摘要：用馬來酸酐和苯乙烯改性蒙脫土得到改性蒙脫土(SMA-MMT），然后用熔融共混法制備了聚丙烯(PP)/三元乙丙橡膠(EPDM)/改性蒙脫土納米復合材料，且加入接枝物PP-g-MAH-St作為相容劑。X射線衍射分析顯示SMA-MMT的層間距達到3.98nm。透射電鏡分析表明聚合物分子鏈已經插入蒙脫土片層中。接枝物含量為15%(質量分數，下同)時，復合材料的力學性能達到最好，拉伸強度和沖擊強度分別為32.4MPa和79.5J/m。差示掃描量熱分析結果表明，PP-g-MAH-St和SMA-MMT的加入可以改善PP的結晶性能當PP-g-MAH-St和SMA-MM’T，含量分別為15%和2%時，復合材料中PP的結晶溫度為120℃。
關鍵詞：聚丙烯；三元乙丙橡膠；蒙脫土；熔融共混；納米復合材料
PP應用廣泛，但某些性能的不足限制了其應用，比如韌性差。一般采用橡塑共混來提高其韌性，其中使用動態硫化技術對PP與橡膠進行共混來提高PP韌性的研究較多。采用簡單橡塑共混方法雖然可以提高PP的韌性，但材料的其他性能會降低。考慮到蒙脫土的增強增韌特性，制備的PP/橡膠/蒙脫土納米復合材料，可以在對PP進一步增韌的同時保持或增加復合材料的強度。目前關于聚合物合金復合材料的報道很多，但集中于蒙脫土對合金性能方面的研究還不是很多Guo等用熔融共混法制備了PP/乙烯-丁烯共聚物(POE)/有機蒙脫土(OMMT)納米復合材料，并加入馬來酸酐接枝PP作為相容劑。在PP和POE中加入OMMT和接枝物后，PP的韌性大幅度上升。
SMA(馬來酸酐和苯乙烯的共聚物)具有透明性好、耐高溫等特點，是一種優良的改性材料，且極性較強，與蒙脫土具有較好的相容性。因此在原有實驗研究基礎上，本文用溶液本體法對MMT進行改性，制得SMA-MMT，然后用PP-g-MAH-St作為相容劑，通過熔融共混法制備了PP/EPDM/PP-g-MAH-St/SMA-MMT納米復合材料，并對蒙脫土的插層和分散效果以及納米復合材料的力學性能和結晶性能進行了表征。
結論
(1)采用MAH和St對鈉基蒙脫土進行改性，制備出SMA-MMT，蒙脫土的層間距從原來的1.23nm增大到2.0nm，當接枝物含量為15%時，蒙脫土層間距達到3.98nm。
(2)通過熔融法制得了插層型納米復合材料，接枝物的加入可以明顯改善復合材料的性能，當接枝物的含量為15%時，復合材料的拉伸強度和沖擊強度分別達到32.4MPa和79.5J/m，比PP/EPDM簡單共混(27MPa81J/m)有較大改善。
(3)接枝物和蒙脫土可以作為PP異相結晶的晶核，并使材料中PP的結晶溫度升高，當接枝物和蒙脫土含量分別為15%和2%時，PP的結晶溫度由111.5℃升高至120.0℃。 |