PBT／粘土纳米复合材料的制备和性能表征.pdfVIP

第28眷第2期 千 蚍 业 Vo1 28No 2 2000年3月 ＼√ CHINAPLAS~C8LNDUSTRY Mar 2o00 PBT／~土纳米复合材料的制备和性能表征 朱笑初 景 肃 孟 娟 弓 红 罗道友 漆宗能 ———石，京工 霜蕃蠢技术实验室，北京100~4) (中国科学院化学研究所工 西 i 趸点实验室，北京1伽0鲫)／ 稍 { ； ／掌毋 通过插层聚台的方法制备了 玎／粘土纳米复台材料，用W．~XD、DSc、PLM等手段研究了其结构与结晶行为，并与 纯H 的性能及结构进行了比较。通过测试其力学性能及耐水解性研究了粘土对PBT树脂性能的影响 结果表明通 过插层聚合制稃的纳米PBT树脂的性能比纯PBT树脂有很多优点，为拓宽PBT的应用范围开辟了一条新的途径。 烈 墼 婴一簧台嘶 、埘耨 和蒙 ， 制备聚合物／’陆土纳米复合材料的常用方法是插 衍射峰向小角方向移动，其中 ．2 粘土最为明显，即 层法-1．2J。插层法一般有两种方式：一是单体预先插 PgI；~I]-2 粘土中的插层效果最为理想。在 ．1 、 层于层状结构的填料(如蒙脱土、云母、膨润土等)中， zj_0 粘土中，PBT分子几乎没有进入片层之间。这可 然后聚合成高分子；二是聚合物熔体直接插层于层状 以解释为：插层前Ti．1 、Zj-0~*粘土的层问距仍停留 结构的填料中。前者称为插层聚合．后者称为熔体插 在lnm数量级，层间的化学微环境不利于PBT大分 层 J。我们采用插层聚合的方法制备了P已 ／’阽土 子的渗入，使PBT在层间的插层聚合难于进行。 纳米复合材料，研究了其组成、性能与结构特征。 表1 不同种类牯土擂层前后层间距的变化 l 实验部分 Fig 1 Inter Lm妇 distm~e c}mng日of different clay 1．1原材料 有机牯土：表面处理的蒙脱土，中科院化学所提 供；丁二醇(BG)：日本旭化成公司产；对苯二甲酸二甲 酯(DMT)：德国休斯公司产。 1．2树脂台成工艺 DMT与BG以适当的比例在钛催化剂的作用下， 先醋交换．然后真空缩聚。分散于BG中的有机粘土 在适当的聚合过程中加入，制得在蒙脱土之间进行插 层聚合的PBT树脂。 、 ／＼ 1．3 性能测试 用小角X-射线衍射测定PBT分子在粘土层间的 插层效果；用广角x_射线衍射(W ①)方法来研究粘 土的加入对PBT晶型的影响；用差示扫描量热仪 ； (DSC)、偏光显微镜(PLM)对PE ／’陆土纳米复合材 料的结晶行为进行分析；用Instron万能试验机测定 图1有机粘土及P丑T／牯土纳米复台材料XRD图 PBTa．~土纳米复合材料的力学性能；此外，用耐沸水 F l XP,D patte~s of 孽mD． Iay 8nd PBT／day rI《m∞疆 碡 性测试研究了复合材料的稳定性。 l一有机桔土；2—3,4．P圈 ／粘土纳米复合材料 2 结果与i,-ji~ (牯土音量为：5％．3％，1％) 2．1 PBT在不同粘土中插层效粜的研究 以1j一2 粘土作为HlT合成的分散相，测试不同 用中科院化学所提供的经不同膨化处理的有机粘 粘土含量下PE 树脂中粘土在插层前后的层问距变 土进行P