CN1583866A - 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/改性蒙脱石纳米复合材料及其制法 - Google Patents

乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/改性蒙脱石纳米复合材料及其制法 Download PDF

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本发明公开了一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/改性蒙脱石纳米复合材料,该复合材料是由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、改性蒙脱石和抗氧剂组成,其中乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和改性蒙脱石的配比(重量比)是:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物93~98%、改性蒙脱石2~7%,抗氧剂是乙烯-乙酸乙烯酯共聚物重量的0.1~0.4%。其制备方法是:将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、改性蒙脱石和抗氧剂按比例混合;将混合物料,在105~130℃温度下熔融共混,即得到纳米复合材料。含有少量改性蒙脱石的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物纳米复合材料的拉伸强度、撕裂强度和杨氏模量等均比乙烯-乙酸乙烯酯共聚物有较大提高,可拓宽乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的应用领域。

Description

乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/改性蒙脱石纳米复合材料及其制法
一、技术领域
本发明涉及一种聚合物复合材料及其制备方法,具体地说是一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/改性蒙脱石纳米复合材料及其制法。
二、背景技术
聚合物纳米复合材料是以聚合物为基体(连续相)、填充颗粒以纳米尺度(至少在一维方向上介于1~100nm之间)分散于基体中的新型高分子复合材料。由于纳米粒子的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,聚合物纳米复合材料呈现出很多不同于常规聚合物填充复合材料的特性。纳米粒子不仅使聚合物的强度、刚性、韧性得到了明显的改善,而且聚合物的防水性、阻隔性、耐热性、尺寸稳定性及抗老化性能等功能特性得到明显增强。由于纳米粒子小于可见光波长,纳米复合材料具有高的光泽和良好的透明度。有些纳米聚合物还具有很高的自熄性、很低的热释放速率(相对聚合物本体而言)和较高的抑烟性,是理想的阻燃材料。其中,聚合物/粘土纳米复合材料是目前研究最多、最有希望进行工业化生产的聚合物纳米复合材料。近年来,由于聚合物熔体插层法不使用有机溶剂,工艺简单且与目前聚合物成型加工技术和设备具有兼容性,对环境友好和成本低廉等优点引起人们的广泛重视。由于乙烯-乙酸乙烯酯共聚物具有良好的挠曲性、韧性、耐应力开裂性和粘结性能,广泛应用于包装材料、电线、电缆绝缘层、粘合剂、涂层和着色母料的载体树脂等。近来,国外报道了乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/粘土纳米复合材料的研究。但在国内还未见有熔体插层法制备乙烯-乙酸乙烯酯/有机改性蒙脱石纳米复合材料研究和专利的报道。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种采用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和有机改性蒙脱石(OMMT),通过熔体插层法制备EVA/OMMT纳米复合材料及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/改性蒙脱石纳米复合材料,其特征在于所述复合材料是由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、改性蒙脱石和抗氧剂组成,其中乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和改性蒙脱石的配比(重量比)是:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物93~98%、改性蒙脱石2~7%,抗氧剂是乙烯-乙酸乙烯酯共聚物重量的0.1~0.4%。
在所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中,乙酸乙烯酯的含量(重量比)为23~38%。
所述改性蒙脱石为十八胺改性蒙脱石(ODA-MMT)或十六烷基三甲基溴化铵改性蒙脱石(CTAB-MMT)。
所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)和三(2,4-叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)的混合物,其中四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯为50~75%(重量比),三(2,4-叔丁基苯基)亚磷酸酯为25~50%(重量比)。
所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/改性蒙脱石纳米复合材料的制备方法,其特征在于它包括以下步骤:
1、将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、改性蒙脱石和抗氧剂按比例混合;
2、将步骤1得到的混合物料,使用双辊开炼机在105~130℃温度下熔融共混,即得到纳米复合材料。
蒙脱石(MMT)的(001)面衍射峰出现在6.0°处(图1),对应的硅酸盐晶片层间距为1.47nm。EVA/MMT复合材料的(001)面衍射峰仍然在6.0°(图2),即该硅酸盐晶片层间距没有增大,表明在熔融共混过程中,没有EVA分子链插入该硅酸盐晶片层间,该复合材料属于一般的简单填充复合体系。对EVA/MMT复合材料,随着MMT含量增加,复合材料的拉伸强度和撕裂强度降低,MMT对EVA没有增强作用。这是由于MMT不能很好地在EVA基体中分散,且相分离使得EVA和MMT之间的界面粘结性差的缘故。
EVA/ODA-MMT复合材料的(001)面衍射峰出现在2.1~2.4°处,对应的硅酸盐晶片层间距为3.68~4.20nm。EVA/CTAB-MMT复合材料的(001)面衍射峰出现在2.0~2.3°处,对应的硅酸盐晶片层间距为3.84~4.41nm。硅酸盐晶片层间距有了明显增大,表明EVA分子链插入该硅酸盐晶片层间,硅酸盐晶片层在一维尺度上达到了纳米级分散,其硅酸盐片层能增强EVA。本发明制备的EVA/OMMT复合材料是插层型纳米复合材料。
对于EVA/OMMT复合材料,加入3wt%的OMMT就表现出增强效应,其复合材料的拉伸强度、杨氏模量和撕裂强度均提高;当OMMT含量为5wt%时,EVA/OMMT复合材料的拉伸强度和撕裂强度达最大值,其后随OMMT含量的进一步增加,由于部分OMMT分散以及插层剥离效果下降导致复合材料的拉伸强度和撕裂强度有所降低。随着熔融共混时间延长,EVA/OMMT复合材料的拉伸强度和撕裂强度提高,在熔融共混时间为10min时取得最大值,其后下降。
本发明与现有技术相比,其显著的优点是:1、使用熔体插层法,避免了使用化学溶剂对环境的污染;2、可使用传统的塑料加工设备和方法,操作简便、高效率和成本低;3、含有少量改性蒙脱石的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物纳米复合材料的拉伸强度、撕裂强度和杨氏模量等均比乙烯-乙酸乙烯酯共聚物有较大提高,可拓宽乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的应用领域。本发明有广阔的实施前景和应用价值。
四、附图说明
图1是MMT的X射线衍射图谱。
图2是EVA/MMT(95/5)复合材料的X射线衍射图谱。
图3是EVA/ODA-MMT(95/5)纳米复合材料的X射线衍射图谱。
图4是EVA/CTAB-MMT(95/5)纳米复合材料的X射线衍射图谱。
五、具体实施方式
实施例1:
一种本发明所述的EVA/ODA-MMT纳米复合材料,由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、改性蒙脱石和抗氧剂组成。其制备方法包括以下步骤:
1、十八胺改性蒙脱石(ODA-MMT)的制备:在三颈瓶中加入1500ml酒精和240g十八胺(ODA),搅拌加热,待ODA溶解后加入91g盐酸,继续搅拌升温至80℃;与此同时在烧杯中加入1500ml蒸馏水和150g蒙脱石(MMT),搅拌升温至80℃;然后将两者混合,反应8h后,将混合物倒入烧杯。静置冷却后分层,上层为铵盐,下层为铵盐与MMT的混合物。将下层分出,用酒精水溶液洗去过量的铵盐,90℃下真空干燥,研磨,320目过筛,得到ODA-MMT。
2、将EVA(VA含量28wt%)、ODA-MMT和抗氧剂按比例混合,其中EVA和ODA-MMT的重量比为:EVA为95%、ODA-MMT为5%;抗氧剂1010/抗氧剂168(重量比=1/1)为EVA重量的0.2%。
3、将步骤2得到的混合物料,采用双辊开炼机在120℃熔融共混10min,得到EVA/ODA-MMT纳米复合材料;用热平板硫化机在130℃下预热该纳米复合材料5min后,再在10MPa压力下模压5min,然后移到冷平板硫化机(10MPa)冷却到室温,出模得到片材;用裁刀制成标准样品供力学性能测试用。EVA/ODA-MMT(95/5)纳米复合材料的X射线衍射图谱和力学性能分别见图3和表1。
实施例2:
另一种本发明所述的EVA/CTAB-MMT纳米复合材料,也由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、改性蒙脱石和抗氧剂组成。其制备方法包括以下步骤:
1、十六烷基三甲基溴化铵改性蒙脱石(CTAB-MMT)的制备:在三颈瓶中加入160gMMT和2600ml蒸馏水,搅拌升温至80℃;在烧杯中加入70g CTAB和50ml蒸馏水,加热到80℃;然后将两者混合,搅拌8h;过滤,用蒸馏水洗至无Br-离子(以0.1mol/l的AgNO3溶液检验滤液至无沉淀为止),90℃下真空干燥,研磨,320目过筛,得到CTAB-MMT。
2、将EVA(VA含量28wt%)、CTAB-MMT和抗氧剂按比例混合,其中EVA和CTAB-MMT的重量比是:EVA为95%、CTAB-MMT为5%;抗氧剂1010/抗氧剂168(重量比=1/1)是EVA重量的0.2%。
3、将步骤2得到的混合物料,采用双辊开炼机在120℃下熔融共混10min,得到EVA/CTAB-MMT纳米复合材料;用热平板硫化机在130℃下预热该纳米复合材料5min后,再在10MPa压力下模压5min,然后移到冷平板硫化机上(10MPa)冷却到室温,出模得到片材;用裁刀制成标准样品供力学性能测试用。EVA/CTAB-MMT(95/5)纳米复合材料的X射线衍射图谱和力学性能分别见图4和见表1。
实施例3:
以EVA/ODA-MMT纳米复合材料为例,由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、改性蒙脱石和抗氧剂组成。其制备方法同于实施例1,但重量比是:EVA(VA含量23wt%)为93%、ODA-MMT为7%;抗氧剂(1010/168=75/25)是EVA重量的0.4%;使用双辊开炼机在130℃下熔融共混10min。
实施例4:
以EVA/CTAB-MMT纳米复合材料为例,由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、改性蒙脱石和抗氧剂组成。其制备方法同于实施例2,但重量比是:EVA(VA含量38wt%)为98%、CTAB-MMT为2%;抗氧剂(1010/168=60/40)是EVA重量的0.1%;使用双辊开炼机在105℃下熔融共混10min。
表1 EVA、EVA/MMT和EVA/OMMT复合材料的力学性能
    样    品 拉伸强度(MPa) 杨氏模量(MPa) 撕裂强度(KN/m)
    EVA     9.2     16.6     53.5
    EVA/MMT(95/5)     8.8     17.3     52.3
    EVA/ODA-MMT(95/5)     10.5     21.5     62.4
    EVA/CTAB-MMT(95/5)     10.3     21.2     59.8

Claims (5)

1、一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/改性蒙脱石纳米复合材料,其特征在于所述复合材料是由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、改性蒙脱石和抗氧剂组成,其中乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和改性蒙脱石的配比(重量比)是:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物93~98%、改性蒙脱石2~7%,抗氧剂是乙烯-乙酸乙烯酯共聚物重量的0.1~0.4%。
2、根据权利要求1所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/改性蒙脱石纳米复合材料,其特征在于在所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中,乙酸乙烯酯的含量(重量比)为23~38%。
3、根据权利要求1所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/改性蒙脱石纳米复合材料,其特征在于所述改性蒙脱石为十八胺改性蒙脱石或十六烷基三甲基溴化铵改性蒙脱石。
4、根据权利要求1所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/改性蒙脱石纳米复合材料,其特征在于所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2,4-叔丁基苯基)亚磷酸酯的混合物,其中四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯为50~75%(重量比),三(2,4-叔丁基苯基)亚磷酸酯为25~50%(重量比)。
5、如权利要求1所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/改性蒙脱石纳米复合材料的制法,其特征在于它包括以下步骤:
(1)将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、改性蒙脱石和抗氧剂按比例混合;
(2)将步骤(1)得到的混合物料,在105~130℃温度下熔融共混,即得到纳米复合材料。
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CN100395301C (zh) * 2006-07-18 2008-06-18 山东久隆高分子材料有限公司 大口径聚乙烯管道接口密封用纳米复合热熔胶
CN102060305A (zh) * 2010-10-29 2011-05-18 华南理工大学 锚固插层改性蒙脱石的制备方法及其在聚合物基纳米复合材料中的应用
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Assignee: Nanjing Yatong Rubber Plastics Company Ltd.

Assignor: Nanjing University

Contract record no.: 2010320000924

Denomination of invention: Ethene-vinylphenyl acetate multipolymer/modified montmorillonite nanometer composite materials and preparing method thereof

Granted publication date: 20060906

License type: Exclusive License

Open date: 20050223

Record date: 20100714

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Granted publication date: 20060906

Termination date: 20180615

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