聚烯烃/蒙脱土纳米复合材料及其制备方法

公开号 CN 1769335A 公开日 2006．5．10 申请人 中国科学院化学研究所 一种聚烯烃/蒙脱土纳米复合材料及制备方法，该复合材料中蒙脱土片层部分或大部分剥离，并均匀分散在聚烯烃基体中，蒙脱土在纳米复合材料中的重量百分含量为0．1-10，所述聚烯烃为聚乙烯及高立体定向的聚丙烯。本发明采用价格低廉的Ziegler-Natta催化剂或茂金属催化剂，通过原位聚合制备出聚烯烃／蒙脱土纳米复合材料，其制备方法为：对蒙脱土进行干燥处理，或进一步的进行有机化处理。用处理后的蒙脱土制备催化剂。用催化剂制备聚烯烃朦脱土纳米复合材料。本发明的制备方法克服了现有物理加工技术中蒙脱土片层难以剥离，同时解决了聚烯烃朦脱土纳米复合材料的热稳定性和相稳定性差的问题。     

聚合物/蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

综述了插层法制备聚合物/蒙脱土纳米复合材料的原理，方法和途径，并对聚合物/蒙脱土纳米复合材料的微观结构的表征方法作了介绍。指出目前在插层制备聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究中所存在的一些问题。     

聚乙烯-蒙脱土纳米复合材料的结构与性能

利用MgCl2在醇溶剂中可溶解及蒙脱土(MMT)在醇溶剂中发生层间膨胀的特性,制备了负载于MMT层间的MMT-MgCl2-TiCl4催化剂。MgCl2的引入,屏蔽了MMT表面复杂的化学因素对MMT-MgCl2-TiCl4催化剂活性的影响,并起到了高效载体的作用;增大了MMT的层间距,为引入活性中心Ti及活化过程提供了空间,确保MMT-MgCl2-TiCl4催化剂具有很好的活性,同时也为MMT在聚合过程中的层间剥离提供了条件。通过原位插层聚合复合法制备了聚乙烯-MMT纳米复合材料(简称纳米复合材料)。用X射线衍射、场效应扫描电子显微镜和透射电子显微镜等技术考察MMT的层间距、纳米复合材料形态及MMT在聚乙烯基质中的分布时发现,MMT片层呈剥离状态。当纳米复合材料中MMT的质量分数为1.5%-2.0%时,纳米复合材料具有良好的力学性能。     

青岛大学研究不同工艺制备的PP/蒙脱土纳米复合材料的性能

聚合物／蒙脱土（MMT）纳米复合材料可大幅度提高聚合物的耐热性、气体阻隔性及阻燃性等。然而，由于纳米MMT与非极性的聚丙烯（PP）相容性很差，多种复合手段难以奏效。     

水性聚氨酯/硅烷蒙脱土纳米复合材料的制备与性能

用硅烷偶联剂修饰蒙脱土,制备了水性聚氨酯/硅烷蒙脱土纳米复合材料。傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和透射电镜表征结果表明,硅烷偶联剂对蒙脱土的表面进行了有效的修饰,合成水性聚氨酯的各单体在蒙脱土层间聚合,使片层间距达到了5.19nm。热重分析和力学测试表明,水性聚氨酯/硅烷蒙脱土纳米复合材料比纯水性聚氨酯具有更优异的热性能,当硅烷蒙脱土的质量分数为2%时,拉伸强度和断裂伸长率分别提高了56.4%和40.0%。     

聚酯／蒙脱土纳米复合材料的制造与应用

介绍了蒙脱土的组成、结构、类型及其有机化处理方法，概括了聚酯／蒙脱土纳为复合材料的各种制备及方法及其优、缺点和发展现状，对对聚酯／蒙脱土纳米复合材料在包装材料、工程塑料和纤维等领域的应用前景作了展望。     

一种纳米超高分子量聚乙烯复合材料的制备方法

公开号 CN 1796447A 公开日 2006．7．5 申请人 上海化工研究院 一种纳米超高分子量聚乙烯复合材料的制备方法。在反应釜中，100重量份的超高分子量聚乙烯在130-180℃下溶解于1000-5000重量份溶剂中，加入0．1-20重量份极性单体和0．01-5重量份引发剂，5-20MPa压力下反应1-3小时，加0．5-10重量份纳米无机材料粉末，继续反应1-2小时，     

