[发明专利]锚固型聚合物/蒙脱石纳米杂化材料的制备方法

摘要

本发明涉及聚合物/蒙脱石纳米杂化材料领域，公开了一种锚固型聚合物/蒙脱石纳米杂化材料的制备方法。本发明选用含硅氧基的季鏻盐离子液体作为插层剂兼自由基引发剂，以蒙脱石为模板导向进行自组装插层锚固，形成有机蒙脱石，并在此基础上进行鏻叶立德引发的常规自由基聚合，制备聚合物/蒙脱石纳米杂化材料。这种纳米杂化材料的制备方法成功解决了长期存在的蒙脱石在聚合物中难以全面而有效地均匀分散、与聚合物结合力弱等原因导致的聚合物/蒙脱石纳米复合材料的力学性能远远低于理论预期值的难题，具有增强和增韧的双重效果，拓宽了聚合物/蒙脱石纳米杂化材料的应用领域。

主权项

锚固型聚合物/蒙脱石纳米杂化材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将100重量份的蒙脱石加入200～500重量份的去离子水中，在20～90℃范围内混合搅拌，搅拌时间为30～480min；(2)将10～50重量份的含有硅氧基团的季鏻盐插层剂加入到上述步骤(1)中的溶液中反应0.5～24h，所述季鏻盐插层剂为三苯基[二甲基(γ‑烷基)甲氧基硅烷]卤化鏻；(3)取10～20重量份浓度为0.05～1mol/L的NaOH或KOH溶液加入到上述步骤(2)得到的溶液中，搅拌30～60min，季鏻盐插层剂末端的季鏻阳离子在碱性条件下转化为鏻叶立德；然后在高压汞灯的照射下10～30min，蒙脱石片层上的鏻叶立德中的三个苯基脱去一个苯基，变成自由基结构；(4)将上述步骤(3)中得到的溶液与聚合单体混合，其重量比为1∶(0.5～1)，所述聚合单体为苯乙烯、丙烯酸酯或氯乙烯，升温到50～90℃，氮气保护下聚合，反应时间2～12h，鏻叶立德产生的自由基引发聚合单体的自由基均聚或共聚，原位生成聚合物/黏土二元纳米杂化材料；采用真空过滤，将固体与液体分离，得到的固体产物用蒸馏水洗涤，在50℃～60℃下真空干燥，即得到锚固型聚合物/蒙脱石纳米杂化材料。