有机膨润土/聚乙烯母料制备及力学性能研究

许凤林，徐传云，李春生，吕双双，张晓红，於 飞

（浙江省地质矿产研究所，浙江 杭州 310007）

1 前言

聚乙烯因价格低廉，成型加工容易，因而应用面较广。为提高聚乙烯的力学性能，一般可通过物理和化学改性来实现[1]。用矿物材料滑石、碳酸钙、高岭土等高分子填充材料已经有很长的历史，通常主要采用微米级(＜10μm)矿物质填充剂对聚合物进行填充改性。国内外采用层状硅酸盐以及人工合成纳米碳酸钙、二氧化硅等对聚合物进行复合改性具有增强和增韧作用，通过蒙脱石改性聚乙烯塑料将会达到高性能化应用[2-3]。

近几年来，以蒙脱石纳米级分散在聚合物基体中的粘土/聚合物复合制备技术发展很快，在工程塑料、塑料包装材料等领域呈现出良好的应用前景。聚合物熔融挤出法是利用传统挤出加工设备，将高聚物挤出成型工艺与插层技术集于一体，因工艺简单、成本低、易于工业化等优点，与其他纳米复合技术相比具有较强的竞争力。由于蒙脱石等粘土矿物独具的层片状结构，可以通过物理、化学方法将有机阳离子或极性有机分子插入粘土层间，在剪切力作用下将层状蒙脱石剥离成纳米级分散在聚合物基体中。但弱极性聚合物与层状硅酸盐的极性相差很大，因此相容性较差，外加增容剂是改善两者相容性的有效办法[4]。蒙脱石/聚合物熔融插层复合材料影响的因素很多，如蒙脱石的性质、有机改性剂类型、聚合物种类以及加工工艺等[5]，蒙脱石在聚合物基体中的分散性成为影响复合材料性能的关键因素。……