聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备方法

摘要

本发明提供一种聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备方法，采用阳离子交换法将层状无机纳米蒙脱土材料与有机插层剂进行修饰，并将修饰过的蒙脱土用分散剂处理使蒙脱土与苯乙烯形成稳定均匀的胶体溶液，然后在胶体溶液中加入引发剂、共单体和抗氧剂，再与聚乙烯混合均匀，在普通的双螺杆挤出机中挤出造粒而制得聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料。本发明不仅克服了聚乙烯与蒙脱土难于混合的弱点，而且得到了聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料，方法简便易行，设备简单，便于大规模生产，所得材料具有较好的冲击强度、阻隔性和热稳定性，具有广泛的工业价值和应用前景。

主权项

1、一种聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备方法，其特征在于按如下步骤进行：1)采用阳离子交换法对无机纳米蒙脱土进行有机插层剂修饰，将纳米蒙脱土粉末与溶剂按重量比1∶1～500在高速混合机上高速搅拌，转速为500-4500转/分钟，使形成稳定的悬浮体系；另将有机插层剂与溶剂按重量比1∶1～100混合，搅拌使之充分溶解，然后将此溶液按与蒙脱土悬浮液1∶1～300的重量比加入到蒙脱土的悬浮液中，在20-300℃温度下剧烈搅拌0.5-80小时。过滤后将沉淀物用热溶剂洗涤，热溶剂用量相当于沉淀物重量的2-50倍，搅拌0.5-10小时，过滤。洗涤过程重复2-5遍，以除去其中残余的有机物，将最终的产物于60℃下真空干燥；2)按重量计将步骤1中得到的有机蒙脱土80-99.9份与0.1-20份的分散剂在30-120℃、转速为500-6000转/分的高速混合机上混合5-60分钟，制得可与苯乙烯形成稳定均匀胶体溶液的蒙脱土；3)将步骤2中的纳米蒙脱土与苯乙烯单体按重量比0.01～20∶1在室温下用磁力搅拌器搅拌混合均匀，再加入相当于苯乙烯单体重量的0.5‰-15％的引发剂、0.3‰-100％的抗氧剂和1％-300％的共单体，搅拌均匀，制成混合胶体；4)将重量比为1～75∶100的混合胶体与聚乙烯在转速为500-8000转/分的高速混合机上混合3-45分钟，然后在普通的双螺杆挤出机中挤出，螺杆温度为120-300℃，转速为70-900转/分钟，物料在螺杆中的停留时间为1-10分钟，挤出的物料经过水冷式冷却槽冷却后，在转速为100-3000转/分的切粒机上造粒，即得聚乙烯/蒙脱土插层或剥离型纳米复合材料。