聚氯乙烯-納米水滑石復(fù)合材料的制備和表征.pdf

1、水滑石是一種陰離子型層狀無(wú)機(jī)材料，對(duì)聚氯乙烯(PVC)具有熱穩(wěn)定、阻燃抑煙等作用。本文以提高納米水滑石在PVC基體中的分散均勻性和減小分散相尺寸，制備綜合性能良好的PVC/納米水滑石復(fù)合材料為目標(biāo)，對(duì)氯乙烯(VC)/表面處理納米水滑石原位懸浮聚合，聚合物/水滑石原位同時(shí)生成技術(shù)制備丙烯酸酯聚合物/十二烷基硫酸根插層水滑石(ACR/SDS-HT)復(fù)合物及其與PVC的熔融共混復(fù)合進(jìn)行了研究，對(duì)得到的PVC/納米水滑石復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行

2、了表征。 在前有小試研究基礎(chǔ)上，在100升工業(yè)中試釜中進(jìn)行硬脂酸鋅表面處理納米水滑石存在下的VC原位懸浮聚合，研究了納米水滑石添加量對(duì)聚合過(guò)程、復(fù)合樹(shù)脂顆粒特性和性能的影響，發(fā)現(xiàn)原位懸浮聚合時(shí)，加料方式對(duì)水滑石在PVC顆粒的包覆效果有很大影響，采用倒加料方式可以使水滑石很好包覆在PVC顆粒內(nèi)部。納米水滑石的加入對(duì)PVC顆粒特性略有影響，而對(duì)PVC分子量影響不大。PVC復(fù)合樹(shù)脂的白度、熱穩(wěn)定時(shí)間和熱分解溫度隨水滑石添加量增加而增大

3、，表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定效果；同時(shí)，PVC制品的耐熱溫度也有一定提高。原位懸浮聚合得到的PVC復(fù)合樹(shù)脂經(jīng)加工后，團(tuán)聚納米水滑石解離，以納米尺度均勻分散于PVC基體之中，復(fù)合材料的拉伸模量和拉伸強(qiáng)度均隨納米水滑石添加量的增加而增加，并存在抗沖強(qiáng)度明顯提高的最佳納米水滑石添加量。 采用聚合物/插層水滑石同時(shí)生成技術(shù)合成了ACR/SDS-HT復(fù)合物，采用共沉淀法制備了十二烷基硫酸根插層的水滑石。改性水滑石中十二烷基硫酸根與水滑石存在電荷作

4、用，ACR分子鏈部分插層，使十二烷基硫酸根和ACR的熱穩(wěn)定性提高。采用ACR/SDS-HT插層水滑石復(fù)合物與PVC熔融加工，制備了水滑石部分剝離、分散尺寸小、分散均勻、一定取向的PVC/水滑石納米復(fù)合材料；而采用十二烷基硫酸根插層水滑石與PVC熔融加工，很難實(shí)現(xiàn)水滑石的插層和納米分散。隨著ACR/SDS-HT復(fù)合物添加量的增加，PVC加工塑化時(shí)間縮短，拉伸強(qiáng)度和楊氏模量增加，抗沖強(qiáng)度最大提高到純PVC的2倍左右，表現(xiàn)出良好的綜合改性效果