存在，在80

6、~C鼓风干燥箱氏璧化工有限公司；中烘24h，研磨后过74m的筛，得载锌蒙脱土(zn甲基丙烯酸．羟乙酯(HEMA)：化学纯，天津—MMT)，密封备用。市化学试剂研究所；二月桂酸二丁基锡(DBTL)：分析纯，中国远航河南省教育厅自然科学基金资助项目(2009A430023)试剂厂(上海)；收稿日期：2010-05—18l4工程塑料应用2010年，第38卷，第8期将1gZn—MMT和200mL蒸馏水加入到500MMT的改性。mL的烧瓶中搅拌均匀，然后加入一定量APB，在60clC下，恒温搅拌8h，抽滤，用去离子水反复清洗至用硝酸银溶

7、液检验无Br一存在，在80~C鼓风干燥箱中烘24h，研磨后过74Ixm的筛，得无机一有机复合改性的MMT(Zn—APB／MMT)，密封备用。(2)PUA／MMT复合材料的制备4OOO35003OOO250o20o0l500lo0o500将22．20gIPDI和30．O0gPPG一400加入到波数／cm—la—一Zn—MMT：b-一Zn—APB／MMr250mL烧瓶中，在23％下搅拌20rain，然后加入图1Zn—MMT及Zn—APB／MMT的FTrIR谱图0．12gDBTL。继续搅拌20rain后分别加入质量分(2)XRD分析

8、数为1％、2％、3％、4％和5％的改性MMT，0．10g图2是MMT无机改性前后的XRD图。从图2AIBN和13．01gHEMA，升温至28℃继续搅拌70可以看出，纯MMT在2为7．12。处的特征衍射峰rain；真空抽气泡，将无气泡预聚体倒入预热好的模比较强，其层间距为1．2