原位乳液聚合PMMA-MMT

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聚丙烯酸酯/蒙脱土纳米复合材料的热稳定性研究

聚丙烯酸酯/蒙脱土纳米复合材料的热稳定性研究

Sp2 0 e .0 6 V 1 3No3 o. . 2
第2 3卷 第 3 期
文章编 号 :02 7 32 0 )3—02 —0 10 —84 (0 60 03 3
聚 丙烯 酸 酯/ 蒙脱 土纳 米复 合材 料的热 稳 定性研 究
甘春芳 , 莫羡忠 , 莫冬燕 , 钟梓元
( 广西师范学院 化学系, 广西 南宁 500 ) 30 1
收 稿 日期 :0 6 4— 5 20 ~0 2
基金项 目: 广西师范学 院青年科研 基金 ; 广西教育厅基金 2 0 [0#] 042 资助 作者简介 : 甘春芳 (9 3 , , 17 一)女 广西武鸣县人 , 讲师 , 研究聚合物结构 与性能
维普资讯


涂覆于玻璃片上并在 一定条件下成膜 , 即可制得聚合物/ 蒙脱土纳 米复合乳胶膜 . 剥下乳胶膜 , 采用
X RD测定 乳胶膜 中硅酸盐 片层 间距 . 132 乳液 共混法 制备 P MMT纳 米复合 乳胶膜 ..
将一定量的蒙脱土与 P E乳液混合 , A 研磨半小时 , 在一定条件下干燥成膜 , X D测定乳胶膜 中 用 R
中图分类号 : Q60 4 T 3 . 文献标识码 : A
有机一无机纳米复合材料具有比常规复合材料更为优越的物理力学性能 , 目前材料科学研究 的 是 热点之一_j聚合物插层硅酸盐片层制备纳米复合材料是一种有效方法 , 】. 。 而最有应用价值 的就是蒙脱 土. 通常制备聚合物/ 蒙脱土纳米复合材料大多采用本体聚合 、 溶液聚合和熔融聚合等方法 . T容 易 MM 吸水膨胀 , 能在水中形成稳定 的悬浮液 , 利用这一特点 , 无需有机化改性 , 采用乳液聚合法就可制备聚丙
12 主要 测 试 条 件 .

乳液聚合原理ppt课件

乳液聚合原理ppt课件

单体
乳液聚合的单体必须具备以下几个条件:
⑴ 单体可以增溶溶解但不能全部溶解于乳化剂的水溶液;
⑵ 单体可以在增溶溶解温度下进行聚合反应;
2、乳液聚合的基本原理
1、乳状液稳定的条件
(1)乳化剂使分散相和分散介质的表面张力降低
以表面活性剂作为乳化剂时,乳化剂使分散相和分散介质 的界面张力降低, 使液滴和乳胶粒的自然聚集的能力大大降低, 因而使体系稳定性提高。但这样仅使液滴和乳胶粒有自聚集 倾向,而不能彻底防治液滴之间的聚集。
例如将鱼肝油分散在浓度为2%的肥皂水中,其界面自由能 比纯水降低了90%以上。
丙烯酸酯类在水中的溶解度也较高,如丙烯酸甲酯: RP [E]0.16~0.23
19
精选ppt
3、乳液聚合物料体系及其影响因素
乳液聚合的物料组成包括:
▪ 单体 ▪ 引发剂 ▪ 乳化剂 ▪ 分散介质(水) ▪ 其他(包括各种调节剂、电解质、螯合剂和终止剂等)
20
精选ppt
3、乳液聚合物料体系及其影响因素
Xn= [kp[M](N/2)]/(ρ/2)= kp[M]N/ρ
17 N——乳胶粒的颗粒数
ρ——自由基的生成速度精选ppt
乳液聚合反应动力学
乳胶粒的颗粒数与乳化剂的浓度及引发剂的浓度有关。对于苯乙 烯和其它水溶性较小的单体的乳液聚合,其关系为:
N [E]0.6[I]0.4 Rp [E]0.6[I]0.4 XN [E]0.6[I]-0.6
M
M/P
R*
M
M
<1μm
14
乳胶粒长大阶段乳液状态示意图
精选ppt
乳液聚合机理
聚合完成阶段(聚合Ⅲ段) (单体转化率达到60~70%)
M/P ↓ P

