專利名稱：聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聚合物與無機(jī)納米填料復(fù)合材料及其制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚對二氧環(huán)己酮(PPDO)不僅具有優(yōu)良的生物降解性，生物可吸收性和生物相容性，而且具有良好的柔韌性，已用于生物醫(yī)用材料，具有廣闊的發(fā)展前景。但是要將其作為通用塑料來推廣應(yīng)用卻存在較大的障礙一是其單體價格較高，生產(chǎn)成本較為昂貴；二是要合成具有實(shí)用價值的高分子量的聚對二氧環(huán)己酮，通常對單體純度、催化劑活性及聚合反應(yīng)條件要求甚高，而且聚合時間長，聚合產(chǎn)物結(jié)晶速度慢，熔體強(qiáng)度低，成型加工困難。這些障礙限制了其作為通用塑料來推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服聚對二氧環(huán)己酮在合成和應(yīng)用中存在的缺點(diǎn)，采用蒙脫土進(jìn)行改性，以提供一種聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料及其制備方法。
本發(fā)明提供的聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料，包括聚對二氧環(huán)己酮基體材料，其特征在于該材料中還含有納米級的蒙脫土，含有的納米級蒙脫土與聚對二氧環(huán)己酮的重量比為0.5～20∶100，該材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-15～-2℃，結(jié)晶溫度為40～60℃，熔點(diǎn)為103～113℃，熱初始分解溫度大于200℃。
本發(fā)明提供的制備上述聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料的方法，其特征在于該方法是將重量比為100∶0.5～20的對二氧環(huán)己酮單體和蒙脫土，在氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下，于30～50℃下攪拌2～5小時，使蒙脫土充分溶脹，讓對二氧環(huán)己酮單體進(jìn)入蒙脫土層間，然后升溫至60～120℃，加入催化劑，催化劑與單體的摩爾比為1∶250～1000，使對二氧環(huán)己酮單體在蒙脫土層間和表面發(fā)生原位聚合和插層聚合，反應(yīng)2～20小時即可，或直接將聚對二氧環(huán)己酮與蒙脫土，按重量比為100∶0.5～20的比例，先在高速攪拌機(jī)中共混均勻，然后將共混物用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混擠出，共混溫度為100～140℃。
上述方法中所用的蒙脫土為H-蒙脫土，Na-蒙脫土，Mg-蒙脫土或Ca-蒙脫土，其陽離子交換容量大于70meq/100g。
上述方法中所用的催化劑為烷基鋁、烷氧基化合物或辛酸亞錫。烷基鋁優(yōu)選三甲基鋁或三乙基鋁，烷氧基化合物優(yōu)選異丙醇鋁或鈦酸丁酯。
上述方法中所用的蒙脫土可以是未經(jīng)有機(jī)化處理的，也可以是經(jīng)有機(jī)化處理的。將蒙脫土進(jìn)行有機(jī)化處理為公知技術(shù)，具體方法是將陽離子交換總?cè)萘看笥?0meq/100g的蒙脫土，在分散介質(zhì)蒸餾水或去離子水中高速攪拌1小時，使之形成穩(wěn)定懸浮液；然后靜置0.5小時，用400目濾布對懸浮液進(jìn)行過濾，得到濾液，備用；將20～50份(相對于100份蒙脫土)有機(jī)化改性劑溶解于10～500份分散介質(zhì)水中；將上述濾液加熱至50～70℃，滴加有機(jī)化改性劑溶液，并在50～70℃下恒溫攪拌10～20小時，進(jìn)行離子交換；然后抽濾，反復(fù)用蒸餾水洗滌至不含游離的有機(jī)化改性劑為止；最后在50℃下真空干燥20小時，直至蒙脫土恒重，并研磨成小于100微米的粉末即可。其中所用的有機(jī)化改性劑為季銨鹽或羥銨鹽。具體可選用十八烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨，十六烷基二甲基羥乙基溴化銨、十六烷基甲基二羥乙基溴化銨等。
