表面接枝硅烷偶联剂的改性黏土及其制备方法和用途的制作方法

专利名称：表面接枝硅烷偶联剂的改性黏土及其制备方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及黏土的表面改性，特别涉及表面接枝硅烷偶联剂的改性黏土 及其制备方法和用途。
背景技术：
黏土是一种资源丰富的矿物，由于其具有层间离子可交换容量大、层间 电荷很高、片层的径厚比和比表面积大等许多优点，被广泛应用于钻井、铸 造、催化、化妆品、制药、涂料等生产中。自从日本丰田汽车研究院的科学家制备出了具有纳米结构的聚酰胺6/黏土杂化材料(Polym. Prepr. 1987， 28(2): 447 448)，并揭示其具有轻质、高强、耐热、优异的阻隔性能等特点以来， 聚合物/黏土纳米复合领域引起研究者的极大兴趣。其中研究最多并最具应用 前景的黏土是蒙脱石。蒙脱石是一种层状硅酸盐黏土，其基本结构单元是由 一片铝氧八面体夹在两片硅氧四面体之间靠共用氧原子而形成的层状结构， 厚度约为lnm，长宽在数十至几百纳米之间。黏土的优异性能及其应用取决于其表面性质，因此黏土的表面改性一直 是该领域研究与发展的一个热点。由于黏土表面的亲水性特征，实际应用中 往往需要进行表面改性。例如聚合物/黏土纳米复合材料的研究表明，亲水的 黏土表面不利于聚合物的插层，因此需要对黏土进行有机化处理，提高其与 聚合物的相容性，才能更好地在聚合物基体中分散，制备插层型乃至剥离型 纳米复合材料。其它领域的应用，如催化剂负载，重金属和有机污染物吸附 等，都依赖于黏土表面性质的可调控性及表面改性。目前广泛应用的改性方法是利用黏土层间有可交换的离子这一特性，利 用离子交换的原理，将有机改性剂(阳离子表面活性剂，通常为有机铵盐) 插入黏土片层之间，扩张其片层间距，改善层间的微环境，使黏土的内外表 面由亲水性转化为疏水性。这种方法的优势在于易操作，适用范围广，但是 其缺点也很明显。有机铵盐改性的有机黏土热稳定性较差，其热分解温度一 般在20(TC左右，熔融共混制备聚合物/黏土纳米复合材料的时候，在高温高剪切的作用下，铵盐的分解、流失会导致黏土片层坍塌、聚合物分子降解和纳米复合材料结构的不稳定。研究表明，在有机黏土中，约有20%的铵盐吸 附在黏土的侧面，这是导致其热稳定性较差的主要原因(J. Am. Chem. Soc. 1940， 62(6): 1457 1464; J. Phys. Chem. 1952, 56(6): 751 753.)。此外，用于有机改性的商业化有机铵盐，由于其末端功能团种类有限，也限制了有机黏土 的功能化。由于晶型结构的不完善等因素，黏土硅酸盐片层的侧面边缘含有 可反应性的羟基，可以进行侧面的改性，从而克服有机黏土中吸附铵盐的较 差热稳定性。发明内容本发明的一目的在于提供一种表面接枝硅垸偶联剂的改性黏土，硅垸偶 联剂通过共价键接枝在黏土片层上，在改善黏土表面亲油性的同时，具有较 强的热稳定性，同时可实现黏土的功能化。本发明的另一目的在于提供表面接枝硅烷偶联剂的改性黏土的制备方法。本发明的再一 目的是提供表面接枝硅烷偶联剂的改性黏土在聚合物纳米 复合材料中的应用。本发明的表面接枝硅垸偶联剂的改性黏土，是利用黏土片层上的可反应 性羟基与硅垸偶联剂的縮合反应，在黏土的表面通过共价键接枝有硅烷偶联 剂，实现硅烷偶联剂的接枝改性。改性黏土中硅烷偶联剂的接枝量为0.2 5xl0—3摩尔/克黏土。所述的硅垸偶联剂，其通式为(X'-R)n-Si-X(4.n)，含有可水解的基团X和末 端官能团X'，是一种有机硅化合物，被广泛应用于无机填料的表面修饰。