原位乳液聚合法制备PAn_PMMA导电复合材料

原位乳液聚合法制备PAn_PMMA导电复合材料

第25卷 第4期Vol 125 No 14材 料 科 学 与 工 程 学 报Journal of Materials Science &Engineering总第108期Aug.2007文章编号:167322812(2007)0420624203原位乳液聚合法制备PAn ΠPMMA 导电复合材料孙文兵(湖北师范学院化学与环境工程系,湖北黄石 435002) 【摘 要】 以(NH 4)2S 2O 8为氧化剂、十二烷基苯磺酸(DBS A )为乳化剂和掺杂剂、苯胺(An )为单体,原位乳液聚合制备了聚苯胺(PAn )Π聚甲基丙烯酸甲酯(PAM M )导电复合材料。

观察了复合物粒子形貌。

研究了反应温度、反应时间、掺杂酸及单体用量等对聚苯胺产率、导电性能的影响。

结果表明:复合物粒子为纳米级核Π壳结构。

适宜的掺杂条件为:APS ΠAn (摩尔比)=1.0~1.2;DBS A ΠAn (摩尔比)=1.5~1.8;An ΠP M M A (质量比)=1∶4;反应时间18小时;反应温度低于5℃。

红外光谱研究表明:P M M A 的加入会使体系的掺杂率有所降低。

【关键词】 乳液聚合;十二烷基苯磺酸;聚苯胺;掺杂;电导率中图分类号:T Q324.8 文献标识码:APreparation of the PAn ΠPMMA Conductive Compositeby in 2situ Emulsion PolymerizationSUN Wen 2bing(Dep artment of Chemistry and E nviromental E ngineering ,H ubei N orm al U niveristy ,H u angshi 435002,China)【Abstract 】 By in 2situ emulsion polymerization ,the composite of polyaniline Πpolymethyl methacrylate was synthesized ,using(NH 4)2S 2O 8as oxidant ,dodecylbenzenesulphonic acid as emulsifier and dopant ,and aniline as m onomer.The shape of the composite wasobserved.The effect of emulsion polymerization conditions ,such as doping acid ,m onomer ,oxidant ,reaction time and temperature on the conductivity and yield of polyaniline was studied.The results show that the composite particles have core 2shell structure and nano 2scale size.The proper doping conditions were :APS ΠAn (m ole ratio )=1.0~1.2,DBS A ΠAn (m ole ratio )=1.5~1.8,An ΠP M M A (mass ratio )=1Π4,reation time =18hours ;reaction temperature <5℃.The shift to high frequency direction of the In frared spectrum abs orption peaks of dopped polyaniline proved that the addition of P M M A lessen the doping ratio of the composite.【K ey w ords 】 emulsion polymerization ;dodecylbenzenesulphonic acid ;polyaniline ;doping ;conductivity收稿日期:2006210215;修订日期:2006212222作者简介:孙文兵(1966-),男,讲师,湖北黄冈人,主要从事高分子功能材料研究。

乳液聚合技术

乳液聚合技术

乳液聚合新技术的研究进展摘要:乳液聚合方法具有广泛的应用范围, 近期几年备受关注。

本文首先介绍了乳液聚合的基本情况,并着重介绍了一些新的乳液聚合方法和研究成果。

关键词:乳液聚合;进展前言:乳液聚合技术的开发始于本世纪20 年代末期,当时就已有和目前生产配方类似的乳液聚合的专利出现。

30 年代初,乳液聚合已见于工业生产。

随着时问的推移,乳液聚合过程对商品聚合物的生产具有越来越大的重要性,在许多聚合物如合成橡胶、合成树脂涂料、粘合剂、絮凝剂、抗冲击共聚物等的生产中,乳液聚合已经成为主要的生产方法之一,每年通过该方法制作的聚合物数以千万吨计。

【1】1.乳液聚合基本情况乳液聚合定义生产聚合物的方法有四种:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合。

