PS(聚苯乙烯)/有机修饰α-ZrP 纳米复合材料的制备、结构及性能研究

近年来,聚合物/无机层状纳米复合材料由于其多方面的优异性能已经引起人们广泛的关注,大量的研究表明,在纳米无机填料含量很小的情况下,复合材料的力学性能、热性能等即可得到明显的改善。目前,对蒙脱土、凹凸棒土等无机层状物与聚合物的纳米复合材料已有不少研究,但对聚合物/磷酸锆纳米复合材料的研究相对较少。α-ZrP层板结构稳定,在客体引入层间后依然能保持较为稳定的层板,而且其离子交换容量大,并具有长径比可控和粒子尺寸分布较窄等特点,可应用于聚合物/层状无机纳米复合材料的制备。为增大磷酸锆片层间距,促进其在聚合物基体中的剥离,同时增加磷酸锆片层与聚合物基体的相容性,需对a-ZrP进行有机修饰。a-ZrP一般是用小分子的胺或醇通过与其层板内外的一OH质子化反应或氢键作用进行有机修饰,也可进行大分子插层,但由于其层板间距较小,大分子直接插层较困难,通常需经小分子预撑后再与大分子交换。本文采用十八烷基二甲基叔胺(DMA)与对氯甲基化苯乙烯(CMS)合成了长链季铵盐(DMACMS)a-ZrP经甲胺预撑后再与DMA-CMS进行交换得到有机修饰磷酸锆(ZrPDMACMS)。该有机化处理的磷酸锆再与与PS熔融共混制得了PS/有机修饰磷酸锆纳米复合材料,并对其结构和性能进行了研究。

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