聚乙烯-蒙脱土纳米复合材料的结构与性能  

Structure and Properties of Polyethylene-Montmorillonite Nano-Composites via In-Situ Polymerization

作　　者：张利仁[1] 姜明才[1] 刘志军[1] 张春雨[2] 蔡洪光[2] 

机构地区：[1]中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司研究院,辽宁辽阳111003 [2]中国科学院长春应用化学研究所,吉林长春130022

出　　处：《石油化工》2006年第10期983-986,共4页Petrochemical Technology

摘　　要：利用MgCl2在醇溶剂中可溶解及蒙脱土(MMT)在醇溶剂中发生层间膨胀的特性,制备了负载于MMT层间的MMT-MgCl2-TiCl4催化剂。MgCl2的引入,屏蔽了MMT表面复杂的化学因素对MMT-MgCl2-TiCl4催化剂活性的影响,并起到了高效载体的作用;增大了MMT的层间距,为引入活性中心Ti及活化过程提供了空间,确保MMT-MgCl2-TiCl4催化剂具有很好的活性,同时也为MMT在聚合过程中的层间剥离提供了条件。通过原位插层聚合复合法制备了聚乙烯-MMT纳米复合材料(简称纳米复合材料)。用X射线衍射、场效应扫描电子显微镜和透射电子显微镜等技术考察MMT的层间距、纳米复合材料形态及MMT在聚乙烯基质中的分布时发现,MMT片层呈剥离状态。当纳米复合材料中MMT的质量分数为1.5%-2.0%时,纳米复合材料具有良好的力学性能。Polyethylene （PE）-montmorillonite （MMT）nano-composite was prepared by in-situ polymerization over MMT-MgCl2-TiCl4 intercalated catalyst. The catalyst was prepared by diffusing MgCl2 into butanol swollen MMT layers and then loading TiCl4 on inner/outer surfaces of MMT layers. Introduction of MgCl2 to MMT can reduce unfavorable effects of MMT surface on catalytic process and increase d-spacing between MMT layers, which provides space for Ti catalytic sites. Its introduction is also advantageous to interlamellar exfoliating of MMT during polymerization. The d-spacing between MMT layers, morphology of nano-composite and dispersion of MMT within PE were investigated by means of XRD, ESEM and TEM. Results show that MMT layers exfoliated from PE matrix. The impact and tensile properties of nano-composite were also measured. When content of MMT in nano-composite is 1.5% - 2.0% （mass fraction） ,its mechanical properties are most favorable.

关 键 词：聚乙烯 蒙脱土 原位聚合 纳米复合材料 

分 类 号：TQ325.14[化学工程—合成树脂塑料工业]