丙烯酸树脂／丙烯酸柱撑水滑石纳米复合材料的结构和性能研究
聚氨酯丙烯酸酯／蒙脱土纳米复合材料的制备与研究
异 佛 尔 酮 二 异 氰 酸 酯 （Ｐ Ｉ ： 业 品 ， 海 和 ＩＤ ） 工 上 氏璧化 工 有 限公 司 ； 甲基 丙烯 酸 一 乙酯 （ Ｅ Ａ） 化 学纯 ， 羟 Ｈ Ｍ ： 用无 水 硫 酸钠 干燥 过夜 ， 除水 过滤后 备 用 ， 津市 化学 试剂 天
Ｔ Ａ公 司 。
１３ 试样 制备 ．
（） １ ＭＭＴ的有 机化 改性
将 ５ｇ钠 基 ＭＭＴ分 散 加 入 ２０ｍ ｏ Ｌ蒸 馏 水 中 ， 升 温至 ６ ℃ ， 续 搅 拌 ４ｈ ０ 继 。将 一 定 量 季磷 盐 加 入 ５ Ｌ蒸馏 水 和 ５ｍＬ１％ 的盐酸 的混 合溶 液 中 ， ０ｍ ０ 摇 匀 ， 声 振 荡 ， 至 溶 液 呈 无 色 透 明 ， 后 加 入 到 超 直 然 ＭＭＴ悬浮 液 中一起 继续 搅 拌 ６ｈ 抽 滤 ， ， 去离 子水 反 复 洗涤 数次 ， 至用 硝酸 银溶 液检 验无 氯 离子存 在 ， 直
摘要
采用烯 丙基三苯基 氯化磷对 蒙脱 土（ Ｔ） ＭＭ 进行 有机化 处理 ， 并采 用熔融插 层法制备 了聚氨 酯丙烯酸 酯
（ｕ ／ Ｐ Ａ） ＭＭＴ纳米复合材料 ， 探讨 了改性 ＭＭ Ｔ用量对 Ｐ Ａ ＭＭＴ纳米复 合材料 性能 的影 响。结果表 明 ， ｕ／ 改性 ＭＭＴ 的加入 可提 高复合材料的耐热性与 断裂伸 长率 ， 当改性 ＭＭＴ的质量分数为 ３ ％时复合材料 的综合性 能最佳 ， 其起始
研 究所 ；
表 面被有 机 阳离子 的烷 基 分 子 链 覆 盖 ， 而 使 其 表 从
面由亲水性变为亲油性 ， 并且表面能降低 ， 改善层间
微环境 ， 加 了有 机 ＭＭＴ与 高 分 子 的 亲 和 性 。 同 增 时烷 基分 子链 在片 层 间 以一 定 方 式 排列 ， 使 层 间 可 距增 加 ， 利 于 聚 合 物 单 体 或 大 分 子 插 层 到 片 层 有 中 Ｊ 因此 ＭＭ 。 Ｔ插层 聚 合 是制 备 高 性 能 复 合 材料
聚合物基纳米复合材料的结构与性能研究
聚合物基纳米复合材料的结构与性能研究摘要：聚合物的结构与性能是材料科学研究的重点。
通过改变或优化材料的结构，而得到性能更为优越的材料也一直是人们的研究方向，随着研究的不断深入，所采取的方法也越来越为多元化，其中，在高分子聚合物材料中引入纳米结构就是材料改型的一种办法。
以下对聚合物基纳米复合材料的结构和性能的研究作一总结。
分析了由插层复合法、溶胶一凝胶法和纳米微粒直接共混法制备的聚合物基纳米复合材料的结构和性能的紧密联系。
关键词：高分子聚合物；纳米材料；结构；性能1、引言1.1高分子聚合物材料概述[1]材料是各门科学技术应用和发展的基础和载体。
按照传统的分类，可将材料分为金属、半导体、陶瓷和有机高分子材料，而在科学技术迅速发展的今天，与其它材料相比，聚合物材料的研究与应用呈现非常快的增长趋势，有着广阔的发展前景。
聚合物材料作用和功能的发挥，与它的结构有着密切的关系。
为了合成具有指定性能的高分子材料，人们总是从化学结构开始设想，为了改进高分子材料的某种性能，人们也总是首先从改变其结构入手。
无数的事实表明：人们无时无刻不在利用高聚物结构与性能间的关系，根据需要选择高分子材料，改性高分子材料，创造高新的高分子材料。
高聚物结构与性能间的关系是高分子材料设计的基础，同时也是确定高分子材料加工成型工艺的依据。
对于实际应用中的高分子材料或制品，有的时候它们的高级结构，如相态结构和聚集态结构，对高分子材料、尤其是高分子功能材料的影响更为明显，并且其使用性能直接决定于加工成形过程中的聚集态结构，因此对高分子聚集态结构的研究有着重要的理论意义和实际意义。
了解高分子聚集态结构特征、形成条件及其与材料性能之间的关系，对于获得具有理想性能的材料是必不可少的，同时也可为新型高聚物材料的物理改性和材料设计提供科学的依据。
高分子聚合物的结构主要包括高分子链结构和聚集态结构。
高分子链结构分为近程结构和远程结构，近程结构包括化学组成、单体单元的键合（键合方式、序列）、高分子的构型（结构单元空间排列）、单个高分子链的键接（交联与支化）。
聚丙烯纳米复合材料的研究及应用
聚丙烯纳米复合材料的研究及应用李跃文陈枝晴(湖南科技职业学院高分子工程与技术系，长沙,410118 )摘要：综述了聚丙烯基层状填料纳米复合材料、纤维状填料纳米复合材料、粉状填料纳米复合材料、POSS 纳米复合材料制备方法、结构与性能方面的最新研究进展，介绍了聚丙烯／粘土纳米复合材料的一些实际应用，对今后的研究和开发方向也提出了自己的看法。
关键词：聚丙烯，纳米复合材料，纳米填料，研究进展，应用聚丙烯(PP) 是目前产量最大、发展最快的合成树脂之一，它具有良好的综合力学性能、耐热性、耐腐蚀性能和成型加工性能，应用范围十分广泛。
但PP 低温脆性大，耐老化性能不好，容易燃烧，绝对强度和金属材料相比尚有一定差距，这些使其应用受到一定程度的制约。
共聚、共混、加助剂等传统的改性方法均有一定的局限性，近年发展起来的纳米技术给PP 提供了一种新的改性途径，大量的研究表明，将PP 与纳米组份复合，具有广泛而显著的改性效果。
与传统方法相比，通过形成纳米复合材料对PP进行改性具有如下优点：(1)纳米组份含量很少时即有显著的改性效果；(2)在改善某些性能的同时，几乎不损害其它性能，特别是成型加工性能；(3)改性范围广泛。
1、PP /层状填料纳米复合材料1.1 PP/ 层状粘土纳米复合材料自然界有些粘土矿物具有层状结构，如蒙脱土、累托土、斑脱土等。
在适当的条件下，聚合物分子链能插入到粘土片层之间，使片层层间距扩大，甚至剥离，从而形成纳米复合材料。
由于粘土片层的纳米效应和层状结构，PP/层状粘土纳米复合材料的力学强度、热稳定性、阻隔性、阻燃性均有明显改善。
PP/ 蒙脱土纳米复合材料是研究和开发较早的PP 纳米复合材料。
目前的研究主要集中在熔融共混法制备纳米复合材料及其结构与性能上。
王平华［1］等用钠基蒙脱土(Na-MMT) 和经十六烷基三甲基溴化铵处理过的有机蒙脱土(Org-MMT) 分别与PP 制成了纳米复合材料，实验结果表明，Na-MMT 和Org-MMT 对PP 均有良好的增强增韧效果，但两者填充形态不一样，Na-MMT 以纳米粒子形态填充，Org-MMT 以插层形态填充；另外，Na-MMT 还能诱导聚丙烯结晶晶型发生转变，产生有利于提高聚丙烯冲击强度的3晶型。
