國外專家提出插層原位聚合物基有機(jī)一無機(jī)納米級(jí)復(fù)合材料的概念，其臺(tái)成過程就是利用聚合物單體插入到具有層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽粘土中，在粘土的層問原位聚臺(tái)，形成有序的納米復(fù)合材料此外，聚合物還可在層狀結(jié)構(gòu)粘土中直接插層復(fù)臺(tái)，聚臺(tái)物大分子鏈的插層在某些情況下可促進(jìn)牯土結(jié)構(gòu)的解理，在聚合物基體中形成納米量級(jí)復(fù)合材料。而具有這種特性的粘土常見的即為膨潤土。這種納米復(fù)臺(tái)材料具有理想的粘接性能，可清理無機(jī)物與聚臺(tái)物基體兩物質(zhì)的熱膨脹系數(shù)不匹配的問題，由此可發(fā)揮無機(jī)材料的優(yōu)異力學(xué)性能、高耐熱性能，同時(shí)此類納米復(fù)合材料熔體或溶液與聚合物流體具有相似的流變性能，因此對(duì)多種類型的成型加工有廣泛的適應(yīng)性。

　　首先使用陽離子交換能力為l19mmol／100g的蒙脫石和E-已內(nèi)酰胺在酸性條件下合成納米級(jí)復(fù)合材料，材料的抗張強(qiáng)度、抗張模量和熱變形溫度明顯增強(qiáng)。系統(tǒng)的研究了環(huán)氧樹酯一牯土體系，利用水熱合成的方法，采用不同鏈長烷基胺陽離子和具有不同層表面電荷密度的粘土礦物合成了已修飾粘土層間表面的有機(jī)粘土，不僅對(duì)烷基胺陽離子在硅酸鹽層間的取向，有機(jī)粘土的溶劑化、交換離子鏈長、層電荷密度和有機(jī)粘土層間高度的關(guān)系系統(tǒng)的研究，而且使這種已被修飾層間表面的有機(jī)牯土在125℃、聚醚胺固化條件下粘土以單層片狀分散在聚合物本體中，結(jié)構(gòu)得到XRD和TEM證實(shí)，材料的抗張強(qiáng)度和抗張模量比環(huán)氧樹酯聚合物基質(zhì)的性能增加近10倍，隨粘土含量的增加抗張強(qiáng)度和抗張模量線性增加。

　　短鏈烷基胺陽離子通過多次交換的粘土能以單層納米砌塊均勻分散在環(huán)氧樹酯聚合體中，避免了牯土礦物中水合離子交換不完全在形成納米材料時(shí)導(dǎo)致的相分離，由于短鏈分子完全交換有機(jī)粘土分散在聚合物中能較好的改善粘土納米層和聚合物界面之間的作用力，因此短鏈分子交換的粘土形成的環(huán)氧樹酯納米級(jí)復(fù)合材料的性能優(yōu)于長鏈分子交換粘土的性能。

　　中國科學(xué)院喬放等(1997)利用聚酰胺和膨潤土制備出聚酰胺／粘土納米復(fù)合材料，粘土以納米尺度均勻地分散在聚酰胺基體中。較常規(guī)加聚酰胺復(fù)合材料具有更高強(qiáng)度、模量、耐熱與氣體隔阻等性能．是一種性能優(yōu)異的聚酰胺材料。作者將其制備原理稱為“一步法原位插層聚合”，將蒙脫石進(jìn)行有機(jī)陽離子交換后，再將聚酰胺單體插入到準(zhǔn)二維蒙脫石結(jié)構(gòu)層間，使單體在有限的納米空間內(nèi)原位聚合，瞢將蒙脫石結(jié)構(gòu)層撐開，形成納米級(jí)蒙脫石結(jié)構(gòu)單元層均勻分布在聚酰胺中的納米復(fù)合材料。

章永華等(1998)利用可聚合性季胺鹽與膨潤土制備了可聚合性季胺鹽一膨潤土嵌入復(fù)合物。這種復(fù)合材料在苯乙烯中具有很好的防沉降性。

此文摘自中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，我們只是為了分享，交流，并不代表華濰膨潤土公司觀點(diǎn)。