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聚合物基纳米复合材料是一种新型复合材料,已经有三十多年的研究历史。近年来,对聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究多集中在材料的合成和结构表征方面,蒙脱土对聚合反应动力学影响方面的研究鲜见报导。本文重点讨论了蒙脱土对苯乙烯的聚合反应及其共聚合行为的影响。 采用十六烷基三甲基溴化铵作为有机插层剂制备了有机蒙脱土,并采用FT-IR、TGA、XRD等方法进行表征。测试结果表明,蒙脱土的片层间距由原来的1.26nm增大至2.10nm,该蒙脱土离子交换容量(CEC)为101.2mmol/100gMMT。 采用膨胀计法研究了OMMT存在下苯乙烯(St)本体聚合反应。实验结果表明,OMMT的加入使得反应诱导期显著延长,聚合反应速率明显增加,而且引发剂浓度越低其影响越显著。经过动力学分析,蒙脱土参与了自由基聚合的链引发过程。DSC、TGA、XRD等方法测试结果表明,BPO浓度越低,复合材料中蒙脱土的层间距越大,材料的耐热性能越好。 在较低蒙脱土含量范围内,NaMMT(OMMT)的存在对苯乙烯的乳液聚合反应均有不同程度影响,乳液聚合阶段Ⅱ的聚合反应速率均有不同程度下降,通过聚合反应速率表观动力学分析,对于NaMMT体系,蒙脱土片层的存在使得引发剂效率下降而引起聚合反应速率下降;而OMMT对乳液聚合的影响是一个多因素相互影响比较复杂的过程。XRD测试结果表明,乳液插层聚合法制备的PS/MMT复合材料为剥离型纳米复合材料。 研究了蒙脱土存在下苯乙烯(St)与N-苯基马来酰亚胺(PMI)的共聚合反应。实验结果表明:蒙脱土加入后,St与PMI的本体及溶液共聚速率均有较大程度提高,表观反应活化能明显降低,交替聚合倾向有所增加;但St与PMI的乳液共聚速率略有下降,交替聚合倾向没有明显变化。XRD测试结果表明,乳液和本体插层聚合法更有利于制备剥离程度较高的St-PMI/蒙脱土纳米复合材料。