丙烯酸酯聚氨酯SiO2纳米复合涂层结构与形态对其耐刮伤性影响研究
Gloss loss, % Gloss loss,%
50
45
Blending in-situ
40
35
30
25
20
15
10 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Silica content, %
Figure 6 Effect of the content of MAPTMS modified colloidal silica on the gloss loss of acrylic based polyurethane/silica nanocomposite coats (silica size: 80nm)
3.3 纳米SiO2质量分率的影响
图 6 和图 7 为SiO2粒子用量对涂层失光率的影响，两图均表明，不管SiO2的粒径大小、作 用力方式如何，涂层的耐刮伤性均随着SiO2质量分率的增大先下降后又上升。前期的耐刮伤性
-4-
增大是由于SiO2粒子的增强作用造成的，而后期的耐刮伤性下降则是由于纳米SiO2粒子分率过 高，涂层变脆造成的，因为只有硬而韧的涂层才具有较高的耐刮伤性[9]。图 6 中同时显示，形 成共价键作用力的原位聚合法(In-situ)制得的样品耐刮伤性优于共混法(Blending)样品。对于 80nm的SiO2粒子，原位聚合时最佳用量为 5wt％，共混时最佳用量为 7.5wt%。图 7 显示，对于 190nm的SiO2粒子，在 12wt%时，涂层耐刮伤性达最佳。
1、前言
汽车、家具等物件表面的罩光漆层在使用过程中容易受到沙石、洗涤或人为刮擦而损伤， 导致失光、划痕，影响漆膜美观，因此，耐刮伤性成为衡量漆膜性能的一个重要指标。目前， 采用纳米材料复合技术来提高有机涂层的耐刮伤性已成为研究热点，其中SiO2是采用最为普 遍的无机相体系。如，Leder等人[1]和Bauer等人[2]研究表明，气相白炭黑(实际为纳米SiO2粒 子)能改善紫外光固化涂料和溶剂型涂料的耐刮伤性；Frings等人[3]的研究表明，在聚酯/三 聚氰胺涂层中引入四乙氧基硅烷(TEOS)预水解物后得到的杂化涂层耐刮伤性能提高。毫无 疑问，纳米SiO2在提高有机涂层耐刮伤性方面具有重要价值。但是由于纳米SiO2相既可以来 自纳米SiO2粉体，也可以来自胶体纳米SiO2，还可以来自硅氧烷的水解缩合，因此得到的纳 米复合涂层结构形态可以多种多样，到底哪一种形态的涂层耐刮伤性最佳，人们知之甚少。
聚氯乙烯_十二烷基硫酸根柱撑水滑石复合材料的结构与性能
聚氯乙烯/十二烷基硫酸根柱撑水滑石复合材料的结构与性能王辉,包永忠*,黄志明,翁志学(浙江大学聚合反应工程国家重点实验室,浙江杭州310027)摘要:通过离子交换反应制备了十二烷基硫酸根柱撑水滑石(HT-SDS),进而利用聚氯乙烯(PV C)与HT-SDS熔融共混加工和HT-SDS存在条件下的氯乙烯原位悬浮聚合两种方法制备了PV C/水滑石(P VC/HT)复合材料,并对复合材料的结构和性能进行了研究。
发现采用前一种方法得到的复合材料中水滑石分散尺寸大多在100nm以上,而采用后一种方法得到的复合材料中水滑石均匀、取向分散在PV C基体中,至少有一维尺寸小于100nm。
随着水滑石含量增加,PVC的热稳定性提高,而玻璃化温度变化不大。
采用后一种方法得到的复合材料的拉伸性能和冲击性能明显优于采用前一种方法得到的复合材料。
关键词:聚氯乙烯;水滑石;复合材料;分散;力学性能中图分类号:T Q325.3;T Q326.9文献标识码:B文章编号:1001O9278(2004)11O0054O05Structure and Properties of Poly(vinyl chloride)/DodecylSulfonate-pillared Hydrotalcite CompositesWAN G Hui,BA O Yong-zhong*,HU AN G Zh-i ming,WEN G Zh-i xue (State Key L aboratory o f Po lymer Reaction Engineer ing,Zhejiang University,Hang zhou310027,China)Abstract:Dodecyl sulfonate-pillared hydrotalcite(H T-SDS)w as prepared through ion-ex change reac-tion,w hich w as blended w ith PVC to prepare composites via both melting mixing and in situ suspension polymerization of vinyl chloride.TEM micrographs show ed that the sizes of most hydrotalcite particles w ere greater than100nm in the composites prepared v ia melting mix ing,w hile less than100nm and dispersed homogeneously via in situ polym erization,due to being exfoliated.The thermal stability of PVC composites improved w ith increasing H T-SDS contents.The composites prepared via in situ poly-merization possessed higher modulus,tensile and impact strengths than those of via melt mix ing.Key w ords:poly(v inyl chloride);hydrotalcite;com posite;dispersion;mechanical property采用层状无机物纳米复合改性聚合物,可以显著提高聚合物的力学、耐热、阻燃和阻透等性能[1]。
