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蒙脱土的表面修饰及其聚乳酸复合材料的研究

作　者: 郭静威
导　师: 冯辉霞
学　校: 兰州理工大学
专　业: 应用化学
关键词: 聚乳酸蒙脱土 TDI MDI 反应程度纳米复合材料
分类号: TB332
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

聚乳酸(PLA)是一类线型生物可降解脂肪族聚酯,它是以小麦、玉米、木薯等一些植物中提取的淀粉为最初原料,经过酶作用、乳酸菌发酵、最后由人工化学合成得到的。聚乳酸具有良好的生物可降解性和生物相容性,其废弃品在自然界中的微生物、光、水和酸碱的作用下最终彻底分解成CO2和H2O,随后在太阳光合作用下,又转变为淀粉的起始原料,不会对环境产生任何污染,是一种完全自然循环型的可生物降解高分子材料。近年来,人们对聚乳酸产品的开发和研究愈来愈重视,其应用前景将会十分广阔。本文首先采用甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)对活化后的蒙脱土(MMT)进行修饰改性,制备了TDI/MMT。采用单因素实验法考察了反应时间、反应温度、TDI的用量以及蒙脱土活化条件对改性TDI反应程度的影响,得到了TDI改性蒙脱土的最佳条件：反应温度80℃、活化MMT与TDI质量比为1：0.3。在此条件下P(TDI)可达到34.28%。其次参照TDI改性蒙脱土的实验方法,制备了4,4、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)修饰改性的蒙脱土。通过IR、XRD、TG对TDI/MMT和MDI/MMT进行了结构表征,结果表明：TDI、MDI与蒙脱土片层表面的羟基发生反应,-NCO基团引入了蒙脱土；改性后的蒙脱土的层间距较原土有所增大,实现了TDI、MDI对蒙脱土的有机化改性。最后采用两步法：第一步以乳酸为原料制备丙交酯,第二步在TDI/MMT的存在下,丙交酯开环聚合反应制备了聚乳酸/有机蒙脱土纳米复合材料,考察了TDI/MMT的不同用量对聚乳酸/有机蒙脱土纳米复合材料性能的影响,并且通过IR、XRD、TG等测试技术对纳米复合材料结构、性能进行表征。结果表明：采用原位聚合法,丙交酯在蒙脱土层间开环聚合；利用聚合放出的热量克服蒙脱土片层间的库仑力使其均匀分散在聚乳酸基体中,二者紧密结合,形成聚乳酸／有机蒙脱土纳米复合材料,其热分解温度、热稳定性较聚乳酸有明显提高。

蒙脱土的表面修饰及其聚乳酸复合材料的研究

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