由于蒙脫土片層在聚對二氧環(huán)己酮的聚合或與之共混中被全部或部分剝離后，呈納米尺寸均勻分散在聚對二氧環(huán)己酮基體中，其納米尺寸效應(yīng)(至少一維小于100納米)會在聚對二氧環(huán)己酮鏈段和蒙脫土片層之間產(chǎn)生很強(qiáng)的界面作用力，從而不僅可以改善聚對二氧環(huán)己酮材料的力學(xué)性能和熱性能，而且能使其結(jié)晶速率加快，成型加工中熔體強(qiáng)度增加較大，因而可克服純聚對二氧環(huán)己酮不能吹膜成型的缺陷。更重要的是采用這種方法制備的聚對二氧環(huán)己酮納米復(fù)合材料對單體和反應(yīng)條件要求較低，而且在較短的時間內(nèi)就可以得到用已有技術(shù)在較長時間才能獲得的相近分子量的聚合產(chǎn)物，生產(chǎn)周期也大為縮短，且方法簡單，易于控制。
四

圖1為蒙脫土與本發(fā)明實(shí)施例所獲部分復(fù)合材料的X衍射圖；圖2為聚對二氧環(huán)己酮均聚物與復(fù)合材料的差示掃描熱分析圖；圖3為聚對二氧環(huán)己酮均聚物與復(fù)合材料的熱重分析圖；圖4為聚對二氧環(huán)己酮均聚物與復(fù)合材料隨反應(yīng)時間的增加分子量的變化圖。
五具體實(shí)施例方式
下面給出實(shí)施例以對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，有必要指出的是以下實(shí)施例不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員根據(jù)上述本發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整仍屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1(一)將陽離子交換總?cè)萘繛?00meq/100g的20g Na-蒙脫土置于500ml蒸餾水或去離子水中，高速攪拌1小時，使之形成穩(wěn)定懸浮液；然后靜置0.5小時，用400目濾布對懸浮液進(jìn)行過濾，得到濾液，備用；將4g十八烷基三甲基氯化銨溶于25ml蒸餾水中；將上述濾液加熱至50℃，滴加十八烷基三甲基氯化銨溶液，并在50℃下恒溫攪拌10小時，進(jìn)行離子交換；然后自然冷卻至室溫，抽濾，并反復(fù)用蒸餾水洗滌多次，至用1mol/L的硝酸銀溶液檢測濾液中無氯離子為止；最后在50℃下真空干燥20小時，直至蒙脫土恒重，并研磨成小于100微米的粉末即可。
(二)將對二氧環(huán)己酮單體100g和上述制備的有機(jī)蒙脫土3g，依次加入有氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)的反應(yīng)瓶中，在30℃下攪拌2小時，使蒙脫土充分溶脹，讓對二氧環(huán)己酮單體進(jìn)入蒙脫土層間，然后升溫到60℃，再加入與單體摩爾比為1∶1000的三乙基鋁甲苯溶液，使對二氧環(huán)己酮單體在蒙脫土層間或表面發(fā)生原位聚合和插層聚合反應(yīng)3小時后，即獲得聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料。
實(shí)施例2(一)將陽離子交換總?cè)萘繛?0meq/100g的20gH-蒙脫土置于500ml蒸餾水或去離子水中，高速攪拌1小時，使之形成穩(wěn)定懸浮液；然后靜置0.5小時，用400目濾布對懸浮液進(jìn)行過濾，得到濾液，備用；將4g十八烷基三甲基氯化銨溶于25ml蒸餾水中；將上述濾液加熱至60℃，滴加十八烷基三甲基氯化銨溶液，并在60℃下恒溫攪拌20小時，進(jìn)行離子交換；然后自然冷卻至室溫，抽濾，并反復(fù)用蒸餾水洗滌多次，至用1mol/L的硝酸銀溶液檢測濾液中無氯離子為止；最后在50℃下真空干燥20小時，直至蒙脫土恒重，并研磨成小于100微米的粉末即可。
(二)將對二氧環(huán)己酮單體100g和上述制備的有機(jī)蒙脫土5g，依次加入有氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)的反應(yīng)瓶中，在40℃下攪拌3小時，使蒙脫土充分溶脹，讓對二氧環(huán)己酮單體進(jìn)入蒙脫土層間，然后升溫到70℃，再加入與單體摩爾比為1∶500的三甲基鋁甲苯溶液，使對二氧環(huán)己酮單體在蒙脫土層間或表面發(fā)生原位聚合和插層聚合反應(yīng)5小時后，即獲得聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料。