水滑石及相容剂对聚丙烯结晶性能的影响
第26卷第11期高分子材料科学与工程Vol.26,N o.112010年11月POLYMER MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERINGNo v.2010水滑石及相容剂对聚丙烯结晶性能的影响施燕琴,钟明强,陈 枫,杨晋涛,武艳辉(浙江工业大学化学工程与材料学院,浙江杭州310014)摘要:通过熔融插层法制备了三种聚丙烯/水滑石(PP/L DHs)纳米复合材料。
采用透射电镜(T EM )、X 射线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)研究了水滑石(L DHs)和相容剂PP g (M AH co St)对聚丙烯结晶性能的影响,以及水滑石在基体中的分散情况。
结果表明,改性水滑石在基体中片层发生剥离,提高了聚丙烯的起始结晶温度、结晶速率,减小了聚丙烯晶粒的110、010晶面尺寸;相容剂PP g (M AH co St)使聚丙烯的结晶速率降低,晶粒粒径分布变宽,同时减弱了改性水滑石对聚丙烯晶粒晶面尺寸的影响。
关键词:聚丙烯;水滑石;相容剂;结晶中图分类号:O631.1+3 文献标识码:A 文章编号:1000 7555(2010)11 0048 04收稿日期:2009 09 25基金项目:浙江省重大科技专项资助(2006c11172)通讯联系人:钟明强,主要从事高分子材料改性及复合材料研究, E mail:zhongmq@具有规整链结构的聚丙烯是一种结晶聚合物,已有很多学者对聚丙烯结晶性能进行了研究[1,2]。
在聚合物/层状硅酸盐复合材料中,对聚丙烯结晶性能研究较多的是聚合物/蒙脱土复合材料[3]。
水滑石是层状硅酸盐的一种,具有与蒙脱土相似的层状结构,但其热稳定性优于蒙脱土[4],是一类具有较大潜在应用价值的材料。
本文研究了未改性水滑石、有机改性水滑石和相容剂PP g (MAH co St)对聚丙烯结晶性能的影响。
1 实验部分1.1 实验原料聚丙烯(PP):牌号F401,北京燕山石油化工有限公司;水滑石(LDH s):组成Mg 0.7Al 0.3(OH )2(CO 3)0.15 0 5H 2O,湖州市菱湖新望化学有限公司;相容剂PP g (MAH co St):由PP/顺丁烯二酸酐/苯乙烯通过熔融接枝制备。
聚丙烯酸吸水树脂的性能研究
聚丙烯酸吸水树脂的性能研究作者：夏子乔陆艳熊国强江志勇来源：《科技风》2021年第08期摘要：以丙烯酸（AA）为原料，N，N′-亚甲基双丙烯酰胺（NMBA）为交联剂，过硫酸钾（KPS）为引发剂，采用水溶液聚合法，制备聚丙烯酸吸水树脂，研究了树脂的吸水与保水性能。
结果表明，当中和度为65%，AA、NMBA和KPS用量分别为20%、0.04%和2%时，可以获得吸水性能良好的聚丙烯酸树脂;该树脂对去离子水的吸水倍率分别为501倍;在20SymbolpB@C下100min的保水率为88.7%，70SymbolpB@C下50min的保水率为81.5%。
关键词：聚丙烯酸树脂;吸水树脂;吸水性能聚丙烯酸吸水树脂具有快速的吸液速率、良好的吸液倍率等特点，对以后新型环保吸水材料有一定的研究价值。
运用反相悬浮聚合法得出性能优良的聚丙烯酸吸水树脂，用60mL环己烷作为连续相，6.67%司班-60作为分散剂，单体7.5g，3.1g NaOH中和单体，10mL用水量，MBA作为交联剂用量0.08%，KPS作为引发剂用量0.67%，产出吸水树脂最大吸水倍率850g/g，0.9%NaCl最大吸液倍率为120g/g[1]。
本章用AA作为单体，KPS作为引发剂，NMBA作为交联剂进行制备聚丙烯酸吸水树脂。
1 实验部分1.1 主要仪器与试剂仪器：水浴锅、立式搅拌器、三口烧瓶、恒压滴液漏斗、电子天平等。
试剂：丙烯酸、过硫酸钾、氢氧化钠、N，N-亚甲基双丙烯酰胺等。
1.2 实验步骤1.2.1 PAA吸水树脂的制备称取一定量的丙烯酸（AA），加入适量的水，充分混匀，转移至250mL三口瓶中，开启搅拌器和冷凝回流水，在将取好的NaOH溶液倒入三口瓶中，搅拌30min。
称取适量的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺加入到三口瓶中;将恒温水浴锅的温度升至60℃，取适量的过硫酸钾加水溶液，滴加1h;再升温至70SymbolpB@C反应约2h左右，得到黄棕色具有一定粘度和流动性的物质。
丙烯酸酯碳纳米管导电涂料的制备及其性能研究
图 3 超声时间对多壁碳纳米管分散性的影响
从图 3 中可 以 看 出，超 声 时 间 对 碳 纳 米 管 分 散的影响，呈波浪形曲线变化。从 3 min 到 4 min， 随着时间的 延 长，沉 降 比 增 大；从 4 min 到 6 min， 沉降 比 一 直 减 小，分 散 效 果 较 好；在 6 min 到 7 min，沉 降 比 又 有 一 个 增 大 的 趋 势，粒 子 又 重 新 开始 团 聚，接 着 团 聚 体 又 被 打 散，沉 降 比 减 小，直 至沉降高度基 本 不 再 有 大 的 变 化，粒 子 处 于 一 种 相对稳定的状态。粒子的分散过程实际上是胶体 的稳定与失稳，分 散 与 团 聚 相 互 同 时 交 错 进 行 的 过程。所以超声时间存在一个相对最佳的值。从 图 3 可以看出，碳 纳 米 管 在 超 声 6 min 时，沉 降 比 最小，粒子之间相对比较稳定，所以，把 6 min 确定 为在本试验中的碳纳米管分散超声时间。 2 .3 表面处理剂对电阻的影响
将不同体积分数的碳纳米管置于 10mL 的无 水乙醇中，用玻璃棒搅拌均匀，缓 缓加入 10 m L 粘 稠状的丙烯酸酯乳液，磁力搅 拌 约 121，使 体 系 混 合 均 匀 ，取 所 得 样 品 适 量 ，均 匀 涂 覆 于 处 理 过 的 载 玻片上，将所 得 样 品 放 置 于 50 C 烘 箱 中，使 薄 膜 固 化 、烘 干 。
第 2l 卷第 2 期
范凌云等：丙烯酸酯 / 碳纳米管导电涂料的制备及其性能研究
·7·
表 l
涂料电阻 沉降比
/ l03!
