改性蒙脫土-尼龍66鹽組裝材料的制備與性能.pdf

1、自然界中的層狀硅酸鹽粘土是一種結晶硅酸鋁鹽，其基本構建塊具有多層結構。在眾多的天然無機礦物中，蒙脫土(MMT)一般由兩個Si-O四面體和中間的一個Al-O八面體共用一條邊以2∶1的結構組成。片狀粘土可用于催化劑、吸收劑、金屬螯合劑和有機/粘土納米復合材料。根據(jù)以往的報道，納米復合材料具有不同的形狀，例如納米球體、納米立方體、納米線、納米管、納米纖維、納米環(huán)、納米片等。這種自組裝的出現(xiàn)是由于非共價鍵結合力的作用，如離子電荷的相互作用、氫鍵

2、、芳香族π-π鍵、范德華力和疏水作用。蒙脫土的多層結構中平均每個構建塊含有8～10個片晶，每個片晶的尺寸80×80×1nm。先前有報道稱這些片晶的離子特性和高縱橫比的形態(tài)使其在水溶液蒸發(fā)時自組裝。有機插層粘土的構建塊以一定的有機/粘土比例自組裝成高度有序的微結構，這種自組裝歸因于硅酸鹽的離子電荷和有機鏈的疏水作用等非共價鍵結合力。但是，關于蒙脫土/有機組裝材料制備和性能研究的報道卻很少。
　　 本文采用硅烷偶聯(lián)劑kh-550對工

3、業(yè)級鈉基蒙脫土(Na+MMT,微米構建塊粒徑0.6μm～2.8μm)直接改性，然后均勻的分散在尼龍66鹽的溶液中，溶液蒸發(fā)成膜后經(jīng)高溫高壓聚合生成改性MMT/尼龍66鹽組裝材料。通過掃描電子顯微鏡(SEM)觀察到其表面微米級的彎葉片狀(長度大約8μm～14μm，寬度大約1μm～2μm)和棒狀（長度大約2μm～4μm，直徑大約1μm）結構，并采用X射線能譜儀測量此結構上的氮含量。同時考慮到Na+MMT的粒徑和片層結構，推測是改性MMT與尼

4、龍66之間組裝成有序結構。然后通過熱重分析研究組裝體對組裝材料的熱性能影響，探討體系中后縮聚時間、水分和無機相/有機相比例對組裝體的影響。
　　 研究結果表明:經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑改性，MMT片層接上了反應性基團氨基，成功得到改性MMT。改性MMT與尼龍66鹽通過聚合得到改性MMT/尼龍66鹽組裝材料。對彎葉片狀和棒狀組裝體進行熱重分析，隨著MMT改性程度的增加，改性MMT/尼龍66鹽組裝材料的失重率和TONSET以及TMAX不斷增加