乳液聚合是由单体和水在乳化剂作用下配制成的乳状液中进行的聚合,体系主要由单体、介质(水)、乳化剂及溶于介质(水)的引发剂四种基本组分组成。

目前的工业生产中,乳液聚合几乎都是自由基加成聚合,所用的单体几乎都是烯烃及其衍生物,所用的介质大多是水,故有人认为乳液聚合是指在水乳液中按照胶柬机理形成比较独立的乳胶粒中,进行烯烃单体自由基加成聚合来生产高聚物的一种技术。

但随着聚合理论的逐步完善,对乳液聚合比较完整的定义应该为:乳液聚合是在水或其他液体作介质的乳液中,按照胶束理论或低聚合物机理生成彼此孤立的乳胶粒,并在其中进行自由基加成聚合或离子加成聚合来生产高聚物的一种聚合方法。

乳液聚合体系至少由单体、引发剂、乳化剂和水四个组分构成,一般水与单体的配比(质量)为70/30〜40/60,乳化剂为单体的%〜%,引发剂为单体的%〜%;工业配方中常另加缓冲剂、分子量调节剂和表面张力调节剂等。

所得产物为胶乳, 可直接用以处理织物或作涂料和胶粘剂,也可把胶乳破坏,经洗涤、干燥得粉状或针状聚合物。

乳液聚合的特点聚合反应发生在分散在水相内的乳胶粒中, 尽管在乳胶粒内部粘度很高,但由于连续相是水,使得整个体系粘度并不高,并且在反应过程中体系的粘度变化也不大,这样的体系由内向外传热就很容易,不会出现局部过热,更不会暴聚,同时低粘度体系容易搅拌,便于管道输送,容易实现连续化操作。

P(MMA-MA)OMMT共聚乳液的合成工艺研究

P(MMA-MA)OMMT共聚乳液的合成工艺研究
重要的一种,具有优异的性能,如:透明性好、强度
且能降低气体渗透性。Yeong等[6]通过无皂白由 基聚合来合成剥离型聚甲基丙烯酸甲酯一丙烯酸 甲酯(PMMA/MMT)纳米复合材料。Ⅺe等【7]采用 原位本体聚合合成PMMA纳米复合材料。Me—
ne小etti Paulo等[8]运用十二烷基磺酸钠作为乳化
表3引发剂浓度对乳液粒径尺寸及粒径分布的影响
2.3反应温度对乳液聚合的影响 表5为反应温度对乳液粒径及其稳定性的影 响。从表5中可以看到,在40~60℃之间,随着 反应温度的提高,乳液的粒径不断变小,而且制备 得的乳液粒径均比较均匀。
协.3
E能ct
of initiator concenⅡa心on
on
(Zheji锄g
Tra_Ilsf缸Ⅵm”ron Chemical Co.,Ltd,Han铲hou 31
1231,China)
Abstract:P(MMA—MA)/OMMT
naJlocomposites were prepared by in situ emulsion co—polIIlerization ini—
tIle panicle size
表5反应温度对乳液粒径尺寸及粒径分布的影响
Tab.5
and size disbjbution of emulsion
E‰ct
of reacti∞tempemmre onⅡle particle size
粕d size distribution of emlllsion
塑料助剂
2014年第1期(总第103期)
明此时乳液的稳定性很好。这也进一步证明了我们 确定乳化剂浓度为7%这一最佳条件是正确的。
表2乳化剂浓度对乳液稳定性的影响 (室温放置6个月后)

超声辐照原位乳液聚合制备P(BA-MMA-AA)/TiO2纳米复合乳液的研究

超声辐照原位乳液聚合制备P(BA-MMA-AA)/TiO2纳米复合乳液的研究
纳米 复 合 乳液 的 研 究
王 王 邱桂 超 琪 花
( 高分子材料工程 国家重点实验室 四川大学高分子研究所 成都 606 ) 105