l
无
0 .995 36 .64
2
C2 H5 OH（十 八 醇）
纳米水滑石材料的制备及应用研究进展
第7期刘雯雯，等:纳米水滑石材料的制备及应用研究进展-69-纳米水滑石材料的制备及应用研究进展刘雯雯，兰玉婷，杨新宇，苗雨欣*（沈阳师范大学化学化工学院能源与环境催化研究所，辽宁沈阳110034）摘要:水滑石和与其相关的类水滑石化合物是一种新型的无机材料,通常都具有层状结构，通过调节水滑石的组成和结构可以制备不同纳米功能材料。
本文对纳米水滑石和类水滑石材料结构上的特征、制备方法以及应用进行了综述，并结合自己的研究，对未来的发展方向进行了总结。
关键词:水滑石;类水滑石;复合氧化物;制备;应用中图分类号:TQ110；TB383文献标识码：A文章编号：1008-021X（2021）07-0069-021水滑石的结构水滑石（HT）和类水滑石化合物（HTLCs）的统称为层状双金属氢氧化物（LDH）,LDH的插层化合物一般称为插层水滑石，水滑石由层间阴离子和带正电荷层板有序组装而成，通常在一定的比例范围内其二价金属阳离子可以被三价的金属阳离子所取代，使得层板带正电荷，可以与层间阴离子维持电荷平衡，使LDH显现电中性。
Evans等［1］总结了所谓的水滑石超族矿物的多型性。
由此可知丄DH的特殊结构使得其具有一些独特的理化性质。
2水滑石的性质2.1 酸碱性常见的MgAl-LDH和类水滑石为弱碱性化合物，在碱性条件下稳定，碱性的强弱和金属阳离子的性质相关，通常LDH的碱性较弱,但是将LDH经过高温焙烧后形成的复合金属氧化物（LDO）则碱性增强。
LDH的分解产物中具有酸碱中心，因此可直接将其用作酸碱催化剂。
2.2可交换性由LDH的特殊层状结构可知，所具有的层间阴离子可与不同种类和数量的阴离子发生离子交换。
利用这一特性，可以调节LDH的层板间距，优化LDH组成和结构，进而提高催化剂的性能。
2.3热稳定性LDH加热会发生分解，在一定的温度条件影响下焙烧，在200t以下时MgAl-LDH会岀现失去表面吸附水和分子层间水，并不影响LDH结构；当继续升高温度至250-450t时，层板间羟基失去，大部分比。
改性纳米碳酸钙_聚丙烯复合材料的结构与性能研究汇总
第10期2011年10月高分子学报ACTA POLYMERICA SINICANo．10Oct．，2011改性纳米碳酸钙-聚丙烯复合材料的结构与性能研究李良钊（1*1张秀芹1罗发亮1，2赵莹1王笃金750021）1＊＊北京100190）中国科学院化学研究所北京分子科学国家实验室工程塑料院重点实验室（2宁夏能源化工自治区重点实验室宁夏大学银川摘要制备了硬脂酸钙包覆的纳米碳酸钙（CaSt-nano-CaCO 3），并采用熔融共混的方法制备出i PP /CaSt-nano-CaCO 3和i PP /nano-CaCO 3复合材料．与纯i PP 相比，复合材料的弯曲强度和弯曲模量随着CaCO 3粒子含i PP /CaSt-nano-CaCO 3复合材料的冲击强度冲击性能也得到改善．相对于i PP /nano-CaCO 3，量的增加而提高，略有改善，而弯曲强度和弯曲模量明显提高．偏光显微镜和示差扫描量热研究表明，随着CaSt-nano-CaCO 3含量增大，复合材料的结晶温度升高，成核性能增大，但其结晶温度低于同等粒子含量的i PP /nano-CaCO 3复合即CaSt-nano-CaCO 3对i PP 结晶的成核作用弱于nano-CaCO 3，表明CaSt 的引入降低了CaCO 3的成核活材料，性．广角X 射线衍射试验研究表明引入改性与未改性纳米碳酸钙后复合材料均未出现β晶型．熔体流动速率测试表明，相比于i PP /nano-CaCO 3，硬脂酸钙的存在改善了复合材料的加工流动性能．关键词硬脂酸钙，纳米碳酸钙，聚丙烯复合材料，结晶，力学性能等规聚丙烯（i PP ）是常用的半结晶性热塑性塑料，由于其成型收缩率较高、低抗冲性能和模量使用时一般需要进行改性．碳酸钙（CaCO 3）较低，常用于聚丙烯的共混改性，以达到降低成本、提高力学性能的目的［1 3］11. 1实验部分试剂聚丙烯（S1003）由中石化燕山分公司提供；．由于未改性的纳米碳酸钙硬脂酸钙（CaSt ）为粉末状（Alfa Aesar ）；未改性的nano-CaCO 3由北京新陆博澳纳米科技有限公司生产，粒径在40 60nm 之间．1. 2CaSt-nano-CaCO 3的制备将nano-CaCO 3在烘箱中烘干，除去水分，在04，北京燕山正德机械设备有限高速粉碎机（YS-然后过500目网筛．将烘公司）中粉碎3 5min ，干的每100重量份nano-CaCO 3粉末与约3重量份CaSt 混合，在低速搅拌状态下混合3 5min ，然后在100ħ 和3000r /min 的转速下，在高搅机（SHR-5A ，张家港市飞马机械厂）中搅拌10min ，降至室温，得到CaSt-nano-CaCO 3粉末．1. 3i PP /CaCO 3复合材料的制备将i PP 和nano-CaCO 3或CaSt-nano-CaCO 3在然后在HAKKE RC-室温下使用搅拌器混合均匀，90转矩流变仪下熔融共混，螺杆直径20 30. 8mm ，螺杆长度为300mm ，机筒温度190 210ħ ，螺杆转速60r /min．挤出的样条经水浴冷却、切粒、干燥，得到粒状复合材料．（nano-CaCO 3）比表面积大、表面能高，而且粒子表面含有丰富的极性基团，易发生团聚，与i PP 相直接共混后材料易发生应力开裂．对容性不佳，nano-CaCO 3进行表面改性是改善材料性能常用的方法．通过表面改性使CaCO 3由亲水变为疏可降低其与i PP 的极性差异，增加两组分相容水，性，减少粒子团聚，进而减少i PP 复合材料中大量粒子团聚导致应力集中的缺陷．常见的CaCO 3改性剂集中在铝酸酯、聚丙烯酸、硬脂酸等［4 7］，目前文献中较少见硬脂酸钙（CaSt ）改性nano-CaCO 3填充i PP 的报道．CaSt 是聚合物加工中常用的脱模剂，具有疏水、脱模润滑作用，在加工过能抑制氧化自由基的产生，起到抗老化、消程中，除树脂中残留催化剂的作用［8，9］．本文尝试采用CaSt 改性nano-CaCO 3，研究了CaSt-nano-CaCO 3填充i PP 后，复合材料的力学、结晶和流动性能的变化，为聚丙烯复合材料的高性能化提供一种新途径．*2010-11-16收稿，2010-12-21修稿；国家自然科学基金（基金号50925313）资助项目；＊E-mail ：djwang@iccas．ac．cn ＊通讯联系人，doi ：10．3724/SP．J．1105．2011．10334121810期李良钊等：改性纳米碳酸钙-聚丙烯复合材料的结构与性能研究12191. 41. 4. 1测试与表征活化指数与接触角测定活化指数是衡量粒子改性程度的依据，活化（锡华有限公司）将样品热压成20 30μm 的薄压力为10MPa ，温度210ħ ．然后在配备热台膜，（LINKAM THMS600）的偏光显微镜（OLYMPUS-BX51）上观察．样品的非等温结晶：放置样品于热台中升温保持5min 消除热历史，以10K /min 降至210ħ ，温至50ħ ．1. 4. 6广角X 射线衍射（WAXD ）WAXD 测试在日本理学Rigaku D /max 2400Cu K α辐射型X 射线衍射仪上进行，步长0. 02ʎ，（λ=0. 154nm ），管电压40kV ，管电流100mA．1. 4. 7熔体流动速率（MFR ）的测定MFR 在HAAKE-SWO （Meltfixer ）熔融指数仪上测定，测试温度230ħ ，载荷2. 