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聚合物/蒙脱土纳米复合材料是一种新兴的复合材料,因具有优异的性能而成为众多领域的研究热点之一。壳聚糖和蒙脱土均是自然界蕴藏丰富的天然材料,将壳聚糖与蒙脱土复合制备的壳聚糖/蒙脱土纳米复合材料可以实现两种材料性能的优势互补,在纸基包装领域是一种优异的涂料。但蒙脱土是一种亲水性的无机材料,与壳聚糖的相容性很差,因此需要采取合适的方法使其能够更好的分散到壳聚糖基体中。本文以蒙脱土有机改性和超声波处理的方式分别探讨对壳聚糖/蒙脱土复合材料性能的影响。另外考察了在不同条件下制备的壳聚糖/蒙脱土复合材料对涂布纸阻隔性能的影响。获得以下结果:(1)分别采用单因素实验和正交实验考察了十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十八烷基三甲基溴化铵(OTAB)和十八烷基二甲基苄基氯化铵(ODBA)四种季铵盐阳离子表面活性剂以及改性条件对钠基蒙脱土(Na-MMT)性能的影响,并利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)以及透射电子显微镜(TEM)对改性效果进行了对比分析。研究结果表明:四种改性剂均进入Na-MMT片层间,在一定程度上增大了蒙脱土的层间距,且ODBA的改性效果最好。通过正交试验得出:利用ODBA对钠基蒙脱土进行改性,最佳改性条件为反应时间3h,反应温度80℃,改性剂用量1.2CEC(阳离子交换量),相比于钠基蒙脱土层间距提高了67.62%。(2)用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)以及γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)分别对Na-MMT和改性蒙脱土进行偶联剂改性,通过FTIR、XRD的检测发现,硅烷偶联剂KH560和KH570改性的Na-MMT和有机蒙脱土层间距都几乎没有变化,说明这两种改性剂没有进入蒙脱土层间,主要对蒙脱土进行表面修饰改性,而KH550改性后的两种蒙脱土FTIR均发生变化,KH550不仅对蒙脱土有表面修饰作用,而且能够进入蒙脱土层间。分散性实验表明经过双重改性后得到的蒙脱土能很好的分散在有机溶剂中,说明双重改性的蒙脱土与有机溶剂的相容性增加,为制备壳聚糖/蒙脱土复合材料创造了良好的条件。(3)采用高速机械处理和超声波振荡两种分散方式制备壳聚糖/蒙脱土复合涂料,比较两种分散方式下蒙脱土在壳聚糖中的分散性以及对复合涂料涂布纸的阻隔性能的影响。研究结果发现,采用超声波振荡的分散方式得到的复合涂料的分散性明显好于高速机械处理,涂布纸的阻隔性能也比高速机械处理的好,而且对蒙脱土进行有机改性也能增加蒙脱土在壳聚糖基体中的分散性以及涂布纸的阻隔性能。(4)将壳聚糖与几种不同的蒙脱土混合制备壳聚糖/蒙脱土复合材料,并通过FTIR、XRD以及热重分析(TGA)对复合材料的结构和性能进行了比较。分析发现,壳聚糖成功插层进入Na-MMT以及经过ODBA和KH550双重改性的蒙脱土(O-550-MMT)层间,未进入O-560-MMT和O-570-MMT层间。另外,CTS/O-550-MMT复合材料的热稳定性比其他复合材料的高,从而选择了O-550-MMT与壳聚糖复合进行后续实验。(5)将O-550-MMT与壳聚糖混合得到的复合涂料对牛皮纸进行涂布,并考察了甘油用量、CTS与OMMT配比以及超声时间对涂布纸抗水性能和阻隔水蒸气性能的影响。通过对原纸以及涂布