创新平台
天气信息
易分散的纳米蒙脱土及其高性能纳米复合材料
简介

成果简介:

有机蒙脱土是一种经过有机化改性的层状纳米粘土,其单片的厚度只有1纳米。近年来,有机蒙脱土在高分子材料中的应用研究获得了广泛关注,不仅可以明显提高高分子材料的力学性能,而且还能提高高分子材料的耐磨性、阻隔性、阻燃性等性能,同时还可以降低部分高分子材料(如尼龙、聚氨酯、环氧树脂等)的成本。浙江省是蒙脱土资源的大省,也是高分子材料加工的大省,因此深入开展有机蒙脱土在高分子材料中的应用研究具有特别的意义。目前,国内外普遍采用的有机改性蒙脱土主要是使用十六烷基三甲基溴化铵、双十八烷基三甲基溴化铵等表面活性剂作为有机改性剂(插层剂)处理蒙脱土。但是该体系在极性聚合物(如环氧树脂、聚氨酯等)中分散性不理想,界面作用弱,因此改性效果非常有限,应用推广也受到极大限制。由于有机改性剂是提高蒙脱土在聚合物中的分散均匀性及最终性能的关键,本项目针对环氧树脂、聚氨酯等极性聚合物设计、合成专用的有机改性剂(插层剂),使其在环氧树脂、聚氨酯中达到充分剥离状态,使力学性能(强度、模量等)、耐磨性等得到大幅度提高,同时使材料的综合成本降低。

主要功能与指标:

目前已经完成的工作包括:合成了环氧树脂、聚氨酯专用的有机改性剂(插层剂),使其通过简单的机械共混等方式即可在环氧树脂、聚氨酯中达到剥离状态;由于粘土分散好,对光的透射不产生影响,所以,纳米复合材料能保持透明性。在添加量高达30wt%的情况下,仍然能够均匀地分散在环氧树脂中,树脂均匀、透明、外观呈果冻状,这是市场上的有机蒙脱土无法实现的。固化之后的纳米复合材料的耐磨性、硬度等非常显著提高。

应用领域与前景:

高性能复合材料、玻璃钢、耐磨材料、耐磨涂料、油漆、胶黏剂等领域中具有广阔的应用前景。