本 发明提供的硅垸偶联剂接枝改性黏土，在用于制备聚烯烃、聚酯和聚酰胺等 聚合物纳米复合材料时，具有较好的热稳定性，同时能提高聚合物与黏土的 界面相互作用，有利于黏土的分散。本发明的表面接枝硅烷偶联剂的改性黏土的制备方法，首先制备黏土在 反应溶剂(分散剂)中的悬浮液，再将含有预水解的硅院偶联剂的溶液加入 黏土悬浮液中，通过硅垸偶联剂上预水解得到的硅羟基与黏土片层上的羟基进行縮合反应，得到表面接枝硅烷偶联剂的改性黏土；或者直接将硅垸偶联剂加入黏土悬浮液中，通过硅烷偶联剂上的-x基团与黏土片层上的羟基直接反应，得到表面接枝硅垸偶联剂的改性黏土。本发明的表面接枝硅烷偶联剂的改性黏土的制备方法包括以下步骤-1) 黏土悬浮液的制备将1 10重量份的黏土缓慢分散于100 200重量 份的反应溶剂中，搅拌，形成浓度为0.5 10wt。/。的均匀的黏土悬浮液。2) 将硅烷偶联剂加入到步骤l)得到的黏土悬浮液中，在温度为25 120 'C下搅拌反应2 48小时；其中硅垸偶联剂的用量为0.2 10><10-3摩尔/克黏 土；或将适量硅烷偶联剂加入到含有0 98wt。/。乙醇的水溶液中，调节其pH值， 搅拌均匀，得到浓度为0.2 2wt。/。硅垸偶联剂的溶液；然后将该硅烷偶联剂溶 液缓慢加入到步骤l)中的黏土悬浮液中，在温度为25 120'C下搅拌反应2 48小时；其中硅垸偶联剂的用量为0.2 10><10-3摩尔/克黏土。3) 将步骤2)得到的产物进行过滤，除去反应溶剂，将滤饼用洗涤溶剂洗 涤数次，干燥并破碎即可得到表面接枝硅垸偶联剂的改性黏土。所述的搅拌选自超声波振荡、机械搅拌及电磁搅拌中的一种以上。 在步骤2)中调节pH值可在反应体系中加入酸性溶液调节pH值为3 5，也可在反应体系中加入碱性溶液调节pH值为9 10。本发明所使用的黏土是蒙脱石型黏土；所述的蒙脱石型黏土选自未经处理的无机黏土，有机铵盐交换的有机黏土，经酸化处理的质子化黏土中的一种。本发明所使用的硅垸偶联剂的通式为(X'-R)n-Si-X(4.n)，选自以下所述硅烷偶联剂中的一种(1) 含可水解基团的垸基硅烷，Rn-Si-X(4-n);(2) 氨基硅烷偶联剂，末端官能团X'选自Y-氨丙基，N-((3-氨乙基)-Y-氨丙 基，N,N'-((3-氨乙基)-Y-氨丙基及苯胺甲基中的一种基团；(3) 链烯基硅烷偶联剂，(CH2=CH-R)nSi-X(4-n);O / \(4) 环氧烷基硅垸偶联剂，H2C一CH—R'Si-X3， R'选自—CH2-0-(CH2)3，-(CH2)4 &-(CH2)8中的一种基团；(5) 烷基丙烯酰氧基硅烷偶联剂，(CH2=CR'-COO-R)nSi-X(4.n)， R'为甲基 或乙基中的一种基团；(6) 末端官能团X'选自巯基(-HS)、异氰酸酯基(-NCO)及氟原子基(-F)中的一种基团；以上所述硅烷偶联剂中，可水解基团X选自氯、甲氧基、乙氧基、甲氧 基乙氧基及乙酰氧基中的一种以上基团，R是碳链数目为1 18的烃基，n为 1 3。本发明所使用的酸是无机酸、有机酸或是它们的混合物；所使用的碱选 自氢氧化钠，氢氧化钾，碳酸钠及碳酸氢钠溶液中的一种。所述的无机酸是 盐酸、硝酸、硫酸、磷酸或是它们的混合物；所述的有机酸是醋酸、丙烯酸、 柠檬酸或是它们的混合物。本发明所使用的反应溶剂是针对黏土的悬浮分散剂，选自水，乙醇，甲 醇，正丁醇，异丙醇，丙酮，苯，甲苯，二甲苯及N，N-二甲基甲酰胺等中的 一种以上。本发明所使用的洗涤溶剂是针对过量反应物硅垸偶联剂的溶剂，选自乙 醇，甲醇，正丁醇，异丙醇，丙酮，苯，甲苯，二甲苯及N,N-二甲基甲酰胺 等中的一种以上。本发明方法制备的表面接枝硅垸偶联剂的改性黏土经傅立叶变换红外光 谱(FT-IR)和热重分析(TGA)证实了表面接枝反应的发生，通过该反应成 功的将硅烷偶联剂接枝到黏土片层上。本发明的表面接枝硅烷偶联剂的改性黏土，具有较高的热稳定性，消除 了黏土硅酸盐片层上的反应性羟基，增强了与聚合物的相互作用，特别适合 于非极性和弱极性聚合物，用于制备聚合物/黏土纳米复合材料，改善黏土在 聚合物基体中的分散能力，达到剥离分散，从而提高复合材料的性能。


