專利名稱：聚合物/層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聚合物-無機(jī)納米復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及聚合物/層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
層狀雙氫氧化物在高分子材料中有著重要的應(yīng)用。2002年北京化工大學(xué)博士學(xué)位論文“層狀雙金屬氫氧化物及氧化物的可控制備和應(yīng)用研究”指出，層狀雙氫氧化物的理想組成為[M2+mM3+n(OH)2m+2n]n+Ap-n/p·mH2O，其中M2+為二價(jià)金屬離子，包括Mg2+、Ca2+、Sr2-、Ba2+、Fe2+、Zn2+、Cu2+、Ti2+、V2+、Cr2+、Co2+、Cd2+、Hg2+、Sn2+、Pb2+、Ni2+；M3-為三價(jià)金屬離子，包括Al3+、Fe3+、Co3+、Mn3+、La3+、Sm3+、Eu3+、Sc3+、V3+、Ti3+、Cr3+、Tl3+、Bi3+、Ce3+、Pr3+、Nb3+、In3+、Ga3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+、Yb3+、Lu3-、W3+、Cr3+；A為無機(jī)陰離子，包括NO3-、OH-、Cl-、Br-、I-、MnO4-、SiO32-、CrO42-、BO32-、CO32-、SO42-、SO32-、PO43-、V10O286-、硬脂酸根等一元羧酸根、草酸根等二元羧酸根、十二烷基磺酸根等烷基磺酸根；m和n使得m/n＝1～6，優(yōu)選的是2～4的值，更特別的是接近3的值；p＝1～10的整數(shù)；m在0～10的范圍內(nèi)，一般為2～6的整數(shù)。雖然該論文指出了層狀雙氫氧化物的組成和結(jié)構(gòu)，并將其應(yīng)用到了聚合物中，但是未見其被應(yīng)用于聚合物/層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料的制備?！稇?yīng)用化學(xué)》1999年第16卷第6期第45-48頁(yè)文章“PE膜中層狀雙羥基復(fù)合氫氧化物的紅外吸收性能”、《應(yīng)用化學(xué)》2002年第19卷第1期第71-75頁(yè)文章“納米雙羥基復(fù)合氫氧化物的阻燃性能”、北京化工大學(xué)2001年碩士學(xué)位論文“納米雙羥基復(fù)合金屬氧化物的制備及其在PVC的應(yīng)用性能研究”和1995年美國(guó)專利5474762中，均涉及到層狀雙氫氧化物在高分子材料中的應(yīng)用，然而在上述文章或?qū)＠?，均是將已?jīng)制備的層狀雙氫氧化物粉體分散于高分子材料中，由于兩者不相容，層狀雙氫氧化物在高分子材料中分散狀態(tài)不夠理想，所獲得的復(fù)合材料也不是聚合物/層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料。上述所稱的雙羥基復(fù)合金屬氧化物和層狀雙羥基復(fù)合氫氧化物均指該層狀雙氫氧化物。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?6103689.3提出的“納米微粒填充耐磨材料及制備方法”和申請(qǐng)?zhí)?9116017.7提出的“納米無機(jī)粒子增韌增強(qiáng)塑料及其制備方法”，由于其所采用的無機(jī)納米粒子是易于團(tuán)聚的、且與聚合物不相容等原因，通常幾乎不可能得到納米結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，必須進(jìn)行表面改性，才能夠比較均勻地分散在聚合物基體中，但僅僅簡(jiǎn)單的表面改性依然難以得到納米尺度分散的結(jié)構(gòu)。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?6105362提出的“一種聚酰胺/粘土納米復(fù)合材料及其制備方法”、申請(qǐng)?zhí)?7104194提出的“一種聚對(duì)苯二甲酸丁二酯/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料及其制備方法”和申請(qǐng)?zhí)?8104787提出的“聚合物納米復(fù)合材料的制備方法”，采用的原料粘土類化合物均為天然產(chǎn)物，故其聚合物/粘土插層納米復(fù)合材料的性質(zhì)依賴于天然產(chǎn)物，由于天然產(chǎn)物組成不純，導(dǎo)致最終產(chǎn)物聚合物/粘土插層納米復(fù)合材料的組成不能夠人工控制，使得材料的優(yōu)良性能不能夠完全發(fā)揮。