實(shí)施例3(一)將陽離子交換總?cè)萘繛?20meq/100g的20gMg-蒙脫土置于500ml蒸餾水或去離子水中，高速攪拌1小時，使之形成穩(wěn)定懸浮液；然后靜置0.5小時，用400目濾布對懸浮液進(jìn)行過濾，得到濾液，備用；將4g十八烷基三甲基氯化銨溶于25ml蒸餾水中；將上述濾液加熱至70℃，滴加十八烷基三甲基氯化銨溶液，并在70℃下恒溫攪拌15小時，進(jìn)行離子交換；然后自然冷卻至室溫，抽濾，并反復(fù)用蒸餾水洗滌多次，至用1mol/L的硝酸銀溶液檢測濾液中無氯離子為止；最后在50℃下真空干燥20小時，直至蒙脫土恒重，并研磨成小于100微米的粉末即可。
(二)將對二氧環(huán)己酮單體100g和上述制備的有機(jī)蒙脫土10g，依次加入有氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)的反應(yīng)瓶中，在50℃下攪拌4小時，使蒙脫土充分溶脹，讓對二氧環(huán)己酮單體進(jìn)入蒙脫土層間，然后升溫到80℃，再加入與單體摩爾比為1∶750的辛酸亞錫甲苯溶液，使對二氧環(huán)己酮單體在蒙脫土層間或表面發(fā)生原位聚合和插層聚合反應(yīng)20小時后，即獲得聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料。
實(shí)施例4(一)將陽離子交換總?cè)萘繛?5meq/100g的20gNa-蒙脫土置于500ml蒸餾水或去離子水中，高速攪拌1小時，使之形成穩(wěn)定懸浮液；然后靜置0.5小時，用400目濾布對懸浮液進(jìn)行過濾，得到濾液，備用；將4g十八烷基三甲基氯化銨溶于25ml蒸餾水中；將上述濾液加熱至70℃，滴加十八烷基三甲基氯化銨溶液，并在70℃下恒溫攪拌20小時，進(jìn)行離子交換；然后自然冷卻至室溫，抽濾，并反復(fù)用蒸餾水洗滌多次，至用1mol/L的硝酸銀溶液檢測濾液中無氯離子為止；最后在50℃下真空干燥20小時，直至蒙脫土恒重，并研磨成小于100微米的粉末即可。
(二)將對二氧環(huán)己酮單體100g和上述制備的有機(jī)蒙脫土20g，依次加入有氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)的反應(yīng)瓶中，在35℃下攪拌5小時，使蒙脫土充分溶脹，讓對二氧環(huán)己酮單體進(jìn)入蒙脫土層間，然后升溫到100℃，再加入與單體摩爾比為1∶250的異丙醇鋁甲苯溶液，使對二氧環(huán)己酮單體在蒙脫土層間或表面發(fā)生原位聚合和插層聚合反應(yīng)10小時后，即獲得聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料。
實(shí)施例5(一)將陽離子交換總?cè)萘繛?00meq/100g的20gCa-蒙脫土置于500ml蒸餾水或去離子水中，高速攪拌1小時，使之形成穩(wěn)定懸浮液；然后靜置0.5小時，用400目濾布對懸浮液進(jìn)行過濾，得到濾液，備用；將4g十六烷基二甲基羥乙基溴化銨溶于25ml蒸餾水中；將上述濾液加熱至50℃，滴加十六烷基二甲基羥乙基溴化銨溶液，并在50℃下恒溫攪拌10小時，進(jìn)行離子交換；然后自然冷卻至室溫，抽濾，并反復(fù)用蒸餾水洗滌多次，至用1mol/L的硝酸銀溶液檢測濾液中無氯離子為止；最后在50℃下真空干燥20小時，直至蒙脫土恒重，并研磨成小于100微米的粉末即可。
(二)將對二氧環(huán)己酮單體100g和上述制備的有機(jī)蒙脫土1g，依次加入有氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)的反應(yīng)瓶中，在30℃下攪拌2小時，使蒙脫土充分溶脹，讓對二氧環(huán)己酮單體進(jìn)入蒙脫土層間，然后升溫到120℃，再加入與單體摩爾比為1∶250的三甲基鋁甲苯溶液，使對二氧環(huán)己酮單體在蒙脫土層間或表面發(fā)生原位聚合和插層聚合反應(yīng)15小時后，即獲得聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料。
實(shí)施例6將對二氧環(huán)己酮100g和陽離子交換總?cè)萘繛?0meq/100gNa-蒙脫土3g，依次加入有氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)的反應(yīng)瓶中，在40℃下攪拌4小時，使蒙脫土充分溶脹，讓對二氧環(huán)己酮單體進(jìn)入蒙脫土層間，然后升溫到70℃，再加入與單體摩爾比為1∶1000的三乙基鋁甲苯溶液，使對二氧環(huán)己酮單體在蒙脫土層間或表面發(fā)生原位聚合和插層聚合反應(yīng)15小時后，即獲得聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料。