图1.本发明实施例1的蒙脱石黏土和十二烷基三甲氧基硅烷接枝改性的 黏土的FT-IR谱图；其中A:蒙脱石黏土； B:十二垸基三甲氧基硅烷接枝 改性的黏土。图2.本发明实施例1的蒙脱石黏土和十二烷基三甲氧基硅烷接枝改性的 黏土的TGA图；其中A:蒙脱石黏土； B:十二垸基三甲氧基硅垸接枝改 性的黏土。图3.本发明实施例7的十六烷基三甲基溴化铵插层的有机黏土和十二垸 基三甲氧基硅烷接枝改性的有机黏土的TGA图；其中A:十六垸基三甲基 溴化铵插层的有机黏土； B:十二烷基三甲氧基硅垸接枝改性的有机黏土。图4.本发明实施例12的十六烷基三甲基溴化铵交换的有机黏土和十二 垸基三甲氧基硅烷接枝改性的有机黏土的聚乙烯纳米复合材料的透射电镜照 片；其中A:聚乙烯/十六烷基三甲基溴化铵交换的有机黏土； B:聚乙烯/ 十二烷基三甲氧基硅垸接枝改性的有机黏土。
具体实施方式
以下结合实施例说明本发明的技术特征，需要说明的是，这些只是一部 分举例描述，并不构成对本发明内容的限制。实施例110g未经处理的蒙脱石无机黏土分散于200mL甲苯中，搅拌，待分散均 匀，形成稳定的悬浮液。将5mL十二垸基三甲氧基硅烷缓慢滴入悬浮液中， 机械搅拌，升温至11(TC，回流反应24小时。反应结束后布氏漏斗抽滤，并 将滤饼用甲苯洗涤若干遍，8(TC干燥24小时，研磨为粉末，得到表面接枝十 二烷基三甲氧基硅烷的改性黏土。用TGA测得表面接枝十二烷基三甲氧基硅 烷的改性黏土上的十二垸基三甲氧基硅烷的接枝量为0.26xl(^摩尔/克黏土。实施例2量取80mL无水乙醇，20mL去离子水，混合于烧杯中，磁力搅拌；加入 冰醋酸，调节pH在4 5之间，加入lOmL十二烷基三甲氧基硅垸，室温继 续搅拌1小时，得到硅垸溶液。10g未经处理的蒙脱石无机黏土分散于90mL正丁醇和10mL去离子水组 成的混合溶剂中，搅拌，待分散均匀，形成稳定的悬浮液，将上述方法得到 的硅垸溶液滴加入黏土悬浮液中，升温至78i:，加入冰醋酸，调节pH在4 5之间，机械搅拌，反应24小时。反应结束后布氏漏斗抽滤，并将滤饼用无 水乙醇/去离子水混合溶剂洗涤若干遍，直至滤液pH值为6 7。 8(TC干燥24 小时，研磨为粉末，得到表面接枝十二垸基三甲氧基硅烷的改性黏土。用TGA 测得表面接枝十二烷基三甲氧基硅烷的改性黏土上的十二烷基三甲氧基硅烷 的接枝量为2.4><10-3摩尔/克黏土。实施例3量取180mL无水乙醇，20mL去离子水，混合于烧杯中，机械搅拌；加 入冰醋酸，调节pH在4 5之间，加入5mL十二烷基三甲氧基硅烷，室温继续搅拌1小时，得到硅垸溶液。10g未经处理的蒙脱石无机黏土分散于180mL无水乙醇和20mL去离子 水组成的混合溶剂中，搅拌，待分散均匀，形成稳定的悬浮液，将上述方法 得到的硅烷溶液滴加入黏土悬浮液中，升温至78'C，加入氢氧化钠溶液，调 节pH在9 10之间，机械搅拌，反应24小时。反应结束后布氏漏斗抽滤， 并将滤饼用无水乙醇/去离子水混合溶剂洗涤若干遍，直至滤液pH值为6 7。 80。C干燥24小时，研磨为粉末，得到表面接枝十二垸基三甲氧基硅垸的改性 黏土。用TGA测得表面接枝十二垸基三甲氧基硅烷的改性黏土上的十二垸基 三甲氧基硅垸的接枝量为1.1xlOd摩尔/克黏土。