尼龙6蒙脱土纳米复合材料的制备和性能研究.pdf

第16卷第2期沈阳化工学院学报vdL602
20026JOURNALOFSHENYANGINSTITUTEOFCHEMICALTECHNOLOGyJ2002

文章编号：10044639(2002)02009905

尼龙6／蒙脱土纳米复合材料的制备和性能研究

王娜，田一光，封禄田，张明学，陈千贵
(沈阳化工学院，辽宁沈阳ItO021)

摘要：利用微波加热变换渣分2步将淳选后的矗然钠基蒙脱土转变为镍基蒙脱土进而将己内
酰胺单体引八层问．再利用原位插层复告法制备尼龙6／蒙脱土蚋米复告材料．x射线荧光分析删
定钠基原土、二农变换钠基蒙脱土和二次变换镍基蒙脱土的化学组成．幕得镍离子的变换度为
8856％射线衍射嬉果显示尼龙6／镍基土的衍射峰(28)分别由肄基蒙脱土的576(‘)穆至低
于0．8(。)的位王．即d㈨值分别由1．53rifT1增至¨rim以上M0【au奔验表明镍基土可以稳定地悬
浮在尼龙6的甲醯溶液中．说明硅酸盐片层与尼龙6之阃存在较强的化学作用原干力显微镜照片
显示蒙脱土的硅酸盐片层以蚋米足寸无规则分散在泉告物基体中舍镍基土为1％的尼龙6／镍基
土复告物的拉伸强度较纯尼龙6提高235％
关饕词：蒙脱土；尼龙6；己内酰胺；纳米复合物；制备
中圈分类号：O631文献标识码：A

尼龙6是一种应用广泛的工程塑料，具有优
良的物理、机械性能但是，由于酰胺极性基团的1实验部分
作用，尼龙6的吸水率高，热变形温度低，限制了
其应用_1近年来，国内外学者利用原位聚台插1．1仪器和设备

层技术将单体插入到硅酸盐粘土材料片层间．进钙基蒙脱土：辽宁凌源产品；732型阳离子
行原位聚台得到高分子聚合物埔土纳米复合材
交换树脂：上海化学试剂公司生产；己内酰胺，6一
料l2J．其中硅酸盐组分提供了优异的力学和热
氨基己酸：上海试剂三厂生产
稳定性，而有机高分子保证了良好的可加工性主要仪器：增力电动搅拌机(JB5O—D型)；离
采用原位插层聚台方法制备无机一有机纳米复合心机(LXJ一64叭型)；微波炉(E70E一2650W)；电
材料可赋予材料许多采用传统共混方法难以达光分析天平(JG328A)．
到的优良性能】．但文献中复台材料的制备大
都采用先将长链烷基铵(或长链氨基酸)阳离子1．2实验方法

引人蒙脱土层间，制得“有机蒙脱土”，再向层间12．1钠基土的浮选
引人有机单体，“粘土有机化”这步成本高，工艺浮选出粒径小于5m的土浆，测固含量待
复杂．本实验利用微波加热法将天然钠基土转化
用
为镍基土，通过配位理论把单体【人蒙脱土层
1．22钠基土的制备
阃，再使其在层间聚合，制得尼龙6／蒙脱土纳米将732型阳离子交换树脂处理后，转化成钠
复合材料采用该法得到的复合材料在热力学和型树脂，再利用微波加热交换法将其与钠基土浆
力学性能上均优于纯尼龙6
微波交换
1．23镰基土的制备

收辅目新：2001—01—08
作者简介：：t1(i977一)，女．辽宁沈阳^．在读硕士．主要从事无机-有机纳米复合物的制备和性能研究

l00沈阳化工学院学报

将钠型阳离子交换树脂转化成镍型树脂后，
利用微波加热交换法将其与上述钠基土浆微波2结果与讨论
交换
I24单体引人及聚合21交换度的测定

将单体己内酰胺和催化剂6氨基己酸、牯钠基土和镍基土的化学组成如附表所示
土以一定比例加人后，升温到一定温度，络和一附表钠基土和镍基土的化学组成(／％)
定时间后，升温除水，当水除去后，继续升温至
250℃左右，聚合一定时间．

13表征与测试

1．31z射线荧光分析
将适量的钠基原土、二次交换钠土、二次交
换镍土的土浆烘干，然后放在马弗炉中，900℃
下灼烧6h，干质量约为5g，研成粉末．用日本理
学E3080型x射线荧光分析仪测定试样的化学
组成
根据表中数据计算l5r得到3种蒙脱土的平
13．2红外光谱(IR)
均化学式如下：
采用KBr压片法在美国ThermoNicolet公
钠基原土：
司生产的NEXUS470FTIR红外光谱仪上收
(Cau01M2Nao0973KoB)(AI11672Fe01122
取样品的常温红外光谱．
MgD2565)[Si4O10](OH)2·nH2O
133射线衍射(XRD)分析
二次交换钠基土：
用日本理学公司产D／maxIIB型旋转阳极
(Cao0393Nao5914)(^山1864Feoll09
衍射仪对试样进行x射线衍射分析，CuKa辐
Mg02369)[s01o](0H)2·nH2O
射，石墨单色器，管电压40kV，管电流20mA，
二次交换镍基土：
连续记谱扫描(扫描速度为4(。)／min，扫描范围
(3919Cao00847Nao059I(00oo7)(AllI136
为08～40(。)，狭缝宽度为