16kg．指数测量公式如下：活化指数（%）=浮于水面碳酸钙的质量ˑ 100碳酸钙的总质量（1）将改性的CaCO 3粉末置于水中，浮于水面的CaCO 3表明粒子表面已被改性，CaCO 3粒子已经由亲水变为疏水．称取浮于水面的CaCO 3质量，经计算可得活化指数．为了验证改性效果，将改性CaCO 3几乎完后的CaCO 3进行了活化指数测定，全浮于水面（活化指数接近100%），表明CaCO 3表面基本包覆CaSt ，与文献报道的干法改性CaCO 3活化指数相近［10］．碳酸钙粒子接触角测定20接触角测定仪上完在德国Data Physics SCA-未改性纳米碳成．以2μL 水滴测定接触角数值，酸钙接触角是0ʎ，硬脂酸钙改性纳米碳酸钙接触角是111ʎ，证实改性后粒子已由亲水粒子转变成疏水粒子．1. 4. 2扫描电镜观察（SEM ）挤出样条在液氮中淬断，淬断面真空镀金后6700F 型扫描电镜上观察表面形貌，在JEOL JSM-加速电压5kV．1. 4. 3力学性能按照ASTM 标准，采用广东伊之密精密机械有限公司的UN120A 注塑机制备力学性能测试的喂料区到模口区温标准样条．长径比L /D =26，210ħ 、210ħ 和200ħ ．冲击度顺序依次是200ħ 、样条采用ASTM-D256标准，弯曲样条采用ASTM-D790标准．测试之前样条在23ħ 条件下放置48h 以上以消除内应力，每组试验试样不低于5个．弯曲测试在Instron 3365万能材料试验机上进行，弯曲实验为三点弯曲模式，横梁速度为2mm /min．冲击为Izod 缺口冲击试验．试验结果取5个样品的平均值．1. 4. 4示差扫描量热法（DSC ）示差扫描量热法在Pekin-Elmer Calorimeter DSC-7上进行，以铟为标准样品校准温度，称取4 5mg 样品，升温到210ħ ，恒温5min 消除热历史，再以10K /min 速率降温至50ħ ，记录样品升降温过程中的热流曲线．整个过程在氮气气氛下进行．1. 4. 5偏光显微镜观察（POM ）偏光显微镜测试样品的制备：用硫化压膜机22. 1结果与讨论i PP /CaCO 3复合材料的形貌纳米粒子在聚合物基体中分散的程度及其与聚合物基体的相容性，直接决定其对聚合物性能改善的程度．图1显示了不同含量的改性与未改性nano-CaCO 3与i PP 复合材料的淬断面的形貌．与同等含量nano-CaCO 3（图1（c ），1（d ））相比，CaSt-nano-CaCO 3由于表面疏水性增大，改善了nano-CaCO 3粒子在i PP 中的分散，在i PP 基体中1（b ））．CaSt-没有出现较大的粒子团聚（图1（a ），nano-CaCO 3粒子在i PP 中团聚的降低减少了基体能有效地发挥纳米受力时出现应力集中的机会，粒子的增强增韧作用，从而改善复合材料的性能．而nano-CaCO 3在i PP 基体中易形成团聚体（图1（c ），1（d ）），导致材料在使用过程中易形成缺陷，降低其力学性能．2. 2i PP /CaCO 3复合材料的力学性能弯曲模量与弯曲强度是表征材料刚性的重要参数．从图2（a ，b ）可看出，复合材料的弯曲模量其中与弯曲强度都随着CaCO 3含量增加而升高，CaSt-nano-CaCO 3对材料的弯曲模量与弯曲强度的提高更为明显．这是由于CaSt-nano-CaCO 3粒子在i PP 基体中具有较好的分散以及两者之间较好的相容界面的缘故．从图2（c ）可以看出，随着粒子含量增大，材料的断裂伸长率降低，未改性粒子复合材料中粒子与基体结合作用差，断裂伸长率下降较快，而硬脂酸钙改性粒子复合材料的断裂伸长性能优于未改性材料．1220高分子学报2011年Fig．1SEM micrographs of cryofracture surfaces of i PP /CaCO 3compositesa ）5wt%CaSt-nano-CaCO 3；b ）10wt%CaSt-nano-CaCO 3；c ）5wt%nano-CaCO 3；d ）10wt%nano-CaCO3Fig．2Mechanical behavior of i PP /CaSt-nano-CaCO 3and i PP /nano-CaCO 3composites as a function of CaCO 3contenta ）Flexural modulus ；b ）Flexural strength ；c ）Elongation at break ；d ）Impact strengti PP /nano-CaCO 3复合材从图2（d ）可以看出，料的冲击强度与i PP /CaSt-nano-CaCO 3复合材料相近，而与纯i PP 相比，两类i PP 复合材料的缺口冲击强度均提高百分之二十以上，这与文献报道改性CaCO 3对i PP 冲击强度的提高程度类似［4，5］缝发展，其力学性能会得到提高．因此，当无机粒i PP /CaSt-nano-CaCO 3复子含量达到5%以上时，合材料的冲击性能比i PP /nano-CaCO 3得到更大的提高．2. 3i PP /CaCO 3复合材料的结晶行为聚丙烯是半结晶聚合物，其结晶性能对其力学性能有着显著影响．因此，为了进一步探明不同表面特性的nano-CaCO 3对i PP 力学性能影响的原因，研究复合物中i PP 的结晶行为就显得十分必要．Zhang ［12］等研究发现非离子改性剂与CaCO 3共同引入i PP 基体中可以提高nano-CaCO 3对i PP．由于nano-CaCO 3在i PP 基体中的分散都存在一定程度团聚，限制了复合材料冲击性能的大幅度提高．碳酸钙粒子的表面改性导致其在i PP 基体中的分散性提高，与基体相容性增加，根据刚性粒子增韧聚合物的渗逾理论［11］，粒子间距小于临界距粒子周围的基质韧带层会产生屈服，阻碍裂离时，10期李良钊等：改性纳米碳酸钙-聚丙烯复合材料的结构与性能研究1221结晶的异相成核作用，但也有报道硬脂酸表面处理降低了nano-CaCO 3对i PP 结晶的异相成核作用［5］出现β晶（图4）．图5是i PP 和i PP /CaCO 3复合亦未观察到β晶，这与文献材料的偏光显微镜图，报道改性剂的加入会诱导i PP 产生β晶不同［13，14］．我们通过DSC 观察了i PP /CaSt-nano-CaCO 3复合材料的结晶行为，如图3所示．随着CaSt-nano-CaCO 3含量增加，材料的热结晶温度提高，这表明CaSt-nano-CaCO 3对i PP 的结晶起到异相成核作用．但是与同等纳米粒子含量（10wt%）的i PP /nano-CaCO 3复合材料的结晶温度（132ħ ）相i PP /CaSt-nano-CaCO 3复合材料中i PP 的结晶比，温度降低了9ħ ，表明CaSt 的存在明显减弱了nano-CaCO 3对i PP 结晶的成核作用．上述结果表CaSt 表面改性增加粒子与基体相容性，明，导致虽然较好分散性是增加成核作其成核能力减弱，用的因素，可较好相容性对成核作用降低作用大于分散性改善对成核作用的增加作用．结晶度数据（表1）显示添加CaCO 3粒子后，材料的结晶度有轻微增加，但其增加程度不是很明显，推测结晶度的轻微提高对材料力学性能改善起到促进作用．．所以CaSt-nano-CaCO 3的加入对i PP 材仅对i PP 起到小幅度料的冲击强度提高不明显，增韧的效果．Fig．