实施例4量取70mL无水乙醇，30mL去离子水，混合于烧杯中，电磁波振荡；加 入3.2mLY-氨丙基三乙氧基硅烷，室温继续搅拌l小时，得到硅烷溶液。10g未经处理的蒙脱石无机黏土分散于90mL无水乙醇和10mL去离子水 组成的混合溶剂中，搅拌，待分散均匀，形成稳定的悬浮液，将上述方法得 到的硅烷溶液滴加入黏土悬浮液中，升温至78'C，机械搅拌，反应24小时。 反应结束后布氏漏斗抽滤，并将滤饼用无水乙醇/去离子水混合溶剂洗涤若干 遍。8(TC干燥24小时，研磨为粉末，得到表面接枝Y-氨丙基三乙氧基硅烷的 改性黏土。用TGA测得表面接枝，氨丙基三乙氧基硅垸的改性黏土上的Y-氨 丙基三乙氧基硅烷的接枝量为0.9><10-3摩尔/克黏土。实施例55g未经处理的蒙脱石无机黏土分散于50mL无水丙酮中，搅拌，待分散 均匀，形成稳定的悬浮液，加入5mL三甲基氯硅烷，机械搅拌，升温至50， 以氮气保护，反应24小时。反应结束后布氏漏斗抽滤，并将滤饼用丙酮洗涤 若干遍。8(TC干燥24小时，研磨为粉末，得到表面接枝三甲基氯硅烷的改性 黏土。用TGA测得表面接枝三甲基氯硅烷的改性黏土上的三甲基氯硅垸的接 枝量为0.6xl(^摩尔/克黏土。实施例6量取100mL去离子水，加入冰醋酸，调节pH在4 5之间，加入7.2mLY-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅垸，室温搅拌l小时，得到硅烷溶液。10g盐酸酸化的酸化蒙脱石黏土分散于lOOmL去离子水中，搅拌，待分9散均匀，形成稳定的悬浮液，将上述方法得到的硅垸溶液滴加入黏土悬浮液中，升温至8(TC，加入冰醋酸，调节pH在4 5之间，机械搅拌，反应24 小时。反应结束后布氏漏斗抽滤，并将滤饼用去离子水洗涤若干遍，直至滤 液pH值为6 7。 80'C干燥24小时，研磨为粉末，得到表面接枝，(甲基丙烯 酰氧)丙基三甲氧基硅烷的改性黏土。用TGA测得表面接枝Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的改性黏土上的Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅垸的接枝 量为1.9xl0^摩尔/克黏土。实施例710g十六烷基三甲基溴化铵插层的有机黏土分散于200mL 二甲苯中，搅 拌，待分散均匀，形成稳定的透明溶液。将5mL十二垸基三甲氧基硅垸缓慢 滴入溶液中，机械搅拌，升温至11(TC，反应24小时。反应结束后布氏漏斗 抽滤，并将滤饼用二甲苯、丙酮洗涤若干遍。80'C干燥24小时，研磨为粉末， 得到表面接枝十二垸基三甲氧基硅烷的改性有机黏土。用TGA测得表面接枝 十二烷基三甲氧基硅垸的改性有机黏土上的十二烷基三甲氧基硅垸的接枝量 为0.22xl(^摩尔/克黏土。实施例85g盐酸酸化的酸化蒙脱石黏土分散于100mL N，N-二甲基甲酰胺中，搅 拌，待分散均匀，形成稳定的悬浮液，将5mLY-(甲基丙烯酰氧)丙基二甲基甲 氧基硅烷缓慢滴入溶液中，机械搅拌，升温至110。C，反应24小时。反应结 束后布氏漏斗抽滤，并将滤饼用N,N-二甲基甲酰胺、丙酮洗涤若干遍。80°C 干燥24小时，研磨为粉末，得到表面接枝iK甲基丙烯酰氧)丙基二甲基甲氧基 硅烷的改性黏土。用TGA测得表面接枝Y-(甲基丙烯酰氧)丙基二甲基甲氧基 硅烷的改性黏土上的Y-(甲基丙烯酰氧)丙基二甲基甲氧基硅垸的接枝量为 2.1xl(r3摩尔/克黏土。实施例95g双十八烷基二甲基溴化铵插层的有机黏土分散于200mL苯中，搅拌， 待分散均匀，形成稳定的透明溶液。