原位法制備PE/MMT納米復合材料及其性能研究

呂丹 李三喜 曾喜 馬也 顧成榮

(沈陽工業(yè)大學,遼寧 沈陽,110870)

聚乙烯/蒙脫土(PE/MMT)納米復合材料通過在聚合物中添加MMT,使聚合物同時具有PE的可加工性和MMT的剛性,近年來廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活的各個方面。制備PE/MMT納米復合材料,優(yōu)化工藝條件并應用于工業(yè)生產(chǎn)中具有重要意義。

原位聚合法是近年來發(fā)展較快且高效的聚合方法,層狀硅酸鹽在單體溶液中溶脹后,通過聚合反應使單體插層于硅酸鹽的納米層間,形成納米級復合材料[1]。

下面采用原位聚合法,先使氯化鎂(MgCl2)溶解于一元醇中形成醇合物,MMT在醇合物中發(fā)生層間溶脹,再載入四氯化鈦(TiCl4)和不同的內(nèi)給電子體制備MgCl2/MMT/TiCl4催化劑,在反應釜中引入乙烯單體聚合,制備新型PE/MMT納米復合材料,分析其結構和性能。

1 試驗部分

1.1 主要原料

蒙脫土,1.31P,美國NANOCOR公司;TiCl4、正己烷、正庚烷、正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇、正癸醇,分析純,國藥集團化學試劑有限公司;正硅酸乙酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鈦酸丁酯、苯甲酸乙酯、正癸烷,優(yōu)級純,國藥集團化學試劑有限公司;MgCl2、三乙基鋁、乙烯,遼陽石化廠。

1.2 主要設備及儀器

掃描電子顯微鏡(SEM),JSM-6360LV,日本電子公司;熱重分析儀(TGA),Perkin-Elmer TGA-7,美國TA公司;透射電鏡(TEM),JEM-1000XE,日本電子公司;材料試驗機,GT-2EA, 臺灣弘達電腦伺服壓力拉伸機。

1.3 試樣制備

1.3.1 MgCl2/MMT復合載體的制備

在250 mL三口燒瓶中充入高純氮氣2 h后,依次加入定量的正癸烷和MgCl2,將溶液升溫到130 ℃反應1.5 h,再加入不同種類直鏈一元醇、MgCl2,二者物質(zhì)的量比為3∶1,反應2 h,降溫到90 ℃，得到醇合物溶液。……