專利申請(qǐng)?zhí)朩O 99/35185提出的聚合物/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料是將已經(jīng)有機(jī)改性過的層狀雙氫氧化物粉體與可聚合單體混合，然后再進(jìn)行聚合獲得。專利申請(qǐng)?zhí)朩O99/35186提出的聚合物/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料提出的聚合物/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料是將已經(jīng)有機(jī)改性過的層狀雙氫氧化物粉體與聚合物混合獲得。由于使用的是層狀雙氫氧化物粉體，導(dǎo)致最終聚合物/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料中層狀雙氫氧化物的分散不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種聚合物/層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題。
本發(fā)明聚合物/層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料的制備方法，基于傳統(tǒng)的聚合物乳液或懸浮聚合方法，即在水中加入表面活性劑或穩(wěn)定劑、可聚合單體和自由基引發(fā)劑，在某個(gè)溫度或溫度段引發(fā)聚合，得到聚合物；其特征在于在二價(jià)金屬離子(M2+)和三價(jià)金屬離子(M3+)摩爾含量比為1～6、總濃度為0.1～3摩爾/升的混合水溶液中，加入三價(jià)金屬離子總摩爾量0.5～1.5倍的陰離子表面活性劑、重量為陰離子表面活性劑中陰離子重量與[M2+mM3+n(OH)2m+2n]n+重量總和的0.5～9倍的可聚合單體、重量為可聚合單體的0.1～5％的自由基聚合引發(fā)劑，混合形成乳液后，在10～100℃，滴加重量濃度為5-50％的堿性溶液至pH值在7～12；產(chǎn)物經(jīng)過濾、水洗、干燥，即得聚合物/層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料。
所述混合水溶液中M2+和M3+摩爾含量比，即m與n的比值，通常為1～6，優(yōu)選的是2～4，特別優(yōu)選以接近3的值為佳。
所述溶液中的二價(jià)金屬離子包括Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Fe2+、Zn2+、Cu2+、Ti2+、V2+、Cr2+、Co2+、Cd2+、Hg2+、Sn2+、Pb2+或Ni2+中的一種或多種，三價(jià)金屬離子包括Al3+、Fe3+、Co3+、Mn3+、La3+、Sm3+、Eu3+、Sc3+、V3+、Ti3+、Cr3+、Tl3+、Bi3+、Ce3+、Pr3+、Nb3-、In3+、Ga3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+、Yb3+、Lu3+、W3+或Cr3+中的一種或多種。
所述陰離子表面活性劑包括十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、油酸鈉、油酸鉀或硬脂酸鈉中的一種或一種以上的混合物。
所述可聚合單體為下列一種或一種以上的混合物1)化學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 的脂肪族丙烯酸酯及其衍生物；2)化學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 的苯乙烯及其衍生物；3)化學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2＝CHCH2CH2R1R6、CH2＝CH-CH＝CR1R6、CH2＝CHCl、CH2＝CCl2、CHCl＝CHCl的乙烯或1，3-二烯的衍生物；上列化學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中，R1、R4和R5可表達(dá)為CxH2x+1，x＝0～18的整數(shù)；R2可表達(dá)為CyH2y+1，y＝1～18的整數(shù)；R3可表達(dá)為CzH2z，z＝1～18的整數(shù)；R6為包括R1、R2、R3OH或R3NR4R5的基團(tuán)之一，該R1、R2、R4、R5和R6可以相同或不同。