要 通过超声辐照原位乳液聚合制备 了稳定 的丙烯酸 丁酯. 甲基丙烯 酸 甲酯 丙烯 酸共聚物 [ ( A M - P B - MA
A ) i, 纳米复合乳液 . A/ o ] T 系统研究 了乳化剂浓度 , 单体及 T0 用 量对超声 辐照原位 乳液聚合反应 的影 响 . j2 结 果表明 , 随乳化剂浓度增加 、 体及 To 单 i2用量 的减 少 , 聚合 反 应速 率 增高 . E S M和 r T M、 E nR证 实 了 P B - ( A
M A A ) 覆 在 纳 米 To 表 面 , 与 n 粒 子 有 较 强 相 互 作 用 . D C G C和 — M M —A 包 i, 并 用 S 、P H N R表 征 共 聚 产 物 , 现 发

加入 , 共聚物分子量降低 , 聚链 段中 B 共 A单元比例增加 , 导致 聚合 物玻璃化转 变温度 降低 .
及 TO 对聚合产物结构与性能的影响 . i:
1 实 验部 分
1 l 主要 原料 和设 备 -
123 P B — MAA /i2纳 米 复 合 物 中聚 合 .. (A M —A)T0
物 的 回收 取 上述 抽 提 液 以 3×14r i 速 0 / n超 m 离心 , 次 3 i, 集 上层清, 明 了超 声波应 用 于这方 面 的优势 . 表 本文 利用 超 声 波 的分 散 、 碎 、 粉 活化 、 引发 等多 重
反应 过程 中保 持体 系温 度 (042 o N 3 )C和 速率 恒 - 定 , 声 波输 出功 率 被 设 定 在 4 % . 声 辐 照 一 超 0 超

悬浮乳液聚合在制备PMMA微球中的应用

悬浮乳液聚合在制备PMMA微球中的应用

收稿 日期 : 2 0 1 4 — 1 1 - 1 2
业 级纯水( 自制 ) ; 种 球 (自制 ) 。
作者简介:滕领贞( 1 9 7 7 一 ) , 男, 衡水人 , 高工 , 现 主要从事 高分 子材 料 方 面 的研 究 。
置顶 式数显搅 拌 ( 上海人 和科学 仪器 ) 、 恒 温
制得 P MMA微 球 , 进行测试 。
体 系稳 定 性 , 确定采用乳化剂采为乳化剂 3 。
3 . 2不 同 O/ W 比 对产 物 粒 径 的影 响 实验 条 件 : MMA 4 3 g , H 2 0, N a N O 3 0 . 0 5 g , 种 球 2 9 g , P V A ( 5 %) 2 0 g ,乳 化 剂 3 ( D O WF O X A1 0 . 4 g 、 S E 一 1 0 N 0 . 4 g 、 E C 4 0 3 0 . 1 g ) , 引 发剂 ( a v o) 0 . 2 4 g , 反
圈广
信息记录材料
2 0 1 5年
第1 6 卷
第1 科工 贸 ) ;紫 外 分 光 光 度 计
( 上海精科分析仪器 厂 ) 。
2 . 2实 验 方 法
果; 当乳 化 剂用 量 高 于 2 %且 进 一 步 增 加 时 粒 径 分
布 变 宽 、粒 径 变 小 ,这 可 能是 由 于乳 化 剂 用 量 过
乳 液 聚 合 的 优 点 ,采 用 悬 浮乳 液 聚 合法 ,通 过 不
同 引发 剂 引 发 甲基 丙 烯 酸 甲酯 聚 合 制备 聚 甲 基丙
烯 酸 甲酯 微 球 , 对 比不 同乳 化 剂 、 O / W 比、 搅 拌 速 度 以 及 引 发 剂 对 反 应 强 度 、所 得 微 球 大 小 等 影

丙烯酸酯类树脂的合成工艺进展

丙烯酸酯类树脂的合成工艺进展

丙烯酸酯类树脂的合成工艺进展摘要:对一些丙烯酸酯类树脂的合成工艺进行了简单的介绍,包括复合材料的制备、微球的制备、含氟改性产品的制备等。

关键词:丙烯酸酯类树脂,合成工艺,进展自1843年Joseph Redtenbacher 首先发现丙烯酸单体以来,人们一直对这类具有活性的有机化合物不断地从结构与性能上进行探讨,合成各类的丙烯酸树脂。

丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类及其它烯属单体共聚制成的树脂,通过选用不同的树脂结构、不同的配方、生产工艺及溶剂组成,可合成不同类型、不同性能和不同应用场合的丙烯酸树脂,丙烯酸树脂根据结构和成膜机理的差异又可分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。

