蒙脱石尼龙6纳米复合材料制备及性能研究.pdf

第1期矿产保护与和用No．I
2003年2月CONSERVATIONANDUTILIZATIONOFMINERALRESOURCESFeb．2003

霉尊囊并缓习訇

蒙脱石／尼龙6纳米复合材料制备及性能研究’

余丽秀’．．，王秋霞’--，张建斌。，田国锋。，吴彬，郭丽
(1．中国地质大学研究生院，北京，100083；2．国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心，郑州，450006
3．山东东辰工程塑料有限公司，济南，250220i4．山东东辰公司，济南，250220)

摘要：介绍了熔体挤出法蒙脱石／尼龙6纳米复合材料制备、性能、影响因素及应用前景。将自制的改性蒙
脱石同尼龙6、稳定剂、硬脂酸等混合均匀后，用双螺杆挤出机挤出造粒，制备的蒙脱石／尼龙6纳米复合材
料拉伸强度84．41MPa、抗弯强度115．40MPa、热变形温度(0．45MPa)189"C。
关键词：蒙脱石；尼龙6；熔体挤出；纳米复合材料；制备；性能
中图分类号：TB324文献标识码：B文章编号：1001—0076(2003)01—0015—04

SynthesisofMontmorillonite／Nylon6Nano——compositesanditsCharacterization

yULi—xiu，WANGQiu—xia，ZHANGJian—bin，et．al
(TheGraduateSchoolofChinaUniversityofGeoscience，Beijing100083，China)

Abstract：TheSynthesis，characteristicsandanalysisofthermodynamicsandapplications
prospectsofmontmorillonites／nylon6nano——compositeswithmeltextrusionarereviewedinthis
paper．Thenano—compositesmaterialscanbeproducedbyaprocessof“meltextrusionpelletiz—

ingafterblendingofmodifiedmontmorillonitewithnylon6，stabilizingagent，stearicacidand
somespecialadditives”．Thetensilestrengthofthematerialswas84．41MPa，flexuralstrength
115．40Mpa。heatdistortiontemperature(O．45MPa)189℃．
Keywords：montmorillonite；nylon6；meltextrusion；nano—composites；synthesis；character—

istiCS

纳米复合材料是指分散相尺度至少有一维小于以两个硅氧四面体夹一个铝氧八面体构成单位晶
100nm的复合材料。由于其纳米分散相比表面积大胞。并在二维方向上连接成片、在z轴方向以一定
并同基体有强的结合或偶联作用。因此。在力学、热厚度堆积而成的层状矿物。主要存在于膨润土、累托
学、电磁学、光学和气体阻隔性能等方面较常规无机石等层状或混层状硅酸盐粘土矿物中。能直接或提
填料／聚合物复合材料有明显的提高，并且具有一些纯后使用。由于蒙脱石四面体中的硅被铝、八面体
特殊的性能。是近十年来迅速发展的新型功能材料。中的铝被镁同晶置换，使片层表面具有过剩的负电
用途广泛，成为当今材料学科的研究热点，其制备技荷，并通过层间吸附Na、K、ca2、Mg2等阳离
术涉及非金属矿物加工、高分子材料形成的交叉学子达到晶胞电荷平衡，因而从晶层微观结构看。形成
科领域卜3l。了平衡的双电层结构。由于层面的负电性。层间阳
蒙脱石／尼龙6纳米复合材料用蒙脱石结构是离子很容易被其它无机或有机阳离子置换。可用做

·收稿日期：2002—11—10
基金项目：国土资源部重点开发项目(编号：1212180201102)
作者简介：余丽秀(1962一)．女．湖北新洲人．高级工程师．大学本科。长期从事非金属矿材料及复合材料研究。

·16·矿产保护与利用2003焦

阳离子交换的有机物种类很多，但应用不同结构、性本文主要讨论了熔体挤出(插层)法蒙脱石／尼
能有机阳离子改性蒙脱石对复合材料基体有不同的龙6纳米复合材料制备、性能、影响因素及应用前
要求，其矿物改性和复合材料制备工艺均有较大差景。
别，使得有机化改性蒙脱石成为品种众多、变化复
1改性蒙脱石制备
杂、应用面广的矿物功能性材料。
用于复合材料制备的改性蒙脱石由于其层间距1．1蒙脱石性能特征
增大，在同聚合物单体、聚合物溶液或聚合物