聚合物/有机蒙脱土纳米复合材料分散形态的制备影响因素

Investigation of polymer/OMMT nanocomposites-influence factor and the mechanism of substructural morphology

选择不同种类的有机蒙脱土(OMMT)和不同聚合物种类,采用不同加工条件和工艺,利用机械混炼法或挤出法制备出了不同亚微观形态的聚合物/有机蒙脱土纳米复合材料。首先通过研究具有不同的改性层间距的OMMT,发现改性后层间距的增大有利于聚合物分子的插层及蒙脱土片层的剥离,有利于制备剥离型纳米复合材料,并用示意图简要说明了形成过程;而同一种OMMT在具有不同分子结构的聚合物中,利用实例(高密度、低密度、线型低密度聚乙烯)以及简易示意图说明了聚合物分子链结构对于制备的纳米复合材料的亚微观形态的影响机理。在加工工艺条件中,加工过程中的剪切力大小是主要影响因素,通过以挤出法和机械混炼法制备的PP/OMMT与EPDM/OMMT纳米复合材料的TEM结果对比分析,说明剪切力的增大有利于蒙脱土片层的分离,更倾向于制备出剥离型纳米复合材料。

Several types of OMMT and polymer were selected,with different mixing conditions and procedures,via mechanical blending or extrusion.Several polymer/OMMT nanocomposites with different substructural morphology were successfully prepared with different space distances.The results of XRD and TEM showed that the OMMT with larger space distance would form exfoliation nanocomposits;and then the schemes was used to explain the mechanism.The polyethylene（such as LDPE,HDPE,LLDPE） composited with the same OMMT indicated the influence of different molecular chain structure.Different morphologies of PP/OMMT and EPDM/OMMT nanocomposites were discussed to reveal the structure influence of shear force.