4WAXD profiles of pure i PP and i PP /CaSt-nano-CaCO 3composites对于高分子材料来说，除了晶型之外，球晶的尺寸也是影响材料力学性能的重要因素．纯i PP （图5（a ））球晶尺寸较大，球晶之间的界面相互外力作用下球晶之间易产生滑移破裂，作用较弱，c ，d ）显示容易导致材料发生脆性断裂．图5（b ，随着nano-CaCO 3和CaSt-nano-CaCO 3的含量增加，球晶明显细化，且数目增多．在相同粒子含量的条件下i PP /CaSt-nano-CaCO 3（图5（d ））复合材料中i PP 的球晶尺寸较大，表明粒子成核性减聚合物中尺寸较小的球晶则有利于弱．通常来说，韧性的提高．晶粒尺寸变小，完善程度降低，能促Fig．3DSC cooling curves of i PP /CaCO 3composites with进基体发生屈服变形［15 17］．复合材料冲击韧性的different concentrations of nano-CaCO 3or CaSt-nano-CaCO 3Table 1Crystallization enthalpy and crystallinity of i PP /CaSt-nano-提高可部分归因于碳酸钙的引入造成球晶的细化，球晶间不易滑移破裂所致．CaSt-nano-CaCO 3粒子在i PP 中分散性提高，应力缺陷区减少，有利于提高复合材料的冲击性能．但是由于球晶的尺寸大于i PP /nano-CaCO 3复合物中i PP 的球晶，导致i PP /CaSt-nano-CaCO 3复合材料的冲击性能与i PP /nano-CaCO 3相近．2. 4i PP /CaCO 3复合材料的熔体流动性能图6的结果显示改性或未改性nano-CaCO 3粒子的加入均导致i PP 复合材料熔体流动速率降低，零切黏度提高，且nano-CaCO 3填充i PP 体系的熔融指数下降较大．可能是由于nano-CaCO 3的加入限制了i PP 分子链自由运动，随着nano-CaCO 3and i PP /nano-CaCO 3compositesCaCO 3content （wt%）ΔH （J /g ）X （%）096. 246. 00. 5a1a2a5a10a10b97. 3101. 2103. 6100. 199. 5102. 846. 648. 449. 547. 947. 649. 2ΔH ：crystallization enthalpy ；X ：crystallinity ；aCaSt-nano-CaCO 3；bnano-CaCO 3半结晶性聚合物的力学性能与其晶型和结晶i PP 的β晶型比α晶型形态密切相关．一般来说，具有较高的抗冲击性能．广角X 射线衍射（WAXD ）证实i PP /CaSt-nano-CaCO 3复合材料未1222高分子学报2011年Fig．5POM micrographs of non-isothermally crystallized i PP /CaSt-nano -CaCO 3and i PP /nano-CaCO 3composites with the cooling rate of10K /mina ）i PP ；b ）i PP /nano-CaCO 3（100/10）；c ）i PP /CaSt-nano-CaCO 3（100/5）；d ）i PP /CaSt-nano-CaCO 3（100/10）小了nano-CaCO 3与i PP 直接相互作用，导致分子CaSt-nano-CaCO 3粒子与链运动阻力下降．同时，i PP 基体相容性变好，分散性提高，减弱了对i PP 分子链运动的限制．加上CaSt 对聚合物的加工起润滑作用，导致复合物的熔体流动速率降低程度减弱．可见CaSt 的存在削弱了CaCO 3对基体黏度的影响，使材料具有较好的加工性能．3Fig．6Melt flow rate （MFR ）of i PP /CaCO 3composites as结论由于硬脂酸钙的疏水作用，改善了nano-CaCO 3在i PP 基体中的分散状态，提高了其与i PP 相容性，粒子团聚现象减弱，提高了i PP /CaSt-nano-CaCO 3复合材料的断裂伸长率和弯曲性能，i PP /CaSt-nano-冲击性能也得到小幅提高．同时，CaCO 3复合材料的加工流动性能优于同等粒子含量的i PP /nano-CaCO 3复合材料．a function of CaCO 3contentCaCO 3含量增多，分子链运动难度加大，熔体流动速率降低．经CaSt 改性后，由于粒子表面包覆非极性脂肪酸盐，降低了nano-CaCO 3的表面能，减REFERENCES1234Han L A ，Wang Y ，Liu L ，Xiang F M ，Huang T ，Zhou Z W．Chinese J Polym Sci ，2010，28（4）：457 466Bao H D ，Guo Z X ，Yu J．Chinese J Polym Sci ，2009，27（3）：393 398Wang Yuhai （王玉海），Zhang Zishou （章自寿），Shen Hao （沈浩），Wang Chunguang （王春广），Mai Kancheng （麦堪成）．Acta Polymerica Sinica （高分子学报），2010，（12）：1444 1450Shen Yu （生瑜），Zhu Deqin （朱德钦），Wang Jianfen （王剑峰），Zhang Lizhen （张丽珍），Zhu Zhenrong （朱振榕）．Acta Polymerica Sinica （高分子学报），2008，（8）：813 8175678910111213Wan W ，Yu D ，Xie Y ，Guo X ，Zhou W ，Cao J．J Appl Polym Sci ，2006，102（4）：3480 3488Lin Z ，Huang Z ，Zhang Y ，Mai K ，Zeng H．J ApplPolym Sci ，2004，91（4）：2443 2453Liao K ，Chen X ，Zheng C．J Appl Polym Sci ，1995，57（10）：1245 1250Vymazal Z ，Volka K ，Vymazalova Z ，Mastny L ，Sabaa M W．Eur PolymJ ，1987，23（4）：331 335Odd F．J Appl Polym Sci ，1969，13（1）：69 80Wang Linjiang （王林江），Wu Daqing （吴大清），Su Damou （苏达谋）．Geology and Prospecting （地质与勘探），2001，37（2）：72 73Wu S H ，Margolina A．Polymer ，1990，31（5）：972 974Zhang Q X ，Yu Z Z ，Xie X L ，Mai Y W．Polymer ，2004，45（17）：5985 5994Feng Jiachun （冯嘉春），Chen Mingcai （陈鸣才），Huang Zhitang （黄志镗）．Chem J Chinese Universities （高等学校化学学报），2001，22（1）：154 1561415Guo T ，Wang L ，Zhang A ，Cai T．J Appl Polym Sci ，2005，97（3）：1154 1160Fu Q ，Wang G ，Liu C．