所述自由基聚合引發(fā)劑，包括1，3-偶氮二異丁腈、過氧化異丙苯、過硫酸銨、過氧化二碳酸酯、過氧化二?；蜓趸€原引發(fā)體系；其中，過氧化二碳酸酯包括過氧化二碳酸異丙酯、過氧化二碳酸1-甲基丙酯、過氧化二碳酸正丁酯、過氧化二碳酸2-乙基己酯、過氧化二碳酸環(huán)己酯或過氧化二碳酸4-叔丁基環(huán)己酯；所述過氧化二酰包括過氧化苯甲?；蜻^氧化乙酰異丁酰。
所述堿溶液包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇、氫氧化鈣的水溶液或氨水的一種或其混合物。
本發(fā)明的聚合物/層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料，特征在于其主體成份包括由上述可聚合單體的一種或一種以上的混合物聚合所得的聚合物存在于由上述二價(jià)金屬離子和三價(jià)金屬離子所形成的層狀雙氫氧化物的片層之間，其中聚合物含量為復(fù)合材料總重量的33～90％，層狀雙氫氧化物含量為復(fù)合材料總重量的10～67％，表面活性劑陰離子的含量為三價(jià)金屬離子總摩爾量0.5～1倍；同時(shí)，有聚合物包裹于層狀雙氫氧化物表面；晶面參數(shù)為(001)的層間距至少為表面活性劑陰離子的長(zhǎng)度與層狀雙氫氧化物的片層厚度之和；所述層狀雙氫氧化物包括雙氫氧化物片層、層間的表面活性劑陰離子和因原料中含有金屬離子鹽而引入的陰離子。
所述晶面參數(shù)為(001)的層間距一般為1.0～10.0納米，優(yōu)選的是1.8～5.0納米。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的聚合物/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料的制備方法由于采用從混合鹽溶液與聚合物單體形成的乳液中一步生成的方式，無需將層狀雙氫氧化物粉體在可聚合單體或聚合物中進(jìn)行分散，不產(chǎn)生團(tuán)聚，所形成的層狀雙氫氧化物可以均勻地分散于聚合物中；通常天然的層狀雙氫氧化物的組成有限、純度不高、物理和化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，不能滿足高性能材料的需求，本發(fā)明采用人工制備層狀雙氫氧化物原料，其組成可以控制，使得最終的聚合物/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料的性質(zhì)可以按需要調(diào)節(jié)并保持穩(wěn)定；由于聚合物/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料形成聚合物插層于層狀雙氫氧化物的片層之間，具有真正的納米結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的聚合物/層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料具有真正的納米結(jié)構(gòu)，加之層狀雙氫氧化物可以均勻地分散于聚合物中，通過選取合適的聚合物種類、層狀雙氫氧化物種類和表面活性劑種類以及調(diào)控材料的組成，可使材料具有良好的物理機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性、阻燃性能、阻隔性能、光學(xué)性能、電磁學(xué)性能、電子學(xué)性能和化學(xué)性能。


圖1為實(shí)施例1中所得聚苯乙烯重量含量為90％的聚苯乙烯/鎂鋁層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料的X射線衍射圖。
圖2為實(shí)施例2中所得聚苯乙烯重量含量為80％的聚苯乙烯/鋅鋁層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料的X射線衍射圖。
圖3為實(shí)施例3中所得聚苯乙烯重量含量為50％的聚苯乙烯/鋅鋁層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料的X射線衍射圖。