丙烯酸类树脂的生产方式主要有本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合。

本文主要综述了近两年来国内外的一些丙烯酸类树脂的合成工艺进展。

1.丙烯酸类树脂的合成工艺1.1丙烯酸类树脂复合材料的制备丙烯酸类树脂复合材料是含丙烯酸类树脂的由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。

各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

互穿网络具有良好的阻尼性能而引起了各地科学家的重视,暨南大学的将笃孝【1】等人以甲基丙烯酸丁酯和聚氧硅烷为主要原料,制备了聚丙烯酸酯/聚氧硅烷互穿网络阻尼材料。

并用院子力显微镜对聚丙烯酸酯/聚氧硅烷互穿网络阻尼材料的微相结构观察表明,聚丙烯酸酯/聚氧硅烷互穿网络阻尼材料的微相结构的阻尼性能,有效的互传和一定程度的微相分离,才使材料具有良好的阻尼性能。

原位插层聚合法聚合制备聚合物基无机纳米复合材料是近年来研究最多的。

鲍艳【2】等人采用原位插层聚合法成功制备了PMAA/MMT和P (MMA-AL/MMT)两种纳米复合材料。

所制备的两种纳米复合材料均为剥离型纳米复合材料,纳米复合材料的热性能较相应的聚合物提高了20℃左右,应用结果表明另种纳米复合材料均具有鞣制性能,其应用性能较显影聚合物有所提高。

