蓖麻油酸改性蒙脫土的制備和應(yīng)用研究(摘要)

謝友利(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院，北京 100091;2.中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所，江蘇 南京 210042)

以蓖麻油酸為原料，合成了含有活性羥基的有機改性劑，對天然鈉基蒙脫土進行有機改性，并且采用原位聚合法制備了高性能的硬質(zhì)聚氨酯泡沫/有機蒙脫土納米復(fù)合材料。主要內(nèi)容和結(jié)果如下:

1.以蓖麻油酸為原料，通過甲酯化反應(yīng)、酰胺化反應(yīng)和季銨化反應(yīng)得到蓖麻油基季銨鹽-N，N-二甲基-N-芐基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化銨(RABB)和N，N-二甲基-N-乙基-蓖麻油酸酰胺丙基溴化銨(RAEB)，粗產(chǎn)率分別為93.3%和86.4%。

2.采用自制的蓖麻油基季銨鹽和蓖麻油酸鈉對天然的Na-MMT進行有機改性，分別得到有機蒙脫土RABB-MMT、RAEB-MMT和SRD-MMT。探討了陽離子改性劑和陰離子改性劑的最佳改性工藝以及對Na-MMT表觀性能的影響。結(jié)果表明，自制的蓖麻油基改性劑均插層成功，且改性效果優(yōu)于市售常用改性劑CTAB。改性后的OMMTs熱穩(wěn)定性顯著提高，其中SRD-MMT的熱穩(wěn)定性要高于RABB-MMT和RAEB-MMT。經(jīng)RAEB和RABB改性后的OMMTs部分片層已被剝離，而SRD改性后的SRD-MMT則主要以插層形式存在于Na-MMT層間。

3.通過原位聚合法制備相應(yīng)的硬質(zhì)聚氨酯泡沫/有機蒙脫土納米復(fù)合材料，研究了不同有機蒙脫土的添加量對復(fù)合材料性能的影響。由于RAEB-MMT和RABB-MMT均含有活性羥基，使得改性后的有機蒙脫土均以剝離狀態(tài)分散于聚氨酯基體中。當(dāng)有機蒙脫土的添加量為3%時壓縮強度最大;提高了復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性能及阻燃性能，其中RPUF/RABB-MMT的阻燃性能和熱穩(wěn)性能最好;通過對復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)測試表明，導(dǎo)熱系數(shù)和純聚氨酯泡沫塑料基本一致，這為制備高性能的保溫型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料提供良好的基礎(chǔ)。

蓖麻油酸;有機蒙脫土;硬質(zhì)聚氨酯泡沫;復(fù)合材料;綜合性能