圖4為實(shí)施例4中所得聚苯乙烯重量含量為67％的聚苯乙烯/鋅鋁層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料的X射線衍射圖。
圖5為實(shí)施例5中所得聚丙烯酸甲酯重量含量為60％的聚丙烯酸甲酯/鎂鋁層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料的X射線衍射圖。
圖6為實(shí)施例6中所得聚甲基丙烯酸甲酯重量含量為33％的聚甲基丙烯酸甲酯/鎂鋁層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料的X射線衍射圖。
具體實(shí)施例方式以下通過實(shí)例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明聚合物/層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料的制備方法。
實(shí)施例1聚苯乙烯重量含量為90％的聚苯乙烯/鎂鋁層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料的制備將30g十二烷基硫酸鈉加入到由400mL重量濃度為10％的MgCl2·6H2O(0.225mol)與500mL重量濃度為5.3％的Al(NO3)3·9H2O(0.075mol)組成的混合水溶液中，完全溶解之后，加入540g苯乙烯和5.4g過氧化異丙苯，充分?jǐn)嚢?，形成乳液體系；在80℃、并強(qiáng)烈攪拌下，加入重量濃度為40％的NaOH水溶液至pH值在8.0～9.0；反應(yīng)不少于2小時(shí)；將反應(yīng)混合物過濾，濾餅用水洗滌三次，在烘箱中于60℃干燥，即得產(chǎn)物。
附圖1為本實(shí)施例所得產(chǎn)物的X射線衍射強(qiáng)度對(duì)衍射角2θ所作的曲線圖。由圖1可見在2θ為2.5度有強(qiáng)峰，為(001)晶面衍射峰，顯示(001)晶面層間距為3.5納米，說明聚苯乙烯插層于層狀雙氫氧化物的片層之間，形成插層的納米結(jié)構(gòu)；在2θ為4.6度和6.8度有弱峰，分別為(002)晶面和(003)晶面衍射峰。由此可知，本實(shí)施例獲得的產(chǎn)物是聚苯乙烯/鎂鋁層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料。
實(shí)施例2聚苯乙烯重量含量為80％的聚苯乙烯/鋅鋁層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料的制備將30g十二烷基硫酸鈉加入到由600mL重量濃度為8.3％的ZnCl2(0.4mol)與300ml重量濃度為11.1％的Al(NO3)3·9H2O(0.1mol)組成的混合水溶液中，當(dāng)其完全溶解之后，加入240g苯乙烯和1.2g過氧化二碳酸異丙酯，充分?jǐn)嚢?，形成乳液體系；在70℃、并強(qiáng)烈攪拌下，加入重量濃度為15％的NaOH水溶液至pH值在8.0～9.0；反應(yīng)不少于2小時(shí)；將反應(yīng)混合物過濾，濾餅用水洗滌三次，60℃烘箱干燥，即得產(chǎn)物。
附圖2為本實(shí)施例所得產(chǎn)物的X射線衍射強(qiáng)度對(duì)衍射角2θ所作的曲線圖。由圖2可見在2θ為2.7度有寬峰，為(001)晶面衍射峰，顯示(001)晶面層間距為3.2納米，說明聚苯乙烯插層于層狀雙氫氧化物的片層之間，形成插層的納米結(jié)構(gòu)；在2θ為6.7度有弱峰，為(002)晶面衍射峰。由此可知，本實(shí)施例獲得的產(chǎn)物是聚苯乙烯/鋅鋁層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料。
實(shí)施例3聚苯乙烯重量含量為50％的聚苯乙烯/鋅鋁層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料的制備將30g十二烷基硫酸鈉加入到由600mL重量濃度為4.2％的ZnCl2(0.2mol)與300mL重量濃度為11.1％的Al(NO3)3·9H2O(0.1mol)組成的混合水溶液中，當(dāng)其完全溶解之后，加入60g苯乙烯和0.06g 1，3-偶氮二異丁腈，充分?jǐn)嚢?，形成乳液體系；在70℃、并伴隨強(qiáng)烈攪拌下，加入重量濃度為15％的NaOH水溶液至pH值在8.0～9.0；反應(yīng)不少于2小時(shí)；將反應(yīng)混合物過濾，濾餅用水洗滌三次，60℃烘箱干燥，即得到產(chǎn)物。