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Synthesis and Characterization of Poly(methyl methacrylate)/Montmorillonite Nanocomposites by In Situ Bulk PolymerizationTingxiu Xie,Guisheng Yang,Xiaoping Fang,Yuchun OuState Key Laboratory of Engineering Plastics,Institute of Chemistry,Chinese Academy of Science,Beijing,100080, People’s Republic of ChinaReceived13June2002;accepted11November2002ABSTRACT:Poly(methyl methacrylate)/montmorillonite (MMT)nanocomposites were prepared by in situ bulk poly-merization.The results showed that the silicone coupling agent affected the structure and properties of hybrid mate-rials.XRD analysis showed that the dispersion of clay in nanocomposites with silicone-modified organophilic MMT was more ordered than that in nanocomposites with un-modified organophilic MMT.The glass transition tempera-ture(T g)of the nanocomposites was6–15°C higher and the thermal decomposition temperature(T d)was100–120°C higher than those of pure PMMA.©2003Wiley Periodicals,Inc. J Appl Polym Sci89:2256–2260,2003Key words:nanocomposites;poly(methyl methacrylate);in situ bulk polymerization;silicone coupling agentINTRODUCTIONIn recent years,there has been great attention to poly-mer/clay nanocomposites.This is due mainly to these materials exhibiting greatly different physical and chemical properties from a polymer matrix.1–6Since the properties of the materials are directly related to the morphology of these systems,the dispersion of the inorganic phase plays an important role.7,8Research has mainly investigated the effects of the cationic sur-factants and the preparation process.7–13The results of these works showed that the cationic surfactants in-fluence the structure and the properties of hybrid materials.Montmorillonite(MMT)is a hydrated alumina–sili-cate clay composed of units made up of two silica tetrahedral sheets with a central alumina octahedral sheet.The Naϩor Ca2ϩresiding in the interlayers can be replaced by organic cations such as alkylammoium ions via an ion-exchange reaction to make the hydro-philic silicate lipophilic and to render it good disper-sion in the organic polymer phase.Since the dispersion of the clay is important in de-termining the subsequent hybrid materials prepara-tion,it is essential to improve the interaction between the clay and the polymer matrix to produce a useful polymer composite.This work was done mainly to study the influence of the silcone coupling agent,methacyloxypropyltrimethoxysilane(MPTMS),on the structure and properties of a poly(methyl methacry-late)(PMMA)/MMT nanocomposite.The silicone coupling agent reacted with the hydrogen group on the clay surface to obtain surface-modified MMT. Then,organophilic clay was obtained via an ion-ex-change reaction.The polymer/MMT nanocomposite was prepared by in situ bulk polymerization.The structure and properties of the composites were stud-ied.EXPERIMENTALMaterialsNaϩ–MMT was provided by the Zhejiang Huate Clay Co.,Ltd.(China).It has an ion-exchange capacity of 100mequiv/100g.Methyl methacrylate(MMA)was distilled under a vacuum before use.MPTMS,2,2Ј-azobisisobutyronitile(AIBN),and cetyltrimethylam-monium bromide(CTAB)was used as received. Modification of MMTTen grams of MMT was suspended in200mL of acetone,and2mL of MPTMS was dropped into the suspension.The mixture was stirred vigorously for 72h at room temperature.Then,the suspension was filtered using a Buschfilter and washed with acetone three times.The product was dried under a vacuum for24h at room temperature and crushed into a powder.The modified MMT was designated as M-MMT.Correspondence to:G.Yang(ygs20002000@). Journal of Applied Polymer Science,Vol.89,2256–2260(2003)©2003Wiley Periodicals,Inc.Preparation of organophilic MMTOrganophilic MMT was prepared by an ion-exchange reaction.Ten grams of MMT (or M-MMT)was sus-pended in 1000mL of distilled water at room temper-ature.CTAB,4.0g,was dissolved in 200mL of hot distilled water and slowly poured into the MMT sus-pension.The suspension was stirred for 24h at room temperature.The exchange clay was filtered and washed three times.The product was dried under a vacuum at room temperature for 24h and crushed into a powder using a mortar and pestle.The organo-philic MMT was designated as MMT–CTAB (or M-MMT–CTAB).Preparation of PMMA/MMT nanocomposites MMT,1.05g,was suspended in 20g MMA.The mix-ture was stirred for 4h.AIBN,0.1g (0.5wt %ofmonomer),was added and stirred for 1h.Then,the mixture was polymerized at 50°C for 24h.The com-posite was postcured in an oven at 100°C.Characterization and measurementsFTIR spectra were recorded on an AVATAR360FTIR in the range of 4000–400cm Ϫ1.The KBr pellet method was used.X-ray diffraction (XRD)analysis was per-formed on a Rigaku D/max rB X-ray diffraction ana-lyzer equipped with a rotating-anode generator sys-tem using CuK ␣(␭ϭ1.54Å)radiation.The operating current was 120mA and the voltage was 50kV;the scanning rate was 1°/min.DSC was conducted on a DSC2910modulated DSC (TA Instruments)from room temperature to 200°C at a heating rate of 10°C/min.Thermogravimetric analysis (TGA)was per-formed on a TGA-2950thermogravimetricanalyzerFigure 1FTIR spectra of (a)MMT and (b)M-MMT.Figure 2XRD patterns