熱塑塑料,熔融工藝填料或樹脂分析顯微鏡
聚合物／黏土納米復(fù)合材料的制備，是過去20余年來化學(xué)家和塑
料工程師的研究熱點(diǎn)。此制備過程一般包括：①微米級(jí)有機(jī)黏土的脫
聚；②聚合物基質(zhì)與納米級(jí)有機(jī)黏土反應(yīng)制得納米材料。納米材料有
兩種可能的制備方法，一是由單體或低聚物制備，二是由聚合物熔體
制備。實(shí)際上，世界上第一個(gè)納米復(fù)合材料是由單體在有機(jī)黏土中原
位聚合制得的�，F(xiàn)已證實(shí)，尼龍6單體（己內(nèi)酰胺分子）在聚合前能進(jìn)
入黏土內(nèi)部。在聚合過程中，因在黏土中存在聚合催化劑，單體連續(xù)
遷移至粘土通道，使有機(jī)黏土進(jìn)一步剝離。對(duì)熱固性和熱塑性樹脂，
都采用過原位聚合法制備聚合物—黏土納米復(fù)合材料。
對(duì)大多數(shù)熱塑性塑料，熔融工藝是加入填料或樹脂增強(qiáng)劑最常用
和最實(shí)用的方法。有機(jī)黏土的憎水性給樹脂分子與有機(jī)黏土的硅酸鹽
層以納米級(jí)相互反應(yīng)提供了一個(gè)有機(jī)空間。以熔融法制備熱塑性納米
復(fù)合材料時(shí)，不能指望所有有機(jī)黏土全部剝離，因?yàn)榇诉^程中的剪切
力會(huì)破壞或惡化聚合物基質(zhì)。實(shí)際上，即使納米復(fù)合材料中的黏土只
部分剝離，甚至全部為插層結(jié)構(gòu)，黏土對(duì)改善材料的力學(xué)性能、阻燃
性能和阻隔性能也是相當(dāng)令人滿意的。EVA是很容易以常規(guī)的復(fù)配工藝
制得納米復(fù)合材料的。低極性聚合物，如PP和PE，較難進(jìn)入有機(jī)黏土
內(nèi)部通道，除非借助改性PE和PP的幫助。馬來酸酐接枝的PP或PE常被
用為增容劑，以促進(jìn)有機(jī)黏土的分散及使聚合物較易插入有機(jī)黏土內(nèi)
部。采用PP-g - MA及所用復(fù)配工藝條件，對(duì)最后的PP納米復(fù)合材料的
性能有很大影響。研發(fā)了一種間斷工藝，它可減少或消除上述影響‘
引。聚烯烴／有機(jī)黏土納米復(fù)合材料（間斷法生產(chǎn)）已由Nanocar以商
品牌號(hào)nanoMax生產(chǎn)，提供工業(yè)應(yīng)用。典型的產(chǎn)品含有機(jī)黏土40%—50%
。這類產(chǎn)品易于采用現(xiàn)有工業(yè)復(fù)配設(shè)備生產(chǎn)。制備阻燃材料時(shí)，可在
復(fù)配及注塑時(shí)，以上述納米復(fù)合材料作為添加劑，還可同時(shí)加入其他
添加劑和填料。
離子交換反應(yīng)宜于介質(zhì)（水或水與有機(jī)溶劑的混合物）中進(jìn)行。二
甲基二脫氫牛脂基氯化銨( DMDHT)是一種普遍應(yīng)用的表面改性劑。DMD
HT與帶負(fù)電荷的黏土表面形成的離子鍵很強(qiáng)。通過DMDHT的交換反應(yīng)取
代Na幾乎是1:1當(dāng)量的。表面改性后，黏土的內(nèi)層成為憎水，大量的有
機(jī)物質(zhì)能被吸附于該處。有趣的是，未交換的DMDHT氯化物也能以離子
對(duì)的形式被吸附于黏土內(nèi)層。因此，必須限制有機(jī)改性劑的用量，即
采用最少的需用量。