一种线性低密度聚乙烯的制备方法

一种用于原位共聚制备线性低密度聚乙烯的催化剂体系，该催化剂体系是以均相或负载的新型α-双亚胺吡啶铁系配合物为齐聚催化剂，均相或负载型茂金属配合物为共聚催化剂共同组成，以乙烯为唯一原料，烷基铝氧烷为唯一助催化剂，     

改性蒙脱土负载单茂钛催化剂原位聚合制备聚乙烯纳米复合材料

采用十六烷基三甲基溴化铵对蒙脱土进行有机膨化改性,使其层间距扩大,研制出了有机改性蒙脱土(OMMT).以甲苯作为聚合介质,改性甲基铝氧烷(mMAO)活化五甲基茂基三氯化钛(Cp*TiCl3),生成的活性中心可插入、并负载在改性蒙脱土纳米片层间,然后催化乙烯进行原位配位聚合,制备聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料.对聚乙烯纳米复合材料的结构和性能进行了表征和测试,研究改性蒙脱土载体对Cp*TiCl3/mMAO催化乙烯聚合及对聚合产物结构、性能的影响.     

剥离型聚丙烯-蒙脱土纳米复合材料Ⅰ.Ziegler-Natta/有机改性蒙脱土复合催化剂催化丙烯聚合

采用化学反应法制备了Z ieg ler-Natta/有机咪唑盐改性蒙脱土复合催化剂(简称复合催化剂),并通过丙烯单体原位插层聚合制备了聚丙烯-蒙脱土纳米复合材料。考察了n(A l)∶n(T i)、聚合温度、聚合时间及溶剂种类对复合催化剂的活性及定向催化能力的影响。研究结果表明,与商品化CS-2型Zieg ler-Natta催化剂相比,复合催化剂的活性明显降低,在n(A l)∶n(T i)=100、聚合温度60℃、聚合时间1h、正庚烷为溶剂时,复合催化剂的活性较高,可达78.4kg/(m ol.h)。合成聚丙烯的等规度在85%~97%之间,熔融温度在160℃左右,重均相对分子质量达到(3.6~4.6)×105,相对分子质量分布在6.1~6.6之间。溶剂种类对合成聚丙烯的等规度影响较大。     

蒙脱土和高聚物纳米复合的研究进展

介绍了蒙脱土的结构特点和有机改性方法,探讨了蒙脱土与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯聚合物、聚酰胺、聚 丙烯、聚苯乙烯等高聚物的纳米复合及其应用情况,指出蒙脱土和高聚物的纳米复合材料具有成本低、密度 低、高耐热性、高强度、高气体阻隔性等特点,因此应用前景十分广泛。     

蒙脱土-聚合物纳米复合材料及其在油田开发中应用性能探讨

将工业品蒙脱土提纯，与铵盐进行离子交换，在PHP(HPAM)水溶液中冷冻干燥。得到蒙脱土的固态化纳米前驱物NPP。再用某种齐聚物包裹。得到核-壳结构颗粒(最大粒径0．5～2μm)，在单体聚合时颗粒剥离或分散，蒙脱土的粒径降至20～70nm，团聚颗粒占3％～5％，成为纳米复合材料(纳米颗粒)。介绍了2种纳米化前驱物的特性。超细颗粒与聚合物之间的强相互作用使纳米复合材料中聚合物的热降解性减小。用钻井液常规测定方法考察了所制备的纳米颗粒(主要是NPP—PHP纳米颗粒)悬浮液的流变及其他特性：增粘性远大于蒙脱土 PHP混合物浆；AV，PV，YP值对聚合物浓度很敏感；n、k值变化相对较小；在150℃热处理后粘度、滤失量、密度变化小；滤饼致密光滑；随聚合物浓度增大，pH迅速降至一恒定值(符合Kubo等的超微颗粒电中性理论)；AV值随NaCl加量增大而增大，随CaCl2加量增大而减小。在NPP—PHP泥饼中检出ZnS,CaS，CaCO3等物质，应为超细蒙脱土的生成物，生成反应有利于去除H2S和CO2，其不利影响有待研究。图5表2参12。     

聚丙烯/蒙脱土纳米复合树脂的结构、形态与性能

利用球形纳米蒙脱土(MMT)负载Ziegler-Natta催化剂制备了聚丙烯(PP)/MMT纳米复合树脂。复合树脂中的PP具有与普通PP相仿的等规度和熔点;可通过改变聚合条件调节复合树脂中PP的相对分子质量和MMT含量。采用SEM,WAXRD,POM,DMA,TG等方法研究了复合树脂的形态结构、结晶形态、流变行为、动态力学行为、力学性能、阻隔性能和热稳定性。表征结果显示,复合树脂颗粒呈球形,流动性良好;MMT片层均匀分散于PP基体中,MMT片层与PP基体的相容性较差,在熔融加工过程中会发生部分聚集。当MMT含量约为1.1%(w)时,复合树脂中可形成MMT的逾渗网络。当MMT含量为1.29%(w)时,复合树脂的综合力学性能较好。少量MMT的存在可提高复合树脂的液体阻隔性能和热稳定性。     