附圖3為本實(shí)施例所得產(chǎn)物的X射線衍射強(qiáng)度對(duì)衍射角2θ所作的曲線圖。由圖3可見在2θ為3.2度有強(qiáng)峰，為(001)晶面衍射峰，顯示(001)晶面層間距為2.5納米，說明聚苯乙烯插層于層狀雙氫氧化物的片層之間，形成插層的納米結(jié)構(gòu)；在2θ為6.2度有弱峰，為(002)晶面衍射峰。由此可知，本實(shí)施例獲得的產(chǎn)物是聚苯乙烯/鋅鋁層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料。
實(shí)施例4聚苯乙烯重量含量為67％的聚苯乙烯/鋅鋁層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料的制備將15g十二烷基硫酸鈉加入到由200mL的重量濃度為16.8％的ZnCl2(0.3mol)與100mL重量濃度為27.3％的Al(NO3)3·9H2O(0.1mol)組成的混合水溶液中；當(dāng)其完全溶解之后，加入60g苯乙烯和1.2g 1，3-偶氮二異丁腈，充分?jǐn)嚢?，形成乳液體系；在70℃并伴隨強(qiáng)烈攪拌下，加入5％的NaOH溶液至pH值在8.0～9.0；反應(yīng)不少于2小時(shí)；將反應(yīng)混合物過濾，濾餅用水洗滌三次，60℃烘箱干燥得到產(chǎn)品。
附圖4為本實(shí)施例所得產(chǎn)物的X射線衍射強(qiáng)度對(duì)衍射角2θ所作的曲線圖。由圖4可見在2θ為3.2度有強(qiáng)峰，為(001)晶面衍射峰，顯示(001)晶面層間距為2.5納米，說明聚苯乙烯插層于層狀雙氫氧化物的片層之間，形成插層的納米結(jié)構(gòu)；在2θ為6.2度有弱峰，為(002)晶面衍射峰。由此可知，本實(shí)施例獲得的產(chǎn)物是聚苯乙烯/鋅鋁層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料。
實(shí)施例5聚丙烯酸甲酯重量含量為60％的聚丙烯酸甲酯/鎂鋁層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料的制備將28g十二烷基硫酸鈉加入到由500mL重量濃度為8.4％的MgCl2·6H2O(0.225mol)與500mL重量濃度為5.3％的Al(NO3)3·9H2O(0.075mol)組成的混合水溶液中，當(dāng)其完全溶解之后，加入85g丙烯酸甲酯和0.85g過氧化異丙苯，充分?jǐn)嚢?，形成乳液體系；在25℃并伴隨強(qiáng)烈攪拌下，加入50％的NaOH溶液至pH值在8.0～9.0之間；升溫到80℃反應(yīng)不少于2小時(shí)；將反應(yīng)混合物過濾，濾餅用水洗滌三次，60℃烘箱干燥，得到產(chǎn)品。
附圖5為本實(shí)施例所得產(chǎn)物的X射線衍射強(qiáng)度對(duì)衍射角2θ所作的曲線圖。由圖5可見在2θ為2.8度有強(qiáng)峰，為(001)晶面衍射峰，顯示(001)晶面層間距為3.1納米，說明聚丙烯酸甲酯插層于層狀雙氫氧化物的片層之間，形成插層的納米結(jié)構(gòu)；在2θ為6.0度有弱的寬峰，為(002)晶面衍射峰。由此可知，本實(shí)施例獲得的產(chǎn)物是聚丙烯酸甲酯/鎂鋁層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料。
實(shí)施例6聚甲基丙烯酸甲酯重量含量為33％的聚甲基丙烯酸甲酯/鎂鋁層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料的制備將28g十二烷基苯磺酸鈉加入到由500mL重量濃度為8.4％的MgCl2·6H2O(0.225mol)與500mL重量濃度為5.3％的Al(NO3)3·9H2O(0.075mol)組成的混合水溶液中，當(dāng)其完全溶解之后，加入28g甲基丙烯酸甲酯和0.3g過氧化苯甲酰，充分?jǐn)嚢?，形成乳液體系；在25℃并伴隨強(qiáng)烈攪拌下，加入10％的NaOH溶液；至pH值在8.0～9.0；；升溫到80℃反應(yīng)不少于2小時(shí)，將反應(yīng)混合物過濾，濾餅用水洗滌三次，60℃烘箱干燥，得到產(chǎn)品。