Polymer ，1995，36（12）：2397 240110 期 16 17 李良钊等：改性纳米碳酸钙 -聚丙烯复合材料的结构与性能研究2365 2056 1223 Bartczak Z ， Argon A S ， Cohen R E ， Weinberg M． Polymer ，1999 ， 40 （ 9 ）： 2347 Lustiger A ， Marzinsky C N ， Mueller R R． J Polym Sci ， Part B ： Polym Phys ， 1998 ， 36 （ 12 ）： 2047 STRUCTURE AND PROPERTIES OF i PP / MODIFIED NANOCaCO 3 COMPOSITES LI Liangzhao 1 ，ZHANG Xiuqin 1 ，LUO Faliang 1 ，2 ，ZHAO Ying 1 ，WANG Dujin 1 （（ 2 1 Beijing National Laboratory for Molecular Sciences ，CAS Key Laboratory of Engineering Plastics ， Institute of Chemistry ，Chinese Academy of Sciences ，Beijing 100190 ） 750021 ） Key Laboratory of Energy and Chemical Engineering of Ningxia Autonomous Region ，Ningxia University ，Yinchuan Abstract Calciumstearate modified nano-CaCO 3 （ CaSt-nano-CaCO 3 ） was prepared ， and i PP / calcium stearate modified nano-CaCO 3 （ i PP / CaSt-nano-CaCO 3 ） was prepared by melt blending i PP with CaSt-nanoCaCO 3 particles ． Compared with pure i PP ， the addition of CaSt-nano-CaCO 3 and nano-CaCO 3 particles both increased flexural strength and flexural modulus of i PP ， and impact strength was also improved in these two series composites． In comparison with i PP / nano-CaCO 3 ， the impact toughness of i PP / CaSt-nano-CaCO 3 composites was improved slightly ， while the flexural modulus of i PP / CaSt-nano-CaCO 3 was obviously increased． Differential scanning calorimetry （ DSC ） and polarized optical microscopy （ POM ） tests showed that with increasing CaSt-nano-CaCO 3 content ， the crystallization temperature and the nucleating ability of the composites were all increased． The crystallization temperature of i PP / CaSt-nano-CaCO 3 is lower than that of i PP / nanoCaCO 3 with the same filler content ，indicating that the nucleating ability of CaSt-nano-CaCO 3 is weaker than that of nano-CaCO 3 in i PP matrix ． Wide-angle X-ray diffraction （ WAXD ） results showed the composites did not exhibit β crystal form after addition of nano-CaCO 3 and CaSt-nano-CaCO 3 particles． Compared with i PP / nanothe presence of calcium stearate increases the melt flow rate （ MFR ） of i PP composite with the same CaCO 3 ， implying that the processability of the composites will be improved with the modification of nanofiller content ， CaCO 3 with calcium stearate． Keywords Crystallization Calcium stearate ， Nano-CaCO 3 ， Polypropylene composites ，Mechanical properties ，。
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１ １ 实验试 剂 和仪 器 ．
丙烯 酸 （ Ａ） 丙 烯 酸 丁 酯 （ Ａ） 甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 Ａ 、 Ｂ 、
（ ＭＭＡ） 丙 烯 酸 甲 酯 （ 、 ＭＡ） 辛 烷 基 酚 聚 氧 乙 烯 醚 （ Ｐ一１ ） 、 Ｏ ０ 、
十二烷基 苯磺 酸钠 （ Ｂ ） 过 硫 酸钾 （ ： 为化 学 纯 ， ＤＳ 、 ＫＳ０ ） 均 市售 ； 双羟基复合金 属氧化物 （ Ｄ 、 —Ａ 水滑石 ： Ｌ Ｈ） Ｍｇ Ｉ 自制 。
ｘ 射 线 衍 射 仪 Ｄ ｍ ｘ一２ ０ Ｐ 型 ： ／ａ ２０ Ｃ 日本 ； ｒ ７型 拉 力 Ｐ 一１ 试 验 机 ： 大 国 际仪 器 股 份 有 限公 司 ； Ｒ Ｓ Ｉ Ｅ一 １ 红 外 光 宝 Ｐ ＩＴＧ ２ Ｘ
加入 丙烯酸柱撑 水 滑石 ， 层 间的丙 烯酸 根能 够参 与 聚合 反 其 应， 使水 滑石 均匀地分散 在树脂 中 ， 可有 效改善 树脂 的物 理化 学性 能 ， 赋予其 特殊 性 能 ， 并 因而 丙烯 酸 树脂／ 烯酸 柱撑 水 丙
赵
摘
维 （ 阳师 范学 院化 学与 化 工 学院 ， 成 陕西成 阳 ７ ２ ０ ） １００
要： 以丙烯酸酯类单 体和丙烯酸根 阴离子柱撑水 滑石 为聚合 单体 进行乳 液 聚合 ， 制备丙 烯酸 树脂／ 丙烯 酸柱
撑水滑石复合 材料 。对其进行 ｘ射线衍射 、 扫描 电镜 、 力学性能 、 热学性能分析 ， 结果表 明 ： 丙烯酸 树脂／ 丙烯酸柱 撑水 滑石复合材料 为纳米复合材料 ， 丙烯酸柱撑水 滑石片层较 均匀地 分散 于丙 烯酸树 脂基 体 中， 且有 部分 片层发 生剥 离 ， 其强度 和韧性 等力学性能 明显 提高 ， 改善 了纯丙烯酸树脂乳液 “ 热黏冷脆 ” 的缺 陷 ， 具有优异 的力学 和热学性能 。 关键词 ： 丙烯酸树脂 ； 乳液 聚合 ； 纳米 复合 ； 丙烯酸 柱撑水滑石