将2mL环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷缓慢 滴入溶液中，机械搅拌，升温至8(TC，反应24小时。反应结束后布氏漏斗抽 滤，并将滤饼用苯、丙酮洗漆若干遍。80'C干燥24小时，研磨为粉末，得到 表面接枝环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷的改性黏土。用TGA测得表面接枝环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷的改性黏土上的环氧丙氧丙基三甲氧基硅垸的接枝量为0.6xl(^摩尔/克黏土。 实施例105g无机蒙脱石黏土分散于100mL乙醇中，搅拌，待分散均匀，形成稳定 的悬浮液，加入5mL，巯丙基三乙氧基硅烷，机械搅拌，升温至50，反应24 小时。反应结束后布氏漏斗抽滤，并将滤饼用乙醇洗涤若干遍。8(TC干燥24 小时，研磨为粉末，得到表面接枝Y-巯丙基三乙氧基硅烷的改性黏土。用TGA 测得表面接枝Y-巯丙基三乙氧基硅垸的改性黏土上的Y-巯丙基三乙氧基硅烷 的接枝量为1.7xl(^摩尔/克黏土。实施例1110g无机蒙脱石黏土分散于500mL甲苯中，搅拌，待分散均匀，形成稳 定的悬浮液，加入2mL异氰酸酯丙基三乙氧基硅垸，机械搅拌，升温至IIO， 反应24小时。反应结束后布氏漏斗抽滤，并将滤饼用乙醇洗涤若干遍。80°C 干燥24小时，研磨为粉末，得到表面接枝异氰酸酯丙基三乙氧基硅垸的改性 黏土。用TGA测得表面接枝异氰酸酯丙基三乙氧基硅垸的改性黏土上的异氰 酸酯丙基三乙氧基硅烷的接枝量为0.36"0-3摩尔/克黏土。实施例12采用本发明实施例7制备的表面接枝十二垸基三甲氧基硅烷的改性有机 黏土，以及未经接枝改性的十六烷基三甲基铵盐插层的有机黏土，用下述熔 融共混法制备了聚乙烯/黏土纳米复合材料将100重量份的新国标 PE-M-13D022型(老国标1I2A型)低密度聚乙烯分别与0.5 10重量份的上 述两种有机黏土预先混合好，在HAAKE转矩流变仪(德国HAAKE公司) 上密炼共混10分钟，转速为50rpm，温度为190°C。采用表面接枝十二烷基 三甲氧基硅烷的改性有机黏土，由于消除了黏土硅酸盐片层上的反应性羟基， 黏土片层易于剥离，可以得到聚乙烯/黏土纳米复合材料；而采用未经接枝改 性的十六垸基三甲基铵盐插层的有机黏土，由于黏土硅酸盐片层上存在反应 性羟基，与聚乙烯的亲和性较差，黏土片层难以剥离，只能得到聚乙烯/黏土 微米复合材料。
权利要求
1. 一种表面接枝硅烷偶联剂的改性黏土，其特征是利用黏土片层上的可反应性羟基与硅烷偶联剂的缩合反应，在黏土的表面通过共价键接枝有硅烷偶联剂，其中硅烷偶联剂的接枝量为0.2～5×10-3摩尔/克黏土。
2. 根据权利要求1所述的表面接枝硅烷偶联剂的改性黏土，其特征是-所述的黏土是蒙脱石型黏土。
3. 根据权利要求2所述的表面接枝硅垸偶联剂的改性黏土，其特征是所述的蒙脱石型黏土选自未经处理的无机黏土，有机铵盐交换的有机黏土及 经酸化处理的质子化黏土中的一种。
4. 根据权利要求1所述的表面接枝硅烷偶联剂的改性黏土，其特征是-所述的硅烷偶联剂的通式为(X'-RVSi-X(4.n)，选自以下所述硅烷偶联剂中的一种(1) 含可水解基团的烷基硅烷，Rn-Si-X(4-n);(2) 氨基硅垸偶联剂，末端官能团X'选自Y-氨丙基，N-03-氨乙基)个氨丙 基，N,N'-(P-氨乙基)-，氨丙基及苯胺甲基中的一种基团；(3) 链烯基硅烷偶联剂，(CH2=CH-R)nSi-X(4-n);(4) 环氧烷基硅垸偶联剂，<formula>formula see original document page 