附圖5為本實(shí)施例所得產(chǎn)物的X射線衍射強(qiáng)度對(duì)衍射角2θ所作的曲線圖。由圖5可見在2θ為3.3度有強(qiáng)峰，為(001)晶面衍射峰，顯示(001)晶面層間距為2.6納米，說明聚苯甲基丙烯酸甲酯插層于層狀雙氫氧化物的片層之間，形成插層的納米結(jié)構(gòu)；在2θ為6.7度有弱的寬峰，為(002)晶面衍射峰。由此可知，本實(shí)施例獲得的產(chǎn)物是聚甲基丙烯酸甲酯/鎂鋁層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料。
權(quán)利要求
1.一種聚合物/層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于在二價(jià)金屬離子和三價(jià)金屬離子的摩爾含量比為1～6、總濃度為0.1～3摩爾/升的混合水溶液中，加入三價(jià)金屬離子總摩爾量0.5～1.5倍的陰離子表面活性劑、重量為陰離子表面活性劑中陰離子重量與[M2+mM3+n(OH)2m+2n]n+重量總和的0.5～9倍的可聚合單體、重量為可聚合單體的0.1～5％的自由基聚合引發(fā)劑，混合形成乳液后，在10～100℃，滴加重量濃度為5-50％的堿性溶液至pH值在7～12；產(chǎn)物經(jīng)過濾、水洗、干燥，即得聚合物/層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料。
2.如權(quán)利要求1所述聚合物/層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料的制備方法，特征在于所述混合水溶液中二價(jià)金屬離子和三價(jià)金屬離子的摩爾含量比優(yōu)選2～4，特別優(yōu)選接近3的值。
3.如權(quán)利要求1所述聚合物/層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料的制備方法，特征在于所述溶液中的二價(jià)金屬離子包括Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Fe2+、Zn2+、Cu2+、Ti2+、V2+、Cr2+、Co2+、Cd2+、Hg2+、Sn2+、Pb2+或Ni2+中的一種或多種，三價(jià)金屬離子包括Al3+、Fe3+、Co3+、Mn3+、La3+、Sm3+、Eu3+、Sc3+、V3+、Ti3+、Cr3+、Tl3+、Bi3+、Ce3+、Pr3+、Nb3+、In3+、Ga3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+、Yb3+、Lu3+、W3+或Cr3+中的一種或多種。
4.如權(quán)利要求1所述聚合物/層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料的制備方法，特征在于所述陰離子表面活性劑包括十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、油酸鈉、油酸鐘或硬脂酸鈉中的一種或一種以上的混合物。
5.如權(quán)利要求1所述聚合物/層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料的制備方法，特征在于所述可聚合單體為下列一種或一種以上的混合物1)化學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 的脂肪族丙烯酸酯及其衍生物；2)化學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 的苯乙烯及其衍生物；3)化學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；CH2＝CHCH2CH2R1R6、CH2＝CH-CH＝CR1R6、CH2＝CHCl、CH2＝CCl2CHCl＝CHCl的乙烯或1，3-二烯的衍生物；上列化學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中，R1、R4和R5可表達(dá)為CxH2x+1，x＝0～18的整數(shù)；R2可表達(dá)為CyH2y+1，y＝1～18的整數(shù)；R3可表達(dá)為CzH2z，z＝1～18的整數(shù)；R6為包括R1、R2、R3OH或R3NR4R5的基團(tuán)之一，該R1、R2、R4、R5和R6可以相同或不同。
