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近年来,聚合物/层状硅酸盐插层纳米复合材料得到人们的广泛关注,硅酸盐片层以纳米尺寸分散在聚合物基体中,使高分子材料的各项性能得到显著提高,对聚合物的改性研究起了很大作用。高岭土作为一种天然的层状纳米材料,由于资源丰富,成本低廉,有着广泛的应用前景。内蒙古自治区蕴藏着丰富煤系高岭土,由于开发利用率低,造成严重的浪费和环境污染。本文采用煤系高岭土利用插层原理制备了聚甲基丙烯酸甲酯/煤系高岭土纳米复合材料,对聚甲基丙烯酸甲酯进行改性研究,改善了聚甲基丙烯酸甲酯的一些性能,同时拓展了内蒙古煤系高岭土的利用范围。采用煤系高岭土为原料,利用机械搅拌液相插层和超声波液相插层两种方法制备出二甲亚砜插层煤系高岭土,考察了不同因素对煤系高岭土插层率的影响。通过XRD及FT-IR等手段测试表明:二甲亚砜插层剂成功插层进入煤系高岭土层间,机械搅拌液相插层使煤系高岭土的层间距扩大到1.08nm,插层率为83%,超声波液相插层的插层率只有38.7%;以醋酸钾为插层剂,采用干法研磨制备了醋酸钾插层煤系高岭土,层间距扩大到1.36nm,插层率为79.6%。以不同插层剂制备出的插层煤系高岭土和甲基丙烯酸甲酯为原料,采用本体聚合法制得聚甲基丙烯酸甲酯/煤系高岭土纳米复合材料,对复合材料的拉伸性能、表面硬度、耐吸水性、耐热性等性能进行测试,并利用X射线衍射和扫描电镜对复合材料的结构进行表征。研究表明:随着插层煤系高岭土的加入,复合材料的拉伸性能下降。当插层煤系高岭土含量在3%~5%时,复合材料的表面硬度由HB(纯聚甲基丙烯酸甲酯)提高到2H。当二甲亚砜插层煤系高岭土含量为5%时,复合材料的吸水率降到0.46%,比纯聚甲基丙烯酸甲酯降低了38%。而醋酸钾插层煤系高岭土含量为3%时,所得复合材料的吸水率最低,为0.52%,比纯聚甲基丙烯酸甲酯降低了30%。醋酸钾插层煤系高龄土制备的复合材料耐热性提高明显,玻璃化转变温度比纯聚甲基丙烯酸甲酯提高了18℃。运用XRD和SEM等手段进行表征得知:当煤系高岭土含量为10%时,二甲亚砜插层煤系高岭土在复合材料中只有部分发生剥离,以醋酸钾为插层剂制备的复合材料中煤系高岭土的剥离效果较好。