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蒙脱土纳米复合材料16mndg无缝钢管

蒙脱土纳米复合材料16mndg无缝钢管

  • 所属:16Mn钢管
  • 时间:2019-12-09 21:20:21
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特别涉及具有热加工稳定性的聚烯烃/蒙脱土纳米复合材料16mndg无缝钢管。背景技术:剥离型聚烯烃/蒙脱土纳米复合材料16mndg无缝钢管由于蒙脱土以纳米尺寸均匀分布在聚烯烃基体中,16mndg无缝钢管本发明属于聚烯烃/蒙脱土纳米16mndg无缝钢管复合材料领域。通过蒙脱土纳米片层的小尺寸效应、表面及界面效应以及量子效应,非常少的填料下(一般少于5wt%)不仅可以改善聚烯烃材料的力学性能和热性能,而且可以提高聚烯烃制品的耐气体阻隔性和阻燃性能等,从而拓宽聚烯烃材料的应用领域,实现通用材料的高性能化。聚合物熔体插层复合及溶液插层复合(JMaterSci1996314307JMaterSciLett1997161670JApplPolymSci1997661781Macromolecul1997306333PolymBull199841107JEngMaterTechnol1999121483Polym2001429633MacromolRapidCommun2001221761JMaterSci2000351045虽然能用于制备聚烯烃复合材料16mndg无缝钢管,但是通常只能得到插层型或部分剥离型的复合材料16mndg无缝钢管,很难得到完全剥离型的聚烯烃/蒙脱土纳米复合材料16mndg无缝钢管。溶液插层复合过程中大量有机溶剂的使用,对材料后处理及环境保护极为不利。剥离型的纳米复合材料16mndg无缝钢管是一种理想结构的纳米复合材料16mndg无缝钢管,由于蒙脱土以纳米片层形式均匀分散在聚烯烃基体中,因而其物理力学性能及某些其它性能较基体材料显著提高。单体原位插层聚合法(ChemCommun19992179MacromolRapidCommun199920423DE198463142000MacromolRapidCommun20002157MacromolRapidCommun200223135-140通过烯烃单体的原位聚合来制备插层型及剥离型的纳米复合材料16mndg无缝钢管。目前报道的原位插层聚合法大多采用茂金属催化剂,由于茂金属催化剂价格昂贵,同时助催化剂MA O用量大,使得制备成本提高;而且茂金属催化剂很难合成出高等规度、高熔融温度的聚烯烃复合材料16mndg无缝钢管,从而限制其工业化。发明者所在中科院化学研究所采用ziegler-Natta/MMT复合催化剂,通过原位聚合成功制备出高立构等规度的聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料16mndg无缝钢管,及聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料16mndg无缝钢管(CN02119744.XCN02157888.5CN02157887.7随后的研究发现,尽管通过原位聚合法可制备出剥离型纳米复合材料16mndg无缝钢管,但聚烯烃纳米复合材料16mndg无缝钢管在经过热加工(挤出或注塑成型)后,剥离型结构由于有机铵的热分解而受到破坏,蒙脱土片层在热加工后重新自聚集(MacromolRapidCommun200223135-140发明内容本发明的目的之一是针对目前有机铵改性剂在高温下不稳定,其16mndg无缝钢管高温热降解导致复合材料16mndg无缝钢管中蒙脱土的重新自聚集,从而改变复合材料16mndg无缝钢管的纳米相结构,提供一种具有热加工稳定性的聚烯烃/蒙脱土纳米复合材料16mndg无缝钢管。本发明的目的之二是提供热具有热加工稳定性的聚烯烃/蒙脱土纳米复合材料16mndg无缝钢管的制备方法。采用耐热型单烷基咪唑盐、双烷基咪唑盐或其混合物改性Na-MMT并通过化学反应法制备出TiCl4/MgCl2/有机蒙脱土(MMT复合催化剂,复合催化剂催化烯烃单体原位聚合,从而制备出热加工稳定的聚烯烃/蒙脱土纳米复合材料16mndg无缝钢管。本发明的目的之三是通过原位聚合方法克服现有物理加工技术中蒙脱土片层难以剥离,

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16mn无缝钢管通过聚合反应热及聚合物在蒙脱土片层间的原位生成来制备具有热加工稳定性的剥离型聚烯烃/蒙脱土纳米复合材料16mndg无缝钢管。本发明的目的之四是利用价格低廉的Z-N催化剂,催化丙烯制备出高立体定向、高熔点的聚α-烯烃;引入咪唑盐类改性剂以提高复合材料16mndg无缝钢管的热稳定性,从而制备出具有热加工稳定性的聚烯烃/蒙脱土纳米复合材料。本发明的目的之五是提供具有热加工稳定性的聚烯烃/蒙脱土纳米复合材料16mndg无缝钢管的用途。本发明的具有热加工稳定性的聚烯烃/蒙脱土纳米复合材料16mndg无缝钢管中含有蒙脱土0.110重量份,聚烯烃基体87100重量份,咪唑盐类改性剂0.033重量份,蒙脱土片层剥离且均匀分散在聚烯烃基体中。本发明的纳米复合材料16mndg无缝钢管中所用的咪唑盐类改性剂不仅改善了极性蒙脱土与非极性聚烯烃的相容性,而且赋予了复合材料16mndg无缝钢管更好的热加工稳定性。本发明的纳米复合材料16mndg无缝钢管在经过热加工后仍保持较好的分散相尺寸及分布。


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