蓖麻油酸改性蒙脫土的制備和應用研究(摘要)

謝友利(1.中國林業科學研究院，北京 100091;2.中國林業科學研究院林產化學工業研究所，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聚氨酯泡沫/有機蒙脫土納米復合材料。主要內容和結果如下:

1.以蓖麻油酸為原料，通過甲酯化反應、酰胺化反應和季銨化反應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。結果表明，自制的蓖麻油基改性劑均插層成功，且改性效果優于市售常用改性劑CTAB。改性后的OMMTs熱穩定性顯著提高，其中SRD-MMT的熱穩定性要高于RABB-MMT和RAEB-MMT。經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的硬質聚氨酯泡沫/有機蒙脫土納米復合材料，研究了不同有機蒙脫土的添加量對復合材料性能的影響。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分散于聚氨酯基體中。當有機蒙脫土的添加量為3%時壓縮強度最大;提高了復合材料的熱穩定性能及阻燃性能，其中RPUF/RABB-MMT的阻燃性能和熱穩性能最好;通過對復合材料的導熱系數測試表明，導熱系數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聚氨酯泡沫塑料提供良好的基礎。

蓖麻油酸;有機蒙脫土;硬質聚氨酯泡沫;復合材料;綜合性能