[01214877]几种聚合物—层状硅酸盐纳米复合材料及其产业化应用

本项目采用层状硅酸盐分散相,利用其片层空间进行插层、交换和聚合反应制备高性能聚合物复合材料,形成传统高聚物基础上的新一代复合材料技术。 本项目采取的主要技术有：原位聚合插层、熔体复合插层及其它辅助插层（溶剂、外场作用）等。 在制备的这些纳米复合材料中,纳米相尺寸为20-80nm,无机相仅1-5%（重量）,就可产生较显著的纳米效应。如,PS/蒙脱石纳米复合材料剥离片层产生液晶现象;聚酰胺（PA6）-黏土纳米复合材料的超强界面作用,热变形温度提高至165℃,比基体提高100℃!在PET-黏土纳米复合材料中,PET结晶速率显著提高2-5倍。 本项目发明了聚酰胺、聚酯（PET/PBT）、聚烯烃等10多种纳米复合材料,并在工业和民用制品中使用。在热性能、加工流变、阻隔及综合性能方面,制品的性价比大幅度提高。 本项目发明特点包括： 1.提出了新颖创造性的纳米分散方法。 2.PLSN材料纳米效应显著,无机添加量2%左右,就可产生30%左右微米共混添加的效果,性价比高。 3.多种插层方法创造性地将无机相在聚合物基体就地分散剥离,无机相的刚性、尺寸和热稳定性、功能性等与有机相的韧性,通过纳米尺度与基体界面完美结合。赋予传统材料以新的加工性和力学非线性,是实现“传统材料基础上的新一代高分子及其复合材料”的最佳途径之一。 4.不改变传统的加工设备即可连续化制备纳米复合材料。工艺设备和操作简单,环境污染小。克服了国际上溶剂插层时,溶剂损失和环境污染问题。解决了PET和超高分子量PE难加工等实际问题。 本项目推广应用表明：纳米PBT用于制备计算机与光缆部件。纳米PP-R高性能管道,显著提高普通PP-R管用料的化学稳定性、抗冲性和耐高温性。管道基材收缩性及抗蠕变性优异,有超常使用寿命,特别适于冷、热水管及地面采暖。 本项目PLSN材料与成都正光、海尔科化、燕山石化、靖江白云、宁波慈溪和水利部江河公司等约20家公司合作转化,分别建成PP-R管材、平衡轴齿轮和工程塑料纳米复合材料生产线3条。 本项目使极丰富的蒙脱石自然资源得到有效利用,附加值提高30-200倍。。产生经济效益约3亿元,利税7000多万元。本项目获授权发明专利9项,申请10项发明专利,发表SCI论文30多篇,被SCI刊物他人引用600余次,其中,有2个单篇被SCI刊物分别引用190余次和150余次。