實(shí)施例7將對二氧環(huán)己酮100g和陽離子交換總?cè)萘繛?00meq/100gH-蒙脫土5g，依次加入有氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)的反應(yīng)瓶中，在40℃下攪拌3小時，使蒙脫土充分溶脹，讓對二氧環(huán)己酮單體進(jìn)入蒙脫土層間，然后升溫到80℃，再加入與單體摩爾比為1∶750的異丙醇鋁甲苯溶液，使對二氧環(huán)己酮單體在蒙脫土層間或表面發(fā)生原位聚合和插層聚合反應(yīng)10小時后，即獲得聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料。
實(shí)施例8將對二氧環(huán)己酮100g和陽離子交換總?cè)萘繛?20meq/100gMg-蒙脫土10g，依次加入有氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)的反應(yīng)瓶中，在50℃下攪拌2小時，使蒙脫土充分溶脹，讓對二氧環(huán)己酮單體進(jìn)入蒙脫土層間，然后升溫到90℃，再加入與單體摩爾比為1∶500的辛酸亞錫甲苯溶液，使對二氧環(huán)己酮單體在蒙脫土層間或表面發(fā)生原位聚合和插層聚合反應(yīng)5小時后，即獲得聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料。
實(shí)施例9(一)將陽離子交換總?cè)萘繛?5meq/100g的20gNa-蒙脫土置于500ml蒸餾水或去離子水中，高速攪拌1小時，使之形成穩(wěn)定懸浮液；然后靜置0.5小時，用400目濾布對懸浮液進(jìn)行過濾，得到濾液，備用；將4g十八烷基三甲基氯化銨溶于25ml蒸餾水中；將上述濾液加熱至50℃，滴加十八烷基三甲基氯化銨溶液，并在50℃下恒溫攪拌16小時，進(jìn)行離子交換；然后自然冷卻至室溫，抽濾，并反復(fù)用蒸餾水洗滌多次，至用1mol/L的硝酸銀溶液檢測濾液中無氯離子為止；最后在50℃下真空干燥20小時，直至蒙脫土恒重，并研磨成小于100微米的粉末即可。
(二)將特性粘數(shù)為1.6dL/g的聚對二氧環(huán)己酮100g與上述制備的有機(jī)蒙脫土20g，先在高速攪拌機(jī)中共混均勻，然后將共混物用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混擠出，即獲得聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料，共混溫度為100～140℃。
實(shí)施例10(一)將陽離子交換總?cè)萘繛?00meq/100g的20gMg-蒙脫土置于500ml蒸餾水或去離子水中，高速攪拌1小時，使之形成穩(wěn)定懸浮液；然后靜置0.5小時，用400目濾布對懸浮液進(jìn)行過濾，得到濾液，備用；將4g十六烷基二甲基羥乙基溴化銨溶于25ml蒸餾水中；將上述濾液加熱至50℃，滴加十六烷基二甲基羥乙基溴化銨溶液，并在50℃下恒溫攪拌16小時，進(jìn)行離子交換；然后自然冷卻至室溫，抽濾，并反復(fù)用蒸餾水洗滌多次，至用1mol/L的硝酸銀溶液檢測濾液中無氯離子為止；最后在50℃下真空干燥20小時，直至蒙脫土恒重，并研磨成小于100微米的粉末即可。
(二)將特性粘數(shù)為1.6dL/g的聚對二氧環(huán)己酮100g與上述制備的有機(jī)蒙脫土5g，先在高速攪拌機(jī)中共混均勻，然后將共混物用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混擠出，即獲得聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料，共混溫度為100～140℃。
實(shí)施例11(一)將陽離子交換總?cè)萘繛?0meq/100g的20gH-蒙脫土置于500ml蒸餾水或去離子水中，高速攪拌1小時，使之形成穩(wěn)定懸浮液；然后靜置0.5小時，用400目濾布對懸浮液進(jìn)行過濾，得到濾液，備用；將4g十八烷基三甲基氯化銨溶于25ml蒸餾水中；將上述濾液加熱至50℃，滴加十八烷基三甲基氯化銨溶液，并在50℃下恒溫攪拌16小時，進(jìn)行離子交換；然后自然冷卻至室溫，抽濾，并反復(fù)用蒸餾水洗滌多次，至用1mol/L的硝酸銀溶液檢測濾液中無氯離子為止；最后在50℃下真空干燥20小時，直至蒙脫土恒重，并研磨成小于100微米的粉末即可。
