水滑石是一种阴离子型层状无机材料,对聚氯乙烯(PVC)具有热稳定、阻燃抑烟等作用。本文以提高纳米水滑石在PVC基体中的分散均匀性和减小分散相尺寸,制备综合性能良好的PVC/纳米水滑石复合材料为目标,对氯乙烯(VC)/表面处理纳米水滑石原位悬浮聚合,聚合物/水滑石原位同时生成技术制备丙烯酸酯聚合物/十二烷基硫酸根插层水滑石(ACR/SDS-HT)复合物及其与PVC的熔融共混复合进行了研究,对得到的PVC/内米水滑石复合材料的结构和性能进行了表征。 在前有小试研究基础上,在100升工业中试釜中进行硬脂酸锌表面处理纳米水滑石存在下的VC原位悬浮聚合,研究了纳米水滑石添加量对聚合过程、复合树脂颗粒特性和性能的影响,发现原位悬浮聚合时,加料方式对水滑石在PVC颗粒的包覆效果有很大影响,采用倒加料方式可以使水滑石很好包覆在PVC颗粒内部。纳米水滑石的加入对PVC颗粒特性略有影响,而对PVC分子量影响不大。PVC复合树脂的白度、热稳定时间和热分解温度随水滑石添加量增加而增大,表现出良好的热稳定效果;同时,PVC制品的耐热温度也有一定提高。原位悬浮聚合得到的PVC复合树脂经加工后,团聚纳米水滑石解离,以纳米尺度均匀分散于PVC基体之中,复合材料的拉伸模量和拉伸强度均随纳米水滑石添加量的增加而增加,并存在抗冲强度明显提高的最佳纳米水滑石添加量。 采用聚合物/插层水滑石同时生成技术合成了ACR/SDS-HT复合物,采用共沉淀法制备了十二烷基硫酸根插层的水滑石。改性水滑石中十二烷基硫酸根与水滑石存在电荷作用,ACR分子链部分插层,使十二烷基硫酸根和ACR的热稳定性提高。采用ACR/SDS-HT插层水滑石复合物与PVC熔融加工,制备了水滑石部分剥离、分散尺寸小、分散均匀、一定取向的PVC/水滑石纳米复合材料;而采用十二烷基硫酸根插层水滑石与PVC熔融加工,很难实现水滑石的插层和纳米分散。随着ACR/SDS-HT复合物添加量的增加,PVC加工塑化时间缩短,拉伸强度和杨氏模量增加,抗冲强度最大提高到纯PVC的2倍左右,表现出良好的综合改性效果。