與膨潤(rùn)土相關(guān)的聚合物/黏土納米復(fù)合材料的分類

時(shí)間：2014-05-21 10:06:33

作者：世邦機(jī)器

聚合物/黏土納米復(fù)合材料的分類

根據(jù)復(fù)合材料中黏土片層在聚合物基體內(nèi)的分散狀態(tài)的不同，可分為以下3類。

（1）常規(guī)復(fù)合材料即復(fù)合材料中黏土一般保持原有的聚集狀態(tài)，膨潤(rùn)土的硅酸鹽片層并沒有發(fā)生層間擴(kuò)展等結(jié)構(gòu)上的變化，聚合物大分子沒有進(jìn)入硅酸鹽片層，黏土僅起到常規(guī)填料的作用。

（2）插層型納米復(fù)合材料在插層型納米復(fù)合材料中，聚合物進(jìn)入膨潤(rùn)土顆粒并插入硅酸鹽片層間，層間距因大分子的插入而明顯增大，但片層之間仍存在較強(qiáng)的范德化作用力，片層與片層的排列仍是規(guī)整有序的。

（3）剝離型納米復(fù)合材料聚合物分子大量進(jìn)入膨潤(rùn)土片層間，黏土片層完全剝離，層間相互作用力消失，疊層結(jié)構(gòu)被徹底破壞，硅酸鹽片層以單一片層狀無序而均勻地分散于聚合物基體中。

制備聚合物/黏土無機(jī)納米復(fù)合材料一般采用插層復(fù)合法。插層復(fù)合法又分為以下兩種。

原位插層聚合法即首先將聚合物單體分散，插入層狀膨潤(rùn)土片層間，然后進(jìn)行原位聚合，利用聚合時(shí)放出的大量的熱，克服硅酸鹽片層間的庫(kù)侖力，從而使硅酸鹽片層與聚合物以納米尺度復(fù)合。

聚合物插層法此法又分為聚合物溶液插層和聚合物熔體插層。聚合物溶液插層是聚合物的單分子鏈在溶液中借助于溶劑而插層進(jìn)入膨潤(rùn)土的硅酸鹽片層間，然后再揮發(fā)掉溶劑，形成納米復(fù)合材料；聚合物熔體插層是先將聚合物高溫熔融，在靜止或剪切力的作用下直接插層進(jìn)入膨潤(rùn)土的硅酸鹽片層間。膨潤(rùn)土生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，對(duì)膨潤(rùn)土生產(chǎn)線上的要求也是比較高的。相比之下，溶液插層需要適當(dāng)?shù)娜軇﹣硗瑫r(shí)溶解聚合物和分散硅酸鹽黏土，并且大量的溶劑不易回收，對(duì)環(huán)境不利，而熔體插層不需溶劑，無環(huán)境污染，因而是具有有工業(yè)化應(yīng)用前景的方法。