(二)將特性粘數(shù)為1.6dL/g的聚對二氧環(huán)己酮100g與上述制備的有機(jī)蒙脫土3g，先在高速攪拌機(jī)中共混均勻，然后將共混物用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混擠出，即獲得聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料，共混溫度為100～140℃。
實(shí)施例12將100g特性粘數(shù)為1.6dL/g的聚對二氧環(huán)己酮與10g陽離子交換總?cè)萘繛?00meq/100g的Ca-蒙脫土，一起先在高速攪拌機(jī)中共混均勻，然后將共混物用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混擠出，即獲得聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料，共混溫度為100～140℃。
實(shí)施例13
將100g特性粘數(shù)為1.6dL/g的聚對二氧環(huán)己酮與1g陽離子交換總?cè)萘繛?00meq/100g的Na-蒙脫土，一起先在高速攪拌機(jī)中共混均勻，然后將共混物用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混擠出，即獲得聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料，共混溫度為100～140℃。
實(shí)施例14將100g特性粘數(shù)為1.6dL/g的聚對二氧環(huán)己酮與15g陽離子交換總?cè)萘繛?0meq/100g的H-蒙脫土，先在高速攪拌機(jī)中共混均勻，然后將共混物用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混擠出，即獲得聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料，共混溫度為100～140℃。
為了考察本發(fā)明制備的聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料的機(jī)械性能、熱性能，以及蒙脫土在聚合反應(yīng)中對聚合反應(yīng)速率的影響，將所得的部分復(fù)合材料與聚對二氧環(huán)己酮均聚物進(jìn)行了如下的性能測試機(jī)械性能測試將復(fù)合材料進(jìn)行壓片形成板材后，制備成樣條，按GB1040-79規(guī)定測試其拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率，其結(jié)果見表1。從表1可看到，本發(fā)明提供的復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率都較聚對二氧環(huán)己酮均聚物有了很大的提高。
X射線衍射(XRD)測試測試條件為Cu靶Kα譜線(波長，1.5406)，40kV/20mA。所得圖譜見圖1。圖中MTT-Na是指Na-蒙脫土；PPDO是指聚對二氧環(huán)己酮均聚物；MTT-OH是指經(jīng)十八烷基三甲基氯化銨有機(jī)化處理的蒙脫土；MTT-1831是指經(jīng)十六烷基二甲基羥乙基溴化銨有機(jī)化處理的蒙脫土。從圖中的譜線可看到，天然蒙脫土的層間距約1.22nm，有機(jī)化處理后的蒙脫土層間距約為1.84～2.24nm，復(fù)合材料中使用未經(jīng)有機(jī)化處理的蒙脫土，其層間距比純蒙脫土的已有所增加，而使用經(jīng)有機(jī)化處理的蒙脫土的層間距則增加較大，在3.21～3.72nm左右，說明聚合物進(jìn)入了蒙脫土層間，形成了納米復(fù)合材料。
差示掃描熱分析(DSC)測試采用DSC分析儀器將樣品先加熱到140℃，恒溫5分種，消除熱歷史，然后以10℃/min的冷卻到-60℃，再以相同的速率升溫掃描到140℃。測試結(jié)果見圖2。圖2中的(a)圖為降溫掃描圖，(b)圖為升溫掃描圖。從測試結(jié)果中可看到，復(fù)合材料與聚對二氧環(huán)己酮均聚物相比，其結(jié)晶溫度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以及熔點(diǎn)都有所提高。
熱重分析(TG)測試在以50mL/min速率的氮?dú)鈿夥障?，?0℃/min的升溫速率從室溫升溫到400℃進(jìn)行測試，結(jié)果見圖3。從測試結(jié)果可看到復(fù)合材料的熱分解溫度與聚對二氧環(huán)己酮均聚物相比，有了較大的提高。