聚丙烯／蒙脱土纳米复合材料研究进展

综述了聚丙烯（PP）／蒙脱土（MMt）纳米复合材料的制备，蒙脱土有机化处理，插层方法以及PP／MMt纳米复合材料的力学性能、结晶性能等研究进展。有机改性剂可促使蒙脱土片层间距增大，有利于聚丙烯长链插入其间；极性相容剂增加了MMt与PP基体相容性及MMt在PP基质中的分散性，提高界面粘结和力学性能。纳米蒙脱土具有异相成核作用，但结晶速度受蒙脱土片层间距及PP基质等多种因素影响。     

蒙脱土纳米复合材料在油田开发中的应用探索——Ⅱ双酚A型PEO—NPP复合材料的制备与性能

以双酚A型PEO单体与固态前驱物(NPP或SLS)制备：PEO纳米复合材料。对其固化过程与条件(温度、时间、固化剂和固相含量)研究表明：酸酐固化剂和促进剂对复合材料的固化效果最好,片层充分剥离;在强酸处理剂中,DDM固化剂能使PEO—CH3(CH2)17NH3^ -MMTS片层完全剥离,而在弱酸性：PEO—CH3(CH2)17N(CH3)3^ -MMTS DDM中,片层需在苛刻条件下剥离。对比NPP与SLS,PEO—NPP复合物残留的未剥离片层仅3％;而PEO—SLS复合物残留团聚粒子较多。PEO—NPP复合材料的力学性能提高,热变形系数下降,热变形温度比纯PEO提高20～30℃,比PEO—SLS更适用于油田应用。     

蒙脱土增强的新型抗冲共聚聚丙烯树脂

采用具有可控颗粒形态的蒙脱土(MMT)负载Ziegler-Natta催化剂,进行连续的丙烯均聚反应和乙烯/丙烯气相共聚反应,以聚合反应参数调控树脂组成,制备了纳米MMT增强的三元抗冲共聚聚丙烯(PP)(EPRMMT@PP)树脂。考察了EPRMMT@PP树脂的相形态、熔融/结晶性能、热稳定性和力学性能。实验结果表明,MMT在聚合过程中片层得到剥离,MMT的引入稳定了乙丙橡胶(EPR)的分散微区尺度;纳米MMT对EPRMMT@PP树脂显示出结晶成核能力和有效的纳米效应,与普通抗冲共聚合金(EPR@PP)树脂相比,EPRMMT@PP树脂的熔融温度、结晶温度和热分解温度均提高;纳米MMT进一步促进了EPRMMT@PP树脂中EPR组分对PP基体的增韧作用。     

聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料的制备和性能研究

用钠基蒙脱土为原料,十六烷基三甲基溴化铵为插层剂,制备有机蒙脱土;以聚四氢呋喃二醇(PTMG)为软段,2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)为硬段,3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷(MOCA)为扩链交联剂(硫化剂),通过一步法制备出不同硬段比例和有机蒙脱土含量的聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料。通过正交设计实验考察了nNCO/nOH与MOCA的扩链系数及有机蒙脱土含量等因素对聚氨酯弹性体力学性能的影响。     

纳米蒙脱土/SBS复合改性沥青及其改性机理研究

利用纳米蒙脱土/SBS复合材料对沥青改性,通过示差扫描量热(DSC)法测试了改性沥青的热稳定性.利用红外光谱(FT-IR)法研究了其改性机理。结果表明,经纳米蒙脱土/SBS复合改性后,沥青的综合性能显著提高。纳米蒙脱土/SBS复合材料加入沥青中,形成稳定、均匀的网络结构,使沥青在韧性、强度与热稳定性方面具有明显改善。由于没有形成新的官能团,因此纳米蒙脱土/SBS复合材料对沥青的改性是一种物理共混过程。     

聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的研究进展

回顾了十多年来聚合物／蒙脱土纳米复合材料的研究进展情况。着重介绍了聚丙烯／蒙脱土纳米复合材料的制备、结构表征、结晶性能与结晶形态以及材料的力学、流变及染色性能。对其应用前景进行了展望。