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改性膨润土填充高分子复合材料,因其能够提高聚合物的热稳定性、载药、力学性能等为工业应用提供了巨大的潜力。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)具有良好的光学透明性、耐候性和高强度等性能,但其固有的脆性常常限制了它的工业应用领域。本文用丙烯酸改性碱性钙基膨润土(AABT),再原位引发聚合MMA,成功制备了 AABT表面多接枝PMMA(多触角AABT-g-PMMA)复合材料,对其结构与相关性能进行表征,将其应用于油水分离,在此基础上,进一步用聚氨酯(TPU)对其进行了改性制备了TPU/AABT-g-PMMA复合材料,对其结构与形状记忆性能、力学性能等进行表征,得到以下结论:1.合成多触角AABT-g-PMMA(M-AABT-g-PMMA)杂化材料过程中,相较于传统制备方法,AABT上的双键被引发的效率更高,锚到膨润土片层上的PMMA链越多,接枝效率更高。与传统AABT-g-PMMA(T-AABT-g-PMMA)相比,M-AABT-g-PMMA的烧失率提高了381%,堆密度下降了20%;且在环己烷中的溶胀率为185%。这种更高效的聚合接枝与层间热效应,一方面使杂化材料中AABT的插层效果提高,同时抑制膨润土片层的再团聚的空间阻碍加强,导致AABT形成剥离的纳米片层效率增加或更好的插层效果,其在杂化材料中分散均匀少团聚,与PMMA基体间相容性更好,致使其脆断面的表面粗糙度增加到11倍,热稳定性提高了23 ℃,阻碍热量传播效果显著,MMA用量为9 wt.%时杂化材料的TG残余量较纯MMA升高了23.1%。2.通过简易低廉的工艺成功将多触角AABT-g-PMMA杂化材料涂覆在不锈钢网上制备出疏水亲油膜,其油水分离效率高达99.9%以上,通量高达8764 L·m-2·h-1且该膜具有良好的稳定性、耐磨性、耐酸性、耐盐性等性能。3.考察了多触角AABT-g-PMMA杂化材料中AABT含量等工艺参数对材料表面粗糙度、油水分离通量的影响,结果表明,随着AABT用量的提高,表面粗糙度逐渐提高,复合膜的通量先增后显著下降,复合材料中触角的含量越来越高。4.TPU/AABT-g-PMMA复合材料中,AABT以剥离的片层均匀分散在网络结构中,使其热稳定性提高了 17 ℃,阻热效果显著,2%的AABT的加入使得复合材料的残余量提高了约8%,是其本身重量的4倍,拉伸强度提高了5倍,断裂伸长率可到200%以上,低含量下不影响材料的透明性,高含量仍然具有一定的透明性。5.TPU/AABT-g-PMMA复合材料不同温度下均具有良好的形状记忆效果,最佳的固定率与回复率分别为97.7%和99.6%,回复速率高达2.61 θ/s。