聚合速率測試測試結(jié)果見圖4。測試結(jié)果表明在蒙脫土存在下，較短的時間內(nèi)即可得到較高分子量的產(chǎn)物，說明蒙脫土在聚合過程中起到了催化加速的作用，能縮短聚合時間。
表1

權(quán)利要求
1.一種聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料，包括聚對二氧環(huán)己酮基體材料，其特征在于該材料中還含有納米級的蒙脫土，含有的納米級蒙脫土與聚對二氧環(huán)己酮的重量比為0.5～20∶100，該材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-15～-2℃，結(jié)晶溫度為40～60℃，熔點(diǎn)為103～113℃，熱初始分解溫度大于200℃。
2.一種制備權(quán)利要求1所述的聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料的方法，其特征在于該方法是將重量比為100∶0.5～20的對二氧環(huán)己酮單體和蒙脫土，在氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下，于30～50℃下攪拌2～5小時，然后升溫至60～120℃，加入催化劑，催化劑與單體的摩爾比為1∶250～1000，反應(yīng)2～20小時，即可，或?qū)⒕蹖Χ醐h(huán)己酮與蒙脫土，按重量比為100∶0.5～20的比例，先在高速攪拌機(jī)中共混均勻，然后將共混物用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混擠出，共混溫度為100～140℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所用的蒙脫土為H-蒙脫土，Na-蒙脫土，Mg-蒙脫土或Ca-蒙脫土，其陽離子交換容量大于70meq/100g。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所用的蒙脫土為經(jīng)有機(jī)化處理的。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所用的催化劑為烷基鋁、烷氧基化合物或辛酸亞錫。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所用的催化劑為烷基鋁、烷氧基化合物或辛酸亞錫。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于烷基鋁選用三甲基鋁或三乙基鋁。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于烷基鋁選用三甲基鋁或三乙基鋁。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于烷氧基化合物選用異丙醇鋁或鈦酸丁酯。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所用的烷氧基化合物選用異丙醇鋁或鈦酸丁酯。
全文摘要
本發(fā)明公開的聚對二氧環(huán)己酮/蒙脫土納米復(fù)合材料，是由聚對二氧環(huán)己酮與納米級蒙脫土組成，其重量比為100∶0.5～20。該材料是將對二氧環(huán)己酮單體和蒙脫土先攪拌混合均勻，然后升溫加入催化劑反應(yīng)制得，或直接將聚對二氧環(huán)己酮與蒙脫土，按重量比為100∶0.5～20，先共混均勻，然后再熔融共混制得。由于蒙脫土的納米尺寸效應(yīng)會在聚對二氧環(huán)己酮鏈段和蒙脫土片層之間產(chǎn)生很強(qiáng)的界面作用力，因而可以改善材料的力學(xué)性能和熱性能，使其結(jié)晶速率加快，成型加工中熔體強(qiáng)度增加，更重要的是采用本發(fā)明方法制備的納米復(fù)合材料對單體和反應(yīng)條件要求較低，且可在較短的時間內(nèi)得到較高分子量的產(chǎn)物，使生產(chǎn)周期也大為縮短，且方法簡單，易于控制。
文檔編號C08K3/00GK1651509SQ20041008164
公開日2005年8月10日 申請日期2004年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月30日
發(fā)明者王玉忠, 黃福云, 楊科珂, 汪秀麗, 周茜, 丁頌東, 鄭長義 申請人:四川大學(xué)