1、1.1.插层纳米复合材料定义插层纳米复合材料定义2.2.插层纳米复合材料发明插层纳米复合材料发明4.4.插层纳米复合材料的特点插层纳米复合材料的特点3.3.制备插层纳米复合材料的粘土所需具备的条件制备插层纳米复合材料的粘土所需具备的条件粘土与聚合物以某种方式形成的粘土以纳米级分散的复合材料。这类复合材料最早是由日本学者在1987年开创的，当时制造了尼龙6插层粘土纳米复合材料。后来又开发了聚酰亚胺插层粘土纳米复合材料。商品化的插层纳米复合材料，作为工程塑料应用于汽车零部件上。制备插层纳米复合材料的粘土所需具备的条件1粘土是层状的矿物粘土是层状的矿物2粘土的纯度粘土的纯度95953可以进行离子交换
2、可以进行离子交换4粘土稳定性好粘土稳定性好粘土颗粒能够分散成细小晶层，高径比达1000的完全分散的晶层。粘土是层状的矿物粘土是层状的矿物粘土的纯度粘土的纯度可以进行离子交换可以进行离子交换 粘土稳定性好粘土稳定性好1粘土的含量一般悬浊液悬浊液170-80高速搅拌2恒温搅拌反应数小时，静置过夜3去除上层澄清液体，得到白色絮状沉淀4大量去离子水洗涤，减压抽滤5滴加过量季滴加过量季铵盐溶液铵盐溶液真空干燥至衡重6研磨成粒径小于70m的粉末7有机蒙脱土有机蒙脱土用0.1mol/L的AgNO3溶液检验无白色或淡黄色沉淀改性方法预凝胶法 化学吸附化学吸附重氮甲烷与重氮甲烷与H-蒙脱土反应，蒙脱土反应，引入
3、烷氧基引入烷氧基以亚硫酰氯与以亚硫酰氯与H-蒙脱土蒙脱土反应，形成氯化蒙脱土反应，形成氯化蒙脱土H-蒙脱土：由硫酸、盐酸、磷酸或其混合酸进行酸化处理而得，主要改蒙脱土：由硫酸、盐酸、磷酸或其混合酸进行酸化处理而得，主要改变蒙脱土的物化性能，增强其活性变蒙脱土的物化性能，增强其活性 物理吸附物理吸附插层纳米复合材料的结构abc问：问：哪种不是插层纳米哪种不是插层纳米复合材料的结构？复合材料的结构？甲苯SAN：styreneacrylonitrile copolymer 苯乙烯一丙烯腈共聚物Master batch:母料硅烷硅酸盐插层方法分类插层方法分类化学插层单体原位插层聚合单体原位插层聚合聚合
4、物预聚体-聚合物预聚体插层交联固化插层加聚插层缩聚物理插层-聚合物直接插层聚合物熔融插层聚合物直接吸附插层聚合物直接吸附插层水溶液插层乳液插层有机溶液插层聚合物溶液插层聚合物溶液插层 插层方法插层方法单体原位插层聚合法单体原位插层聚合插层缩聚单体原位插层聚合插层加聚单体原位插层聚合插层加聚单体插层聚合优缺点 插层方法聚合物插层法插层方法聚合物插层法 聚合物插层法聚合物插层法水溶液插层法水溶液插层法 聚合物插层法乳液插层法聚合物插层法乳液插层法聚合物插层法有机溶液插层法聚合物插层法有机溶液插层法聚合物插层法熔融插层法聚合物插层法熔融插层法其他插层方法Fig.1Schematic structur
5、e of the synthesis of PAn/MMT nanocomposite單體的插入過程中過量的苯胺陽離子(An+)的加入使An+能夠完全取代Na+.經過去離子水的多次洗滌，離心，在最終的洗滌殘液的紫外吸收光譜中，苯胺的特征振動(280nm,n-*)已經消失(圖2 curve e),表明所有游離的An+都已經被除去.收集所有的洗滌殘液，用定量紫外吸收光譜檢測分析其中苯胺的含量，可得苯胺的飽和插入量是蒙脫土的6.8wt%。Fig.2UV absorption of the samples washed out of An/MMT力学性能阻隔性能热稳定性能可以看出，与EP基体相比，复合
6、材料的固化线性收缩率均有所下降，当蒙脱土质量分数为3%时，其值达到最低的0.61%，比基体树脂下降了30.7%。说明该纳米复合材料的尺寸稳定性好于纯环氧树脂。这是因为有机化蒙脱土在纳米复合材料中达到纳米级分散，蒙脱土片层与环氧树脂基体结合紧密，对处于周围的环氧树脂起到牵制作用，阻碍了环氧树脂的收缩，使固化线性收缩率下降。阻燃性能纳米复合材料(没有添加阻燃剂的情况下)在燃烧时具有以下明显特征：难点燃，火焰小、燃烧慢、无熔滴、烟雾少。燃烧效果对比图，图左侧是纯 EVA、右侧是添加了 3.5 有机蒙脱土的 EAV 纳米复合材料。可以明显看出，经过一分钟的燃烧后，纯 EVA 的燃烧消耗量要远远多于纳米
7、复合材料，同时出现严重的溶滴现象，反观 EVA纳米复合材料则具有明显的阻燃效果。燃烧现象:上图是燃烧过程对比图，从图中可以看出，经过相同的燃烧时间，纯聚合物燃烧的消耗量要远远大于纳米复合材料，同时出现严重的溶滴现象，反观纳米复合材料则明显具有上述特征，具有良好的阻燃效果。Ethylene Vinyl Acetate乙烯(E)及乙烯基醋酸盐(VA)聚酯聚酯粘土粘土聚烯烃粘土聚苯胺粘土环氧树脂环氧树脂粘土粘土聚氨酯粘土橡胶橡胶粘土粘土聚酰亚胺插层复合材料聚酰亚胺插层复合材料用的是原位插层聚合方法。聚酰亚胺插层复合材料合成芳香四酸二酐芳香二胺极性溶剂聚酰胺酸溶液聚酰聚酰亚胺亚胺聚酰聚酰亚胺亚胺热固法热固法直接加热至高温脱水溶液法溶液法二甲苯或醋酸酐作为脱水剂，关环生成 聚酰亚胺插层复合材料结构聚酰亚胺插层复合材料结构聚酰亚胺插层复合材料性能