6.如權(quán)利要求1所述聚合物/層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料的制備方法，特征在于所述自由基聚合引發(fā)劑包括1，3-偶氮二異丁腈、過氧化異丙苯、過硫酸銨、過氧化二碳酸酯、過氧化二?；蜓趸€原引發(fā)體系；其中，過氧化二碳酸酯包括過氧化二碳酸異丙酯、過氧化二碳酸1-甲基丙酯、過氧化二碳酸正丁酯、過氧化二碳酸2-乙基己酯、過氧化二碳酸環(huán)己酯或過氧化二碳酸4-叔丁基環(huán)己酯；所述過氧化二酰包括過氧化苯甲?；蜻^氧化乙酰異丁酰。
7.如權(quán)利要求1所述聚合物/層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料的制備方法，特征在于所述堿溶液包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇、氫氧化鈣的水溶液或氨水的一種或其混合物。
8.一種聚合物/層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料，特征在于由可聚合單體的一種或一種以上的混合物聚合所得的聚合物存在于由二價(jià)金屬離子和三價(jià)金屬離子所形成的層狀雙氫氧化物的片層之間，其中聚合物含量為復(fù)合材料總重量的33～90％，層狀雙氫氧化物含量為復(fù)合材料總重量的10～67％，表面活性劑陰離子的含量為三價(jià)金屬離子總摩爾量0.5～1倍；同時(shí)，有聚合物包裹于層狀雙氫氧化物表面；晶面參數(shù)為(001)的層間距至少為表面活性劑陰離子的長(zhǎng)度與層狀雙氫氧化物的片層厚度之和；所述可聚合單體為下列一種或一種以上的混合物1)化學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 的脂防族丙烯酸酯及其衍生物；2)化學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 的苯乙烯及其衍生物；3)化學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2＝CHCH2CH2R1R6、CH2＝CH-CH＝CR1R6、CH2＝CHCl、CH2＝CCl2、CHCl＝CHCl的乙烯或1，3-二烯的衍生物；上列化學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中，R1、R4和R5可表達(dá)為CxH2x+1，x＝0～18的整數(shù)；R2可表達(dá)為CyH2y+1，y＝1～18的整數(shù)；R3可表達(dá)為CzH2z，z＝1～18的整數(shù)；R6為包括R1、R2、R3OH或R3NR4R5的基團(tuán)之一，該R1、R2、R4、R5和R6可以相同或不同；所述二價(jià)金屬離子包括Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Fe2+、Zn2+、Cu2+、Ti2+、V2+、Cr2+、Co2+、Cd2+、Hg2+、Sn2+、Pb2+或Ni2+中的一種或多種，三價(jià)金屬離子包括Al3+、Fe3+、Co3+、Mn3+、La3+、Sm3+、Eu3+、Sc3+、V3+、Ti3+、Cr3+、Tl3+、Bi3+、Ce3+、Pr3+、Nb3+、In3+、Ga3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+、Yb3+、Lu3+、W3+或Cr3+中的一種或多種；所述層狀雙氫氧化物包括雙氫氧化物片層、層間的表面活性劑陰離子和因原料中含有金屬離子鹽而引入的陰離子。
9.如權(quán)利要求8所述聚合物/層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料，特征在于所述晶面參數(shù)為(001)的層間距一般為1.0～10.0納米，優(yōu)選的是1.8～5.0納米。
全文摘要
本發(fā)明聚合物/層狀雙氫氧化物插層納米復(fù)合材料及制備方法，特征是在含有二價(jià)金屬離子和三價(jià)金屬離子摩爾量比為1～6、總濃度為0.1～3摩爾/升的混合水溶液中，加入三價(jià)金屬離子總摩爾量0.5～1.5倍的陰離子表面活性劑、重量為陰離子表面活性劑中陰離子與[M
文檔編號(hào)C08F20/10GK1552739SQ0313169
公開日2004年12月8日 申請(qǐng)日期2003年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月5日
發(fā)明者瞿保鈞, 陳偉 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)