丙烯酸树脂_蒙脱土纳米复合材料的制备研究.pdf

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丙烯酸树脂／蒙脱土纳米复合材料的制备研究实验部分文章编号：1004一1656(2008)10一1323埘郑海芳1，成丰1，杨柳涛1，罗琳1，谢秋玉2，李立新h(0MMT)。用丙烯酸(从)、硫酸化蓖麻油、乳化剂OP．10、过硫酸钾为原料进行水溶液聚合制得丙烯酸树脂。于102砌量级的复合材料⋯。由于其纳米尺度效成都6lOl09)用，使其表现出不同于传统复合材料的机械性能、域中，聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料最为引人注目，无论是基础研究还是工业开发都十分活跃H剖。纳米复合材料的主要类型有插层型和剥离型，插层聚合是将单体或齐聚物插人到层状结构坏硅酸盐的片状叠层结构，从而将微米尺度的硅均匀分散于聚合物基体中，实现聚合物和硅酸盐片层在纳米尺上的复合，其中粘土剥离并均匀分但它也有亟待解决的缺点，如使皮革“败色”，革身僵硬，与皮胶原的交联不牢固．单独鞣制不能使皮革的耐湿热稳定性满足使用的要求等。针对丙烯酸类复鞣剂的缺点，国内外的很多研究者都致用溶液剥离一吸附法制备的乙烯基聚合物／改性蒙脱土高分子纳米复合材料，可以较好地提高聚合丙烯酸类聚合物接枝在蒙脱土上得到的产物，可本文用改性钠基蒙脱土与丙烯酸树脂进行插层复合制得一种新型丙烯酸树脂基纳米复合材料。实验研究了蒙脱土的含量、反应温度和反应丙烯酸树脂／蒙脱土纳米复合材料的内部分散情况进行了研究。，．1．1试剂公司；十六烷基三甲基溴化铵，丙烯酸，过硫酸钾，乳化剂OP—10，均为分析纯，成都科龙化工试剂厂；Dw-2型多功能电动搅拌器(河南省巩义予华仪器有限公司)；傅立叶红外光谱仪(美国PE公(1-四川大学化学学院，四川成都610064；2．四川川化集团成都望江化工厂，四川脱土内可形成插层型或剥离型的纳米复合材料。蒙脱土含量及蒙脱土与丙烯酸树脂的反应温度、反应时间均对复合材料的剥离行为产生影响。在蒙脱土含量为树脂固含量的7％、温度为70℃、反应4h的条件下可得纳米复合材料是指分散相至少有一维尺寸小应、纳米分散相大的比表面积和强的界面相互作热学、电磁学和光学性能怛J。在纳米复合材料领的硅酸盐片层内，利用其聚合反应的放热效应破酸盐原始颗粒剥离成纳米厚度的片层单元，将其散是此方法制备纳米复合材料的关键【6J。丙烯酸树脂作为一种皮革鞣剂，自其问世以来，一直是皮革化学家研究的热点之一【．¨。其主要优点是选择填充性好，增强作用强，成革粒面平细、光滑等。力于对其进行改性的研究。马建中哺1等发现，采物的热稳定性。IJakshmi瑚ray龃a，Y．p叫叫等发现，用作填充型复鞣剂，它可以提高皮革的机械性能，使皮革粒面光滑和柔软，并能提高聚合物的耐湿热性能。时间对纳米复合材料插层、剥离行为的影响，并对1钠基蒙脱土(Na．monhlloriU∞ite)，阳离子交换容量为90mmoL／1009，上海试剂四厂赫维化工有限硫酸化蓖麻油，青岛城阳鑫源化工助剂厂。1．2主要仪器设备司)；l(s．90型超声波细胞粉碎机(宁波科声仪器厂)；X射线衍射仪(日本Rigaku-D／max—rA型旋转阳极X光衍射仪)；JSM-5900Lv型扫描电镜(SEM)(日本电子公司)。收稿日期：2008舭舶；修回日期：2008舶．13第20卷第lO期2008年10月化学研究与应用Re∞arch柚dApplicati∞摘要：采用离子交换法。用十六烷基三甲基溴化铵对钠基蒙脱土(Na-MMT)进行改性制备了有机蒙脱土将丙烯酸树脂与改性蒙脱土通过聚合插层制备了丙烯酸树脂／蒙脱土纳米复合材料。通过傅立叶变换红外(FnR)和x．射线衍射(xRD)等手段对复合材料的结构进行了表征，结果表明：丙烯酸树脂插层进入有机蒙到完全剥离的纳米复合材料。关键词：钠基蒙脱土；丙烯酸树脂；纳米复合材料中图分类号：TB3文献标识码：A联系人简介：李立新(1965·)．男．副教授，主要从事精细化工、环境友好功能材料领域的研究。Emd：u】cin@8i睢con∞Oct．．2008CheIIIicalV01．20．No．10．
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阳R逗00型红外光谱仪，KBr压片，在4000一mR谱图。其中复合材料的有机蒙脱土含量为衍射仪，连续记谱扫描，Cu鼬辐射(入=2结果与讨论0．154咖)。管电压40KV，电流100mA，扫描范围(2)卸d啪ooo呷憎溉(3)在250mL三口瓶中将一定量的蒙脱土分散于70℃搅拌3h，停止反应。将所得的混合液减压抽滤，用乙醇一蒸馏水反复洗涤至分离液中不含Br‘AgNO，不产生淡黄色沉淀)为止，将产物在70℃的烘箱中烘干，研磨制得有机蒙脱土。在250mL三口瓶中加入409去离子水，水浴加热至80℃，加人定量的过硫酸钾，搅拌0．5h，缓慢滴加丙烯酸，在80℃保温反应2h，降温到40℃，分别加入一定量的硫酸化蓖麻油、乳化剂OP-lO、液体，即为丙烯酸树脂产