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聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料(PLSN)是以层状硅酸盐蒙脱石为分散相、高聚物为基体相,高聚物分子链插层到蒙脱石片层间,使片层间距拉大甚至剥离均匀分散在基体中而形成的一种有机/无机复合的纳米材料。聚氨酯(PU)产品种类多、性能优良,但是存在一定的缺陷如热稳定性差、易燃等;山东膨润土资源丰富,但是利用率低,将其进行精细加工后制备成有机膨润土(OMMT)改性PU,提高膨润土经济附加值的同时也提高了PU的综合性能。课题研究以潍坊膨润土矿为原料,经过提纯、除铁、钠化、有机改性制备出性能优良的OMMT,并确定相应的最佳工艺参数。系统研究并分析反应型、非反应型和复合改性的类型和改性剂用量对蒙脱石d(001)的影响及其插层机理。实验结果表明双十八烷基苄基二甲基溴化铵(D1817)在片层间为双层倾斜排列,使d(001)达到了3.30 nm,亲油疏水性较好。采用预聚体法和单体插入原位聚合法等两种方法制备PU/OMMT纳米复合材料,通过XRD、SEM、TG、力学、LOI等测试表征,得出单体插入原位聚合法制备的PU/OMMT综合性能最好。采用单体插入原位聚合法,聚醚多元醇(PPG)进入OMMT层间后与二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯(MDI)发生聚合,生成高分子链。XRD测试表明PU分子链将OMMT的d(001)由3.30nm扩大到4.20nm,形成了插层型PU/OMMT纳米复合材料。此方法的OMMT的最佳用量为3%,PU/OMMT的纳米复合材料热分解温度达到398.21℃,高出纯PU 8.40℃;氧指数提高到了25.50,水平燃烧速度降低到15.03mm/min,提高了阻燃性能;拉伸强度和撕裂强度分别提高到2.62MPa和13.00N/mm,断裂伸长率提高了90.60%,研究表明OMMT能够同时实现对PU的增强和增韧。采用预聚体法,利用强剪切力将PU高分子链插层到OMMT片层间,OMMT的d(001)由2.50 nm扩大到3.47 nm,形成了插层型的的纳米复合材料。此方法的OMMT最佳用量为3%,PU/OMMT的纳米复合材料的热分解温度最高,达到397.10℃,低于单体插入原位聚合1.10℃;氧指数为24.50,水平燃烧速度最低为16.67mm/min,提高了阻燃性能;拉伸强度和撕裂强度分别提高到2.26MPa和10.80N/mm,断裂伸长率提高了40.10%,研究表明预聚体法制备的PU/OMMT的纳米复合材料可以对PU增强和增韧,但效果低于单体插入原位聚合法。将两种方法制备的PU/OMMT纳米复合材料应用到密封胶中。研究表明,两种方法在保持密封胶的常规使用性能和力学性能的基础上,能够明显提高其热稳定性和阻燃性。单体插入原位聚合法制备的PU/OMMT纳米复合材料制备的密封胶综合性能最好。