Ｌ Ｈｓ 的制备 Ｄ ）
将 一 定 量 Ｍｇ １ 滑 石 加 到 盛 有 去 离 子 水 的 三 口瓶 中 ， —Ａ 水
［ 基金项 目］陕西省教育厅科研基金 资助项 目：０ ０Ｋ ０ ； 阳师范学院科研基金项 目：９ Ｓ Ｋ１５ ２ １Ｊ ９ １成 ０ Ｘ Ｙ ０ 作者 简介 ： 赵维（ ９ １ ） 女 ， 士， １７ 一 ， 博 副教授 ， 主要从 事功能材料的研 究。
中 图 分 类 号 ： Ｑ６ ０４ ９ Ｔ ３ ． 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：２ ３— ３ ２ ２ １ ） ７— ０６— ３ ０ ５ ４ １ （ ０ ２ ０ ０ １ ０
Ｓｔ ｕｃ ｕ ｅ ａ ｄ Ｐｒ ｐｅ ｔｅ ｆ ｔ ｒ ｌｃ ｒ ｔ ｒ ｎ ｏ ｒ ｉ ｓ ｏ ｈｅ Ａｃ ｙ ｉ
第４ ２卷 第 ７期 ２１ ０ ２年 ７月
涂 料 工 业
ＰＡＩ ＮＴ ＆ ＣＯＡＴＩ ＮＧＳ Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
Ｖ０ ． Ｎｏ ７ １４２ ．
Ｊ １２ １ ｕ． ０ ２
丙 烯 酸 树 脂 ／ 烯 酸 柱 撑 水 滑 石 丙 纳 米 复 合 材 料 的 结 构 和 性 能 研 究
滑石 复 合 材 料 的合 成 研 究 具 有 重 要 的实 际意 义 。
谱仪 ： 日本 Ｓ Ｉ Ｄ Ｕ公 司 ； Ｓ ２ ０ Ｃ差示扫描量 热仪 ： Ｈ ＭＡ Ｚ Ｄ Ｃ ０Ｐ 德国
Ｎ Ｔ Ｓ Ｈ公 司 ； Ｍ 一 ３ ０型 扫 描 电镜 ：ｔ Ｊ Ｏ ＥＺＣ Ｊ Ｓ ６８ Ｅ本 Ｅ Ｌ公 司 。
乳液 。
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图 １ Ｌ Ｈ 和 不 同 Ｌ Ｈ 含 量 丙 烯 酸 树 脂／ 烯 酸 柱 撑 水 滑 石 复 合 Ｄ Ｄ 丙
材 料 膜 的 ｘ 一射 线衍 射 图
２ 性 能 测试
２ １ 丙 烯 酸 树 脂／ ． 丙烯 酸 柱 撑 水 滑 石 复 合 材 料 Ｘ 一 射线 衍射 分析 测试
实 验 条 件 ： ｕ ｏ，０ ｋ ×４ Ａ， Ｓ—Ｒ —Ｓ ＝１ Ｃ ｋ￣４ Ｖ ０ｍ Ｄ Ｓ Ｓ 。一 ０ ３ｍｍ一１ ， ． 。 扫描 速 度 为 ８ 。 ／ ｎ 采 样 宽 度 为 ０ ０ 。 石 墨 （ ） ｍｉ， ．２ ， 单色器 。
Ｆ ｇ １ Ｘ ＲＤ ｆＬ Ｈ ｎ ｃｙ ｉ ｅ ｉ ／ＡＡ — ＬＤＨ ｎ ｃ ｍｐ ｓ ｅ ｗｉ ｉ． ｏ Ｄ ａ ｄ ａ ｒｌ ｒ ｓ ｃ ｎ ｎａ ｏ ｏ ｏ ｉ ｔ ｔ ｈ
无机 阴离子取代 ， 也可被不 同体 积 的有 机 阴离子替 代 ， 从而得
到 柱 撑 水 滑 石 类 化 合 物 。 其 独 特 的 结 构 优 势 、 寸 优 势 、 能 尺 性 优 势 和 巨 大 的应 用 潜 力 。 ， 引 着 国 内外 越 来 越 多 的 学 者 吸 的关 注 。 由于 丙 烯 酸 是 合 成 高 分 子 材 料 ， 树 脂 合 成 过 程 中 在
ｄｉ ｅ ｅ ｔＬＤＨ ｏ ｄ ｎ ｆ ｒｎ ｆ ｌａ ｉｇ
３ ２ 丙 烯 酸树 脂／ 烯 酸 柱 撑 水 滑 石 复 合材 料 力学 ． 丙
性 能 的研究
图 ２为丙烯酸 树脂／ 丙烯 酸柱 撑水 滑石 复合 材料 拉伸 强
度 、 裂 伸 长 率 与 纳 米 水 滑 石 的质 量 分 数 的关 系 曲线 。 断
ｗｈｌ ｏｄ”ｏ ｕ ｅ ａ ｒ ｌｃ ｅ ｌｉｎ．Ｔ ｅ ｃ ｍｐ ｓｔ ｒ ｖｄ ｄ ｅ ｃ ｌ ｎ ｃ ａ ｃ ｎ ｈ ｒ ｌｐ ｏ ｅ ｔｅ ． ｉ ｃｌ ｅ ｆｐ ｒ ｃ ｉ ｍｕ ｓｏ ｈ ｏ ｏ ｉ ｐ ｏ ｉｅ ｘ ｅｌ ｔｍｅ ｈ ｎｉａ ａ ｄ ｔｅ ｍａ ｒ ｐ ｒｉｓ ｙ ｅ ｅ ｌ Ｋｅ ｏｒ ｙＷ ｄｓ： ｃ ｌｃ ｒ ｓｎ；ｅ ｌ ｓｏ ｏ ｙ ｒｚ ｔｏ ａ ｒ ｉ ｅ ｉ ｙ ｍｕ ｉｎ ｐ ｌｍｅ ｉａｉ ｎ；ｎ ｍｏ ｏ ａ ｃ ｍｐｏ ｉｅ；Ｍｇ—Ａ１一ＡＡ —ＬＤＨｓ ｓｔ
２ ２ 丙 烯酸 树 脂／ 烯 酸 柱 撑 水 滑 石 复 合材 料 力 学 ． 丙
性 能 的测试
将乳液倒入 洁净的表 面皿上 涂膜 ， 置至 干 （ 质 量 ） 放 恒 后 进 行 性 能 测 试 。将 涂 膜 制 备 成 哑 铃 型 的 样 品 ， 度 为 ２ ｍ， 长 ５ｍ
鲁 鲁
赵
维 ： 烯 酸 树 脂 ／ 烯 酸 柱 撑 水 滑石 纳 米 复 合 材 料 的结 构 和 性 能 研 究 丙 丙
加热搅拌 ， 加入一定量丙烯酸 ，搅拌至澄清溶液 。另加入一定
量 的 Ｎ Ｏ 溶 解 ， 热 搅 拌 。在 多 频 声 化 学 反 应 器 中 继 续 搅 ａ Ｈ， 加 拌， 晶化 ， 滤 ， 涤 ， 滤 液 ｐ ８ 冷 冻 干 燥 ， 抽 洗 至 Ｈ ， 即得 丙 烯 酸 柱
热仪上进行量热分析 ， 测定成膜 的玻璃 化温度 。测试条 件 ： 液 氮冷却 ； 度范 围： ０ ２ ０ｑ 升 温速率 ：０￣ ｍｎ 温 一１０～ ０ ｃ； １ Ｃ／ ｉ。
ａ 拉 伸 强 度 ：一 断 裂 伸 长 率 一 ｂ 图 ２ 不 同 Ｌ Ｈ 含 量 对 复合 材料 力 学性 能 的影 响 Ｄ
Ｆｉ ． Ｔ ｅ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｒ ｐ ￣ｙ ｉ ｆｕ ｎ ｅ ｏ ｈ ｍｏ ｎ ｆＬ ｇ２ ｈ ｃ ａ ｉ ｓｐ ｏ ｅ ｎ ｅ ｃ ｆｔ ｅ ａ ｕ ｔｏ ＤＨ ｌ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ａ ｒ ｌ ｅ ｉ／Ｍｇ— Ａ１一ＡＡ —ＬＤＨｓ ｎ ｎ ｃ ｍｐ ｓｔ ｓｐ ｅ ｒ ｄ ｆｏ ａ ｒｌｔ ｎ ｍｅｓ．Ｍｇ ｓｒ ｃ ： ｈ ｃ ｙｉ ｒｓｎ ｃ ａ ｏ ｏ ｏ ｉｅ ｗａ ｒｐａｅ ｒ ｍ ｃ ａｅ ｍｏ ｏ ｒ ｙ
一 一
ＡＡ —ＬＤＨｓ。 ｓ ｗｅｌａ ｍｕｓｆｅ ．ｅｃ ｂ ｍｕ ｓｏ ｏｙ ｒｚ ｔ ｎ ｐ ｏ ｅ ｓ Ｔ ｅ ｓｍ ｐ ｅ ｒ ｐ ｒ ｄ ｗｅ ｅ ａ ｌ ｓ ｅ ｌｉ ｒ ｔ ． ｙ ｅ ｌｉｎ ｐ ｌ ｍｅ ａｉ ｒ ｃ ｓ． ｈ ａ ｌｓ ｐ ｅ ａｅ ｒ ｉ ｉ ｏ
丙 烯 酸树 脂 乳 液 作 为 涂 料 已 得 到 了广 泛 的 应 用 ， 丙 烯 但
酸树脂乳 液存 在热黏冷脆 、 不耐溶 剂等缺 点 ， 以人 们对 其进 所
行改性 ； 羟基 复合金 属 氧化 物 （ Ｄ 是 一类 阴离 子 型层状 双 Ｌ Ｈ）
１ 试
验
无机 功能材料 ， 间 阴离 子 Ｃ ： 层 Ｏ 一可被 Ｎ ； 和 ｃ一 Ｏ ｌ 等简 单 的
ｃ ａａ ｔｒｚ ｄ ｂ ｈ ｃｅ ｅ ｙ ＸＲＤ ，Ｓ ｒ ｉ ＥＭ ，ＤＳ Ｃ，ａ ｄ ｔ ｓｅ ｏ ｔ ｃ ａ ｉａ ｎ ｈ ｒ ｌｐ ｏ ｅ ｔ ｓ ｎ ｅ ｔｄ ｆ ｒｉｓｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌａ ｄ ｔ ｅ ｍａ ｒ ｐ ｒｉ ．Ｒｅ ｕｔ ｈ ｗｅ ｈ ｔｔ ｅ ｅ ｓ ｌｓｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｈ