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聚合物/无机纳米复合材料由于具有优良的物理力学性能和特殊功能而倍受关注;而可生物降解的水溶性聚乙烯醇(PVA)复合膜在可生物降解的水溶性聚乙烯醇(PVA)复合膜在工商业部门有着很大的应用潜力和广阔的发展前景,为解决全球普遍存在的“白色污染”问题提供了一条有效途径,但目前对此类薄膜的研究和应用才刚刚起步。 本文的研究工作主要由以下五部分组成: 第一章 文献综述 第一部分 插层法制备聚合物/无机纳米复合材料研究进展 综述了插层法制备聚合物/无机纳米复合材料的历史,插层材料的种类及其主要材料——蒙脱土的结构以及插层剂的选择。详细阐述了插层方法及动力来源,聚合物/蒙脱土复合材料的类型和表征。总结了插层材料的优异性能,并对其未来发展给予展望。 第二部分 水溶性聚乙烯醇(PVA)复合膜的研究进展 详述了聚乙烯醇的结构、性能等特点;综述了国内外在此领域的发展状况及发展前景。 第二章 微波法制备有机蒙脱土 首次采用微波法制备有机蒙脱土。通过改变微波辐射的时间,对不同的钠基蒙脱土进行有机化处理,制备出了一系列的有机蒙脱土,并对其结构进行表征。FT-IR证明有机插层剂已进入蒙脱土的层间。XRD结果表明钠基蒙脱土的层间距由1.3nm增加到3.63nm~4.74nm,TEM测试也表明蒙脱土的层间距增大,粒层厚度为50nm左右。研究结果表明,用微波法制备有机蒙脱土与常规方法制备有机蒙脱土相比,不仅操作方法简单方便易行,并且可以大大加快反应速率,显著缩短反应时间。 第三章 聚乙烯醇/镍基蒙脱土水溶性纳米复合塑料薄膜的研制 首次利用PVA与Ni2+-MMT反应,使PVA中的羟基与Ni2+-MMT中的Ni2+络合,然后再加入消泡剂、流平剂和增塑剂,合成了Niz+-MMT用vA纳米复合薄膜,并用FTIR、TEM、XRD、AFM、DSC等对该薄膜进行了表征,结果表明,PVA分子大量进入MMT层间,导致MMT层被撑开,剥离成纳米片层而无规分散。 机械性能测试和溶解性能测试表明,该薄膜拉伸强度大,溶解性好,另外,该薄膜还具有透明性好,制备工艺简单,价格低廉等优点。第四章聚乙烯醇/有机蒙脱土水速溶性纳米复合塑料薄膜的研制 采用常规加热的方法制备了PVA/OMMT纳米插层复合材料,并用FTIR、TEM、XRD、DSC等对该薄膜进行了表征,结果表明,PVA了OMMT薄膜中即存在无规分散的蒙脱土纳米片层,又有因大分子的插入使片层间距明显扩大而没有剥离成单层分散的蒙脱土纳米粒子,是一种比较复杂的聚合物/蒙脱土纳米复合材料,未见有国内外文献报道。第五章微波法制备聚乙烯醇/有机蒙脱土低温水速溶性纳米复合塑 料薄膜 首次采用微波法制备了PVA/OMMT纳米插层复合材料,并用FTIR、TEM、XRD、DSC等对该薄膜进行了表征,结果表明,PVA己插入OMMT层间,OMMT的片层间距因大分子的插入而明显扩大,但并没有被剥离成单层而无规分散。