插层聚合法,即先将聚合物单体分散、插层进层状硅酸片层间,然后砂位聚合,利用聚合放出的大量的热火量,客服硅酸盐片层间的库仑力,使其剥离,从而使纳米尺度的硅酸盐片层与聚合物基体以化学元素键的方式相复合。聚合物插层法,即将聚合物熔体或溶液与层状硅酸盐混合,利用力学及热力学作用使层状硅酸盐剥离成纳米尺度的片层并均匀的分散在聚合物基体中。
按照聚合反应类型的不同,插层聚合又可以分为缩聚插层各和加聚插层两种类型,缩聚插层因为只涉及及单体分子链中功能基体的反应性,受蒙脱土层间阳离子等外界因素影响不大,所以可以比较顺利的进行,如聚酰胺/蒙脱土,而单体加聚插层方式中涉及到自由基的引发、链增长、链转移和链终止等自由基反应历程,自由基的活性受蒙脱土层间阳离子、PH值及杂质影响较大。
聚合物插层也可分为聚合物溶液插层和聚合物熔融插层两种。聚合物溶液插层是聚合物大分子链在溶液中借助于溶剂而插层进入蒙脱土的硅酸盐片层间,然后再挥发掉溶剂,这种方式需要合适的溶剂不易回收,对环境不利。聚合物熔融插层是聚合物在高于其软化温度下加热,或静止条件或在剪切力作用下直接插层进入蒙脱土的硅酸盐片层间。
插层复合法是制备高性能新型号PLS纳米复合材料的一种重要方法,也是当前材料科学领域研究的热点。它是将单体或聚合物插进,蒙脱土层状硅酸盐片层之间,进而破坏硅酸盐的片层结构,剥离成厚薄1nm,长宽各位100nm的基本单元,并使其均匀分散在塑料加工聚合物基体中,实现高分子与层状硅酸片层在纳米尺度上的复合。
聚合物熔融插层,聚合物溶液插层和单体聚合插层所得到的复合材料具有相同的结构,由于聚合物熔融插层没有用溶剂,工艺简单,并且可以减少对环境的污染,因而聚合物熔点融插层具有很大应用前景。根据复合物的微观结构,特别是蒙脱土的硅酸盐片层间是否插层有聚合物分子链,可以把复合物分为几类:相容性差的粒子填充复合物、普通的微粒填充复合物、插层型纳米复合材料、剥离型纳米复合材料。
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