油酸改性蒙脱土及其在复合材料中的应用开题报告

1. 研究目的与意义

蒙脱土是一种具有层状结构的硅铝酸盐粘土矿物，它储量丰富、分布广、价格低廉。由于经过改性的蒙脱土可制成各种性能良好的功能材料，并已在环保、催化、医药等多种领域发挥重要作用，因此对其进行深入的开发研究将获得更高的经济及社会效益。

2. 国内外研究现状分析

国内研究现状

我国中科院化学所进行了pet/蒙脱土纳米复合材料及其应用的研究，可应用于半透明啤酒瓶，阻隔性比纯pet提高3 ~4倍。目前通过插层聚合工艺和通过熔融插层工艺，均已获得纳米pet树脂。

王庆昭等研究了超高相对分子质量聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料，得到了高强度、高模量的自增强材料，屈服强度达到356mpa，比超高相对分子质量聚乙烯提高了17倍。

3. 研究的基本内容与计划

由于天然蒙脱土颗粒层间距小，层间化学微环境不利于单体插入，从而和单体的相容性差，为了提高其使用性能并扩大应用领域，就要求对蒙脱土进行改性，本文通过油酸对其进行改性，通过粒子交换，使蒙脱土层间的阳离子被有机阳离子取代，层间距变大，同时由于片层表面被有机离子上的烷基长链覆盖，改变了层间微环境，蒙脱土内外表面由亲水性变为亲油性，降低硅酸盐表面能，提高和聚合物基体及单体的相容性，有利于形成聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料。

实验计划：

1.不同量的填料加表面处理剂与不加表面处理剂改性后吸油率的变化。

4. 研究创新点

蒙脱土聚合物基纳米复合材料是一类新兴的复合材料，它与常规聚合物基复合材料相比，具有以下特点：

（1）增强填料量少，只需要很少的增强填料（5wt%左右），即可使复合材料具有相当高的比强度、弹性模量、韧性及阻隔性能[10]；而常规纤维矿物填充的复合材料则需要比前者多3~5倍的填充量，并且各项性能指标往往不能兼顾；

（2）具有优良热稳定性及尺寸稳定性；