异氰酸酯改性蒙脱土的制备与表征.pdf

塑料工业
第42卷第5期
CHINA PLASTICS INDUSTRY
2014年5月
料助剂
异氰酸酯改性蒙脱土的制备与表征
与配混
赖登旺2,李笃信',廖进彬2,杨军2,杨金2
(1.中南大学粉末治金国家重点实验室,湖南长沙410083:;
2.株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南株洲412007)
摘要:通过二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(MDI)改性酸化的钠基蒙脱土(Na-MMT),制得MDI-MMT,再利
用MDI-MMT分别与水和乙醇反应,制备H20-MD-MMT和C2H、OH-MDI-MMT。利用十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)
改性的MMT和OTAC、MDI复配改性MMT,分别制得OTAC-MMT和OTAC-MDI-MT。采用电感耦合等离子体发射光
谱(ICP-OES)、FIR、TG、XRD和SEM对改性MMT进行了表征。结果表明,MDI改性MT对其层间阳离子含量不
产生影响,且MDI-MT、H20-MDI-MT和C2H3OH-MDI-MMT的层间距变化不大,保持在1.33~1.44nm之间。
OTAC改性MMT层间距得到了较大的改善,层间距在2.03~4.43nm范围内,而OTAC、MDI复配改性MMT的层间
距得到了进一步扩大,最大达到了15.98nm,实现了充分剥离。
关键词:异氰酸酯;蒙脱土;改性
DOI:10.3969/ J. issn.1005-5770.2014.05.022
中图分类号:TB322;TQ314.24
文献标识码:A
文章编号:1005-5770(2014)05-0090-04
Preparation and Characterization of Isocyanate Modified Montmorillonite
LAI Deng-wang", LI Du-xin LIAO Jin-bin", YANG Jun", YANG Jin
(1. State Key Laboratory for Powder Metallurgy, Central South University, Changsha 410083, China
2. Zhuzhou Times New Material Technology Co. Ltd Zhuzhou 412007, China)
Abstract MDI-MMT which was obtained by diphenylmethane 4, 4 -diisocyanate(MD) modifying
with acidified Na-monmoillnite (NA-MMT), then reacted with water and ethanol respectively to prepare
H, O-MDI-MMT and C Hs OH-MDI-MMT. OTAC-MMT and OTAC-MDI-MMT were made respectively of
MMT modified by octadecyl trimethyl ammonium chloride (OTC )and compound of OTAC and MDI
Modified MMT were characterized by inductively coupled plasma optical emission spectrometry(icp-os)
FTIR, TG, XR) and SEM. The results showed that: MDI modifying MMT did not affect the contents of
interlayer cation, and the interlayer space of MDI-MMT, H20-MDI-MMT and C HSOH-MDI-MMT kept
between 1. 33 1. 44 nm, the changes were small, however, the interlayer spacing of OTAC-MMT was
improved greatly, which was within 2.034. 43 nm, and the one of OTAC-MDI-MMT was further expanded
the largest was 15.98 nm that had achieved fully exfoliation
Keywords: Isocyanates; Montmorillonite; Modification
蒙脱土是由数层硅酸盐晶体组成,分子式为由于这些离子不适合于四面体导致层间结合力非常
(M,[Al4-,Mg](Sig)02(OH)4),M为阳离子
弱,水和极性单体能进入层间使层间距扩大。基
为铝与镁同晶取代程度川。单层的硅酸盐晶体由两于蒙脱土的高可交换阳离子和大的比表面积,蒙脱土
层四面体夹中间的八面体组成,四面体是以硅原子为广泛制备聚合物基蒙脱土复合材料“,尤其是自
中心围绕四个氧原子,八面体以铝或镁原子为中心同日本丰田研发中心制备出了具有纳米级分散的蒙脱土
绕八个氧原子。原始蒙脱土层间距为0.9~1.8m/聚酰胺6杂化材料?。但由于蒙脱土自身的面面堆
(产地和层间离子各异引起)?。层间含1i、Na、砌晶体团聚态和亲水性,使其很难很好地分散于硫水
Rb、Cs、Ca等阳离子水合物以平衡晶体的电负性
性的聚合物基体中。所以首先要对蒙脱土进行有机改
作者简介:赖登旺,在读博士研究生,主要从事复合材料的制备与研究。laidengwange@126.com