插層聚合法制備PA6/粘土納米復(fù)合材料的主要過程分為兩大工序，一是粘土的有機化改性，制備有機化粘土。二是粘土與已內(nèi)酰胺混合后進行聚合，這一工序與純PA6的制備相同。因此此法適應(yīng)現(xiàn)有PA6塑料加工生產(chǎn)企業(yè)，增加粘土處理裝置就可實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
 
有機化改性劑主要是季銨鹽、銨鹽類有機化合物，這種化合物帶有一定的陽離子。通過一定的反應(yīng)條件與硅酸鹽中的無機陰離子進行交換反應(yīng)而嵌入蒙脫土的層間，使蒙脫土的晶層發(fā)生剝離，拉大其層間距。由于這類有機物與已內(nèi)酰胺有很好的親和性，當(dāng)這種經(jīng)有機化改性的蒙脫土加入熔融的已內(nèi)酰胺溶液中時，已內(nèi)酰胺較易嵌入蒙脫土的層間，并在其間進行聚合反應(yīng)。 蒙脫土資源豐富，容易有機化處理，制備的PA6/蒙脫土復(fù)合材料性能優(yōu)異。PA6/蒙脫土復(fù)合材料的制備方法有兩種，即插層聚合法和聚合物插層法。蒙脫土是由中心層為氧化鋁或氧化鎂的八面體，層外為二氧化硅四面體所構(gòu)成的層狀結(jié)構(gòu)所組成的硅酸鹽，這種粘土的層間存在可交換的陽離子，由于層間離子的水合作用，蒙脫土能懸浮分散于水中，通過離子交換反應(yīng)，長鍵有機陽離子能嵌入蒙脫土層間，使得具有良好親水性的蒙脫土轉(zhuǎn)換為親油性蒙脫土，這是實現(xiàn)蒙脫土的納米級分散于PA6基體中的重要基礎(chǔ)。
 
 
蒙脫土有機化改性的表征可用紅外光譜測定其光譜圖。用X光衍射測定蒙脫土晶層結(jié)構(gòu)的衍射角，得到蒙脫土的晶層基面間距d001.蒙脫土的有機化改性的技術(shù)要點，無論是插層聚合還是聚合物插層制備納米尼龍，其關(guān)鍵是制備有機化蒙脫土，它是實現(xiàn)納米級分散的基礎(chǔ)，影響蒙脫土有機化效果的因素是：蒙脫土的純度，雜質(zhì)越少其有機化效果越好，插層劑，有機插層劑的碳鏈越長越有利于有機物向蒙脫土層間的插入，有機化處理的條件，適度的酸性條件有利于插入劑與蒙脫土中無機陽離子的交換。
 
在PA6中加入2-5%的蒙脫土進行熔融插層復(fù)合，或在已內(nèi)酰胺熔體中加入2-5%的蒙脫土進行原位插層聚合。制備的PA6/蒙脫土納米復(fù)合材料，其塑料加工性能優(yōu)于純PA6的性能，特別是熱變形溫度提高約90℃，這是用其他改性方法無法比擬的。納米尼龍復(fù)合材料所用的納米材料主要有蒙脫土、SiO2云母和聚對苯二甲酰對苯二胺等無機或有機高分子材料。其中具有發(fā)展前景的是蒙脫土。
 
當(dāng)有機化改性蒙脫土與PA6熔體共混時，蒙脫土層間的有機化合物可與PA6大分子鏈末端基反應(yīng)，使PA6大分子鏈蒙脫土層間，實現(xiàn)蒙脫土納米級分散。因此有機插層劑在PA6與蒙脫土之間起到橋梁作用，常用的插層劑有氨基乙酸、12-氨基月桂酸鹽、14-氨基十四烷酸銨鹽、16-氨基十六烷酸銨鹽、18-氨基十八烷酸銨鹽。
 
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