2</formula>， R'选自-CH2-0-(CH2)3， -(CH2)4及-(CH2)8中的一种基团；(5) 垸基丙烯酰氧基硅烷偶联剂，(CH2=CR'-COO-R)nSi-X(4-n)， R'为甲基 或乙基中的一种基团；(6) 末端官能团X'选自巯基、异氰酸酯基及氟原子基中的一种基团； 以上所述硅烷偶联剂中，可水解基团X选自氯、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基及乙酰氧基中的一种以上基团，R是碳链数目为1 18的烃基，n为 1 3。
5. —种根据权利要求1 4任一项所述的表面接枝硅烷偶联剂的改性黏 土的制备方法，其特征是，该方法包括以下步骤1) 将1 10重量份的黏土缓慢分散于100 200重量份的反应溶剂中，搅 拌，形成均匀的黏土悬浮液；2) 将硅烷偶联剂加入到步骤l)得到的黏土悬浮液中，在温度为25 120。C下搅拌反应；其中硅烷偶联剂的用量为0.2 10><10-3摩尔/克黏土；或将硅垸偶联剂加入到含有0 98wt。/。乙醇的水溶液中，用酸调节其pH值 为3 5或用碱调节其pH值为9 10;搅拌得到硅垸偶联剂的溶液；然后将 该硅垸偶联剂溶液缓慢加入到步骤l)中的黏土悬浮液中，在温度为25 120 'C下搅拌反应；其中硅烷偶联剂的用量为0.2 10><10-3摩尔/克黏土；3)将步骤2)得到的产物进行过滤，除去反应溶剂，将滤饼用溶剂洗涤， 干燥，得到表面接枝硅烷偶联剂的改性黏土。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征是步骤2)所述的在温度为25 120。C下搅拌反应的时间是2 48小时。
7. 根据权利要求5所述的方法，其特征是所述的酸是无机酸、有机酸 或是它们的混合物；所述的碱选自氢氧化钠，氢氧化钾，碳酸钠及碳酸氢钠溶液中的一种。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征是所述的无机酸是盐酸、硝酸、 硫酸、磷酸或是它们的混合物；所述的有机酸是醋酸、丙烯酸、柠檬酸或是 它们的混合物。
9. 根据权利要求5所述的方法，其特征是所述的反应溶剂选自水，乙 醇，甲醇，正丁醇，异丙醇，丙酮，苯，甲苯，二甲苯及N,N-二甲基甲酰胺 中的一种以上；所述的洗涤用溶剂选自乙醇，甲醇，正丁醇，异丙醇，丙酮，苯，甲苯， 二甲苯及N,N-二甲基甲酰胺中的一种以上。
10. —种根据权利要求1 4任一项所述的表面接枝硅烷偶联剂的改性黏 土的用途，其特征是所述的表面接枝硅烷偶联剂的改性黏土用于制备聚合 物/黏土纳米复合材料，改善黏土在聚合物基体中的分散能力，达到剥离分散， 从而提高复合材料的性能。
全文摘要
本发明涉及黏土的表面改性，特别涉及表面接枝硅烷偶联剂的改性黏土及其制备方法和用途。本发明是利用黏土片层上的可反应性羟基，在溶剂中实现硅烷偶联剂的接枝改性；硅烷偶联剂的接枝量为0.2～5×10^-3摩尔/克黏土。本发明的改性黏土，有硅烷偶联剂通过共价键接枝在黏土片层上，在改善黏土表面亲油性的同时，具有较强的热稳定性，同时可实现黏土的功能化。本发明的改性黏土，由于具有较高的热稳定性，与聚合物相互作用的增强，可用于制备聚合物/黏土纳米复合材料，改善黏土在聚合物基体中的分散能力，达到剥离分散，从而提高复合材料的性能。
文档编号C08K9/06GK101254924SQ20081010361
公开日2008年9月3日 申请日期2008年4月9日 优先权日2008年4月9日
发明者丁艳芬, 张世民, 徐新峰, 斌 文, 峰 王, 钱钟钟, 阳明书 申请人:中国科学院化学研究所