论文部分内容阅读
蒙脱土(Montmorillonite,MMT)是一种硅酸盐矿物,价格低廉,储量丰富,具有独特的层状结构,较大的比表面积及一定的阳离子交换容量和阻隔性能等特征,被广泛的应用于高分子材料的改性、固相催化、废水处理等领域。本研究利用蒙脱土的层状结构及阳离子可交换性,对蒙脱土分别进行有机改性和无机改性,并将改性后的蒙脱土应用于固相催化的催化剂、有机高分子材料的改性剂、苯酚废水处理的吸附剂。主要结论如下:1、以三苯基膦和卤代烃为原料,采用微波辅助法合成一系列三苯基型季鏻盐,并考察反应条件对产率的影响,当溶剂DMF为4m L、反应时间为20min、反应温度为120℃、三苯基膦与卤代烃摩尔配比为1.1:1.0时,产率最高可达93.5%,并对合成季鏻盐进行了熔点和1H NMR表征。2、将三苯基型季鏻盐用作聚偏氟乙烯(PVDF)的β晶型成核剂,考察了季鏻盐结构、用量及成膜温度对PVDF结晶行为的影响。结果表明:向PVDF中加入3%三苯基十八烷基溴化鏻作成核剂、成膜温度为25℃时,所制得的PVDF中β晶型含量最高。3、利用阳离子交换法,将三苯基型季鏻盐插层到蒙脱土层间,对蒙脱土进行有机改性,并用SEM、XRD表征,蒙脱土的层间距由1.00nm增大到1.98nm。将有机改性蒙脱土与氮磷系阻燃剂复配,研究其在聚丙烯(PP)中的阻燃性能,当改性蒙脱土添加量为2%、阻燃剂的使用量为22%时,改性PP的氧指数为32.89%;燃烧等级达到V0级别,能大幅度降低阻燃剂使用量,表明二者之间具有协效作用。4、设计合成具有受阻酚结构的季鏻盐,同时将其用于蒙脱土的有机改性,并研究了改性蒙脱土在无规共聚聚丙烯(PP-R)中的耐加工性能。研究结果表明:向PP-R中添加1%的改性蒙脱土改性剂时,改性PP-R高温熔融挤出5次后,熔融指数从0.39增加到0.41 g/10min,耐加工性能显著得到提高。5、将季鏻盐改性后的蒙脱土用于废水中的苯酚吸附去除,研究不同季鏻盐改性蒙脱土、吸附接触时间、改性蒙脱土浓度、温度、溶液p H值对苯酚吸附性能的影响。结果表明:对200mg/L的苯酚溶液,改性剂为十六烷基三苯基溴化,吸附接触时间为30min,改性蒙脱土用量为20g/L,温度为30℃,溶液p H为6时,苯酚的去除率可达87.9%。6、将路易斯酸负载到K10蒙脱土上,制备固体酸催化剂。考察反应条件对合成芦竹碱及天然苯甲醛的催化性能。结果表明:采用Zn Cl2负载蒙脱土为催化剂,用量为吲哚的15%时,二甲胺和甲醛与吲哚的摩尔比为1.3:1.0,50℃下反应10min,产率可达93.8%;以肉桂醛为原料催化合成苯甲醛时,采用Fe Cl3负载蒙脱土为催化剂,用量为肉桂醛的10%,50℃下反应24h,产率最高可达96.8%。