中华医学超声杂志

应用化学 ›› 1997, Vol. 0 ›› Issue (2): 63-65.

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短链分子交换粘土纳米级复合材料合成和表征

石恒真, Lan Tie Pinnavaia T.J.   

  1. 1. 河南周口师范高等专科学校化学系, 周口 466000;
    2. 美国密执安州立大学化学系
  • 收稿日期:1996-06-07 修回日期:1996-12-12 出版日期:1997-04-10 发布日期:1997-04-10

Synthesis and Characterization of Short Chain Alkylammonium Ion Exchanged Clay Nanocomposites

Shi Hengzhen, Lan Tie Pinnavaia T.J.   

  1. 1. Department of Chemistry, Zhoukou Teachers College, Zhoukou 466000;
    2. Department of Chemistry, Michigan State University, E.Lansing, MI48824 USA
  • Received:1996-06-07 Revised:1996-12-12 Published:1997-04-10 Online:1997-04-10

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摘要： 具有 2: 1 结构的页硅酸盐组成的蒙脱石以 1 nm 厚和～2000 的页片长宽比分散在高分子聚合体中能优化和改善纳米级复合材料的机械性能. Toyota 研究人员[1～3]曾报道这种阳离子可交换的粘土矿物以纳米级片状体均匀分散在热塑型尼龙-6 中可使得材料的机械性能、热稳定性等均得到了改善,Lan等人[4,5]报道了长链烷基胺CH3(CH2)nNH3+(n> 8)交换的粘土起到修饰页硅酸盐的层表面的作用, 在聚醚胺的固化条件下, 有机粘土以单层片状体均匀分散在热固型环氧树酯本体中所形成增强的纳米级复合材料, 具有低 Tg, 抗张强度和抗张模量比原基质增加了10 倍多, 而短链分子 CH3(CH2)nNH3+(n< 8)交换的蒙脱石[6]在形成纳米级材料时导致相分离, 材料性能欠佳. 本文采用短链分子(n= 2)多次阳离子交换所合成的有机粘土,使得 1 nm 厚的页硅酸盐单层片状体均匀分散在环氧树脂的聚合体中, 优化了机械性能。

关键词: 嵌入, 粘土, 纳米级复合材料, 合成, 表征

Abstract: The organoclay has been prepared from short chain alkylammonium ion exchanged montmorillonite. The clay nanolayers can be homogeneously dispersed in epoxy matrix under curing in polyetheramine at 125℃. The organoclay structure and molecular dispersion of the layered silicates were verified using X-ray diffraction. Better reinforcement mechanical proporties for short chain molecule exchanged organoclay have been achieved.

Key words: intercalation, clay, nanocomposite, synthesis, characterization

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