of MMT,MMT–CTAB,and M-MMT–CTAB.SYNTHESIS OF PMMA/MONTMORILLONITE NANOCOMPOSITES 2257(DuPont);the temperature range was room tempera-ture to600°C and the heating rate was20°C/min.RESULTS AND DISCUSSION Structural characterization of M-MMTThere are hydroxy groups on the Si and Al atoms of the lamellar.The CH3O—groups of the silicone cou-pling agent,MPMTS,can react with them at room temperature.MPMTS can be tethered on the surface of MMT.Figure1shows the FTIR spectra of MMT and M-MMT.Two new weak absorption peaks at1720and 2930cmϪ1can be seen.The two absorption peaks can be associated,respectively,with C A O stretching and C—H stretching.This means that MPMTS is attached on the surface of MMT.The XRD spectra of MMT,MMT–CTAB,and M-MMT–CTAB show a slightly larger interlayer spacing (dϭ2.4nm)of M-MMT–CTAB than that of MMT–CTAB(dϭ2.2nm)(Fig.2).This phenomenon means that tethered MPMTS improves the CTAB penetratra-tion into the interlayer region and the interlayer ex-pansion of MMT.Structural characterization of PMMA/clay nanocompositesFigure3shows XRD patterns of PMMA/clay hybrids with5wt%of MMT.It is obvious that the polymer chain intercalates into MMT for all the samples.As shown in thefigure,the interlayer spacing of PMMA–MMT(dϭ1.7nm)has only a0.3-nm increase over that of virgin MMT(dϭ1.4nm).The hybrids of MMT–CTAB and M-MMT–CTAB all have3.8-nm basal spac-ing,with a1.6and1.4nm increase over the corre-sponding organophilic MMT.However,fortheFigure4DSC thermograms of PMMA/clay nanocomposites(5wt%)prepared with(a)M-MMT–CTAB,(b)MMT–CTAB, and(c)MMT.Figure3XRD patterns of PMMA/clay nanocomposites(5wt%)prepared with(a)M-MMT–CTAB,(b)MMT–CTAB,and (c)MMT.2258XIE,FANG,AND OUPMMA–M-MMT–CTAB hybrid,higher-order peaks appear corresponding to d (002)and d (003),suggesting that the polymer chain intercalation does not damage the layer structure of the clay.In contrast,for the PMMA–MMT–CTAB hybrid,the absence of d (002)and d (003)and the small remnant shoulder at 2␪ϭ2.4°(d ϭ3.8nm)indicates that the layer structure is damaged and a highly disordered dispersion of the clay layer is obtained.The MPMTS tethered on the surface of the clay could polymerize with MMA while polymerizing.The polymer attached on the surface prevents the layer structure from being damaged and the ordered struc-ture is maintained compared with that of PMMA–MMT–CTAB.Properties of PMMA/clay nanocompositesFigure 4shows DSC thermograms of nanocomposites prepared with different MMTs.It shows that the PMMA/clay nanocomposites have an elevated transi-tion temperature (T g )compared with that of pure PMMA.Table I shows the T g value of these nanocom-posites.It can be seen that the T g of nanocomposites has a 6–15°C increase over that of pure PMMA.The T g of PMMA–M-MMT–CTAB (T g ϭ106°C)is lower than that of the other two nanocomposites (T g ϭ111and 115°C,respectively).This may be associated with the dispersion of the clay layer.The more disordered dis-persion of the clay layer causes the higher T g increase.For nanocomposites prepared with M-MMT–CTAB,the layer structure of MMT is maintained.However,for the other two nanocomposites,the disordered structure is obtained.The TGA analysis of these nanocomposites is shown in Figure 5.Evidently,the onset of thermal decompo-sition for the nanocomposites shifts to higher temper-atures.The onset temperature of the nanocomposites prepared by M-MMT–CTAB and MMT–CTAB has a 100–120°C increase over that of pure PMMA and PMMA–MMT.The temperature for a 20wt %loss of nanocomposites is much higher than that for pure PMMA.A summary of the DSC and TGA data is given in Table I.The results of the DSC and TGA analyses show that the MPMTS tethered on the surface of the clay influ-ences the properties of the hybrid materials.All these can be attributed to the dispersion of MMT in the polymer matrix.Breakage of the clay-ordered struc-ture provides a great increase of interaction between the polymer matrix and the clay,resulting in an in-crease of the properties of the hybrids.The existence of MPMTS prevents the layer structure from being fur-ther delaminated and keeps the clay crystallites from being further damaged,which could decrease the function of the silicate layer as enhancement due to its high aspect ratio and surface area.TABLE IProperties of PMMA/Clay NanocompositesSample of nanocomposites T g (°C)Onset temperature(°C)T,for 20wt %loss (°C)Pure PMMA 100240284MMT111245306MMT–CTAB 115356362M-MMT–CTAB106342348Figure 5TGA curve of PMMA/clay nanocomposites (5wt %)prepared by (a)M-MMT–CTAB,(b)MMT–CTAB,and (c)MMT.SYNTHESIS OF PMMA/MONTMORILLONITE NANOCOMPOSITES 2259CONCLUSIONSThe modification of MMT with the silicone coupling agent did not affect the interclation of the polymer chain,but influenced the dispersion of MMT in the polymer matrix.The smectic structure of the clay layer was maintained in nanocomposites prepared with modified organophilic MMT.DSC and TGA analyses showed great improvements in the thermal proper-ties.There was a6–15°C increase in the T g and a 100–120°C increase in the T d.However,the T g and T d of PMMA–M-MMT–CTAB was lower than that of PMMA–MMT–CTAB,but higher than that of pure PMMA. 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