专题纳米二蒙脱土8量尺

专题：纳米(二)蒙脱土1

纳米微粒是近几年研究开发的新兴材料，纳米粒子这一技术的问世，为环氧树脂的改性提供了新途径。由于纳米粒子具有尺寸小，及比表面积大、表面能高、活性高、分散性好，加之将无机物的刚性尺寸稳定性，和热稳定性与聚合物的韧性、加工性，及介电性揉合在一起等独特的性能，表现出了较高的活性水平，很容易与环氧树脂中的某些官能团，发生物理或化学作用，可能提高复合材料的力学性能和热性能。环氧树脂/黏土纳米复合材料，出现以来备受国内外学者的关注，黏土矿物中由于硅酸盐晶片的叠层排列，经过有机化的处理以后，可以被聚合物或单体插层，制备出聚合物/黏土纳米复合材料中国机械网okmao.com。此外，黏土价格低廉、纳米结构原位生成，避免了黏土与聚合物共混聚集，为聚合物基纳米复合材料的制备，提供了一条有效的新型途径。环氧树脂/黏土纳米复合材料的制备方法，主要有插层复合、共混法2种。这位专家对此及相关内容，一一作了详细全面的介绍。

二、环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备和性能

(一)引言

利用有机/无机纳米复合技术制备聚合物基纳米复合材料，可以将无机物的刚性、尺寸稳定性，和热稳定性与聚合物的韧性、良好的加工，及介电性能结合起来，赋予基体材料许多新异的性能，是探索和制备高性能和多功能复合材料的重要途径之一。聚合物基纳米复合材料由于具有优良的物理、力学和化学性能，在基础研究和实际应用中都引起人们普遍的兴趣。其突出的性能与纳米分散相具有极大的比表面积，以及与基体间有很好的界面结合有关，特别是聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料，当层状硅酸盐在基体中含量很少时，就可以较大幅度地改善材料的力学性能、阻隔性能、阻燃性和耐溶剂性能，因而近年来成为研究热点。

环氧树脂(EP)作为热固性树脂的典型代表，具有灵活的结构设计性，通过其本身结构的设计、固化剂的选用，其固化工艺和固化性能可以在很大范围内进行调整。优良的综合性能使其具有颇为广泛的应用领域。然而环氧树脂也存在固化物脆性较大等不足，对此人们研究了各种方法改性环氧树脂。传统的改性方法以复合弹性体为主，但是弹性体在增韧的同时却牺牲了环氧树脂的强度、刚性和耐热性等其他物性。纳米技术及纳米材料的发展，为环氧树脂的改性提供了新的思路。特别是将具有天然纳米层状结构的蒙脱土(MMT)引入到环氧树脂，所得到环氧树脂基纳米复合材料，与基体树脂相比具有更加优异的性能。

目前制备EP/MMT纳米复合材料的方法，主要有溶剂法和熔融插层法，而熔融法因无需处理溶剂，更容易实现工业化。以N，N-二乙氨基丙胺作为固化剂，利用蒙脱土微粒尺寸、层间作用力弱和无限溶胀(1nm)的插入特性，采用熔融插层的方法，制备了环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料，测试了复合材料的性能，得到了一些初步的结果。

(二)实验部分

1、原料与试剂

E-51：工业级，岳阳石化总厂；钠基蒙脱土：浙江丰虹黏土有限公司产品；N，N-二乙氨基丙胺(EDAPA)：上海试剂总厂；十六烷基三甲基溴化铵(HTAB)：分析纯，天津福晨化学试剂厂产品；硝酸银：分析纯，北京北化精细化学品有限公司。

2、MMT的有机化处理

将质量分数为3%的蒙脱土水溶液倒入烧杯，室温下强烈搅拌1h静置2h，去除沉淀后备用。将溶液升温至75℃，滴加一定量的十六烷基三甲基溴化铵水溶液，强烈搅拌，反应4h后降温、静置、抽滤，反复用水洗涤至沉淀物不含卤离子为止(用0.1mol/L的AgNO3溶液检测无白色沉淀)，将其置于烘箱中一定温度下干燥至恒重，磨细、过筛得到有机化蒙脱土。

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