[发明专利]一种含纳米蒙脱土的聚烯烃的制备方法

说明书

本发明涉及一种含纳米蒙脱土的聚烯烃的制备方法。

纳米复合材料是指分散相尺寸至少有一维小于10nm²量级的复合材料。由于其纳米尺寸效应，大的比表面积以及强的界面相互作用，聚合物纳米复合材料优于相同组分常规聚合物复合材料的物理力学性能，将无机物的刚性，尺寸稳定性和热稳定性与聚合物的韧性，可加工性及介电性完美地结合起来，不仅如此，聚合物纳米复合材料还具有原组分不具备的特殊性能或功能，为制备高性能新材料提供了可能。

美国专利US3,950,303,US4,104,243,US4,473,672,US4,564,674，公开了在无机填料存在的条件下，乙烯原位聚合制备聚乙烯无机添料的复合材料。但存在不能将无机填料达到纳米分散，并且活性低，无法控制无机添料量等缺陷。

GB2008598A.和WO,79/01029.提出分子复合材料的设想，人们探索了多种应用于分子复合材料的方法，其中最为成功的方法是无机-有机复合体系的分子复合材料中的PA-6/粘土混合体系(CN96105362.3)。该方法的步骤是首先制备掺有12-氨基月桂酸的层状粘土组分(蒙脱土)，再于ε-己内酰胺混合聚合，在此过程中蒙脱土成分一层层展开分散于PA-6中从而形成PA-6与蒙脱土的分子复合材料。

该方法的分散动力为掺有12-氨基月桂酸的层状粘土组分(蒙脱土)具有一定极性，在与ε-己内酰胺混合时，由于蒙脱土具有一定的交换当量，将部分的ε-己内酰胺单体首先插入到蒙脱土层间，在聚合过程中由于聚合热的动力将蒙脱土层间打开，同时分散于聚合物中。

但是该方法的不足是，由于蒙脱土的交换当量是有限的，不能有很大量的单体进入层间，在层间打开过程中其放热有限层展开动力不足，制备的分子复合材料的重复性差，制备条件较为复杂；另外，掺有12-氨基月桂酸的层状粘土组分(蒙脱土)具有一定极性，因此它只对极性的单体具有交换的能力，对非极性单体如乙烯等则不能用上述方法制备分子复合材料。蒙脱土在聚合物中的比例很小一般为10％左右，无法达到高蒙脱土含量的分子复合材料。

本发明目的在于克服现有技术中蒙脱土层间不加催化剂而导致的蒙脱土的交换当量低的问题，提供了以蒙脱土通过茂金属化合物及烷基铝氧烷改性，将α-烯烃均聚或共聚，在形成聚合物的同时将蒙脱土形成纳米复合材料。