本发明专利技术公开的聚对二氧环己酮／蒙脱土纳米复合材料，是由聚对二氧环己酮与纳米级蒙脱土组成，其重量比为１００∶０．５～２０。该材料是将对二氧环己酮单体和蒙脱土先搅拌混合均匀，然后升温加入催化剂反应制得，或直接将聚对二氧环己酮与蒙脱土，按重量比为１００∶０．５～２０，先共混均匀，然后再熔融共混制得。由于蒙脱土的纳米尺寸效应会在聚对二氧环己酮链段和蒙脱土片层之间产生很强的界面作用力，因而可以改善材料的力学性能和热性能，使其结晶速率加快，成型加工中熔体强度增加，更重要的是采用本发明专利技术方法制备的纳米复合材料对单体和反应条件要求较低，且可在较短的时间内得到较高分子量的产物，使生产周期也大为缩短，且方法简单，易于控制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚合物与无机纳米填料复合材料及其制备
，具体涉及一种。
技术介绍
聚对二氧环己酮(PPDO)不仅具有优良的生物降解性，生物可吸收性和生物相容性，而且具有良好的柔韧性，已用于生物医用材料，具有广阔的发展前景。但是要将其作为通用塑料来推广应用却存在较大的障碍一是其单体价格较高，生产成本较为昂贵；二是要合成具有实用价值的高分子量的聚对二氧环己酮，通常对单体纯度、催化剂活性及聚合反应条件要求甚高，而且聚合时间长，聚合产物结晶速度慢，熔体强度低，成型加工困难。这些障碍限制了其作为通用塑料来推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服聚对二氧环己酮在合成和应用中存在的缺点，采用蒙脱土进行改性，以提供一种。本专利技术提供的聚对二氧环己酮/蒙脱土纳米复合材料，包括聚对二氧环己酮基体材料，其特征在于该材料中还含有纳米级的蒙脱土，含有的纳米级蒙脱土与聚对二氧环己酮的重量比为0.5～20∶100，该材料的玻璃化转变温度为-15～-2℃，结晶温度为40～60℃，熔点为103～113℃，热初始分解温度大于200℃。本专利技术提供的制备上述聚对二氧环己酮/蒙脱土纳米复合材料的方法，其特征在于该方法是将重量比为100∶0.5～20的对二氧环己酮单体和蒙脱土，在氮气气氛保护下，于30～50℃下搅拌2～5小时，使蒙脱土充分溶胀，让对二氧环己酮单体进入蒙脱土层间，然后升温至60～120℃，加入催化剂，催化剂与单体的摩尔比为1∶250～1000，使对二氧环己酮单体在蒙脱土层间和表面发生原位聚合和插层聚合，反应2～20小时即可，或直接将聚对二氧环己酮与蒙脱土，按重量比为100∶0.5～20的比例，先在高速搅拌机中共混均匀，然后将共混物用双螺杆挤出机进行熔融共混挤出，共混温度为100～140℃。上述方法中所用的蒙脱土为H-蒙脱土，Na-蒙脱土，Mg-蒙脱土或Ca-蒙脱土，其阳离子交换容量大于70meq/100g。上述方法中所用的催化剂为烷基铝、烷氧基化合物或辛酸亚锡。烷基铝优选三甲基铝或三乙基铝，烷氧基化合物优选异丙醇铝或钛酸丁酯。上述方法中所用的蒙脱土可以是未经有机化处理的，也可以是经有机化处理的。将蒙脱土进行有机化处理为公知技术，具体方法是将阳离子交换总容量大于70meq/100g的蒙脱土，在分散介质蒸馏水或去离子水中高速搅拌1小时，使之形成稳定悬浮液；然后静置0.5小时，用400目滤布对悬浮液进行过滤，得到滤液，备用；将20～50份(相对于100份蒙脱土)有机化改性剂溶解于10～500份分散介质水中；将上述滤液加热至50～70℃，滴加有机化改性剂溶液，并在50～70℃下恒温搅拌10～20小时，进行离子交换；然后抽滤，反复用蒸馏水洗涤至不含游离的有机化改性剂为止；最后在50℃下真空干燥20小时，直至蒙脱土恒重，并研磨成小于100微米的粉末即可。其中所用的有机化改性剂为季铵盐或羟铵盐。具体可选用十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵，十六烷基二甲基羟乙基溴化铵、十六烷基甲基二羟乙基溴化铵等。由于蒙脱土片层在聚对二氧环己酮的聚合或与之共混中被全部或部分剥离后，呈纳米尺寸均匀分散在聚对二氧环己酮基体中，其纳米尺寸效应(至少一维小于100纳米)会在聚对二氧环己酮链段和蒙脱土片层之间产生很强的界面作用力，从而不仅可以改善聚对二氧环己酮材料的力学性能和热性能，而且能使其结晶速率加快，成型加工中熔体强度增加较大，因而可克服纯聚对二氧环己酮不能吹膜成型的缺陷。更重要的是采用这种方法制备的聚对二氧环己酮纳米复合材料对单体和反应条件要求较低，而且在较短的时间内就可以得到用已有技术在较长时间才能获得的相近分子量的聚合产物，生产周期也大为缩短，且方法简单，易于控制。四附图说明图1为蒙脱土与本专利技术实施例所获部分复合材料的X衍射图；图2为聚对二氧环己酮均聚物与复合材料的差示扫描热分析图；图3为聚对二氧环己酮均聚物与复合材料的热重分析图；图4为聚对二氧环己酮均聚物与复合材料随反应时间的增加分子量的变化图。五具体实施例方式下面给出实施例以对本专利技术进行进一步说明，有必要指出的是以下实施例不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述本
技术实现思路
对本专利技术作出的一些非本质的改进和调整仍属本专利技术的保护范围。实施例1(一)将阳离子交换总容量为100meq/100g的20g Na-蒙脱土置于500ml蒸馏水或去离子水中，高速搅拌1小时，使之形成稳定悬浮液；然后静置0.5小时，用400目滤布对悬浮液进行过滤，得到滤液，备用；将4g十八烷基三甲基氯化铵溶于25ml蒸馏水中；将上述滤液加热至50℃，滴加十八烷基三甲基氯化铵溶液，并在50℃下恒温搅拌10小时，进行离子交换；然后自然冷却至室温，抽滤，并反复用蒸馏水洗涤多次，至用1mol/L的硝酸银溶液检测滤液中无氯离子为止；最后在50℃下真空干燥20小时，直至蒙脱土恒重，并研磨成小于100微米的粉末即可。(二)将对二氧环己酮单体100g和上述制备的有机蒙脱土3g，依次加入有氮气气氛保护的反应瓶中，在30℃下搅拌2小时，使蒙脱土充分溶胀，让对二氧环己酮单体进入蒙脱土层间，然后升温到60℃，再加入与单体摩尔比为1∶1000的三乙基铝甲苯溶液，使对二氧环己酮单体在蒙脱土层间或表面发生原位聚合和插层聚合反应3小时后，即获得聚对二氧环己酮/蒙脱土纳米复合材料。实施例2(一)将阳离子交换总容量为80meq/100g的20gH-蒙脱土置于500ml蒸馏水或去离子水中，高速搅拌1小时，使之形成稳定悬浮液；然后静置0.5小时，用400目滤布对悬浮液进行过滤，得到滤液，备用；将4g十八烷基三甲基氯化铵溶于25ml蒸馏水中；将上述滤液加热至60℃，滴加十八烷基三甲基氯化铵溶液，并在60℃下恒温搅拌20小时，进行离子交换；然后自然冷却至室温，抽滤，并反复用蒸馏水洗涤多次，至用1mol/L的硝酸银溶液检测滤液中无氯离子为止；最后在50℃下真空干燥20小时，直至蒙脱土恒重，并研磨成小于100微米的粉末即可。(二)将对二氧环己酮单体100g和上述制备的有机蒙脱土5g，依次加入有氮气气氛保护的反应瓶中，在40℃下搅拌3小时，使蒙脱土充分溶胀，让对二氧环己酮单体进入蒙脱土层间，然后升温到70℃，再加入与单体摩尔比为1∶500的三甲基铝甲苯溶液，使对二氧环己酮单体在蒙脱土层间或表面发生原位聚合和插层聚合反应5小时后，即获得聚对二氧环己酮/蒙脱土纳米复合材料。实施例3(一)将阳离子交换总容量为120meq/100g的20gMg-蒙脱土置于500ml蒸馏水或去离子水中，高速搅拌1小时，使之形成稳定悬浮液；然后静置0.5小时，用400目滤布对悬浮液进行过滤，得到滤液，备用；将4g十八烷基三甲基氯化铵溶于25ml蒸馏水中；将上述滤液加热至70℃，滴加十八烷基三甲基氯化铵溶液，并在70℃下恒温搅拌15小时，进行离子交换；然后自然冷却至室温，抽滤，并反复用蒸馏水洗涤多次，至用1mol/L的硝酸银溶液检测滤液中无氯离子为止；最后在50℃下真空干燥20小时，直至蒙脱土恒重，并研磨成小于100微米的粉末即可。(二)将对二氧环己酮单体100g和上述制备的有机蒙脱土10g，依次加入有氮气气氛保护的反应瓶中，在50℃下搅拌4小时，使蒙脱土充分溶胀，让对二氧本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚对二氧环己酮／蒙脱土纳米复合材料，包括聚对二氧环己酮基体材料，其特征在于该材料中还含有纳米级的蒙脱土，含有的纳米级蒙脱土与聚对二氧环己酮的重量比为０．５～２０∶１００，该材料的玻璃化转变温度为－１５～－２℃，结晶温度为４０～６０℃，熔点为１０３～１１３℃，热初始分解温度大于２００℃。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王玉忠，黄福云，杨科珂，汪秀丽，周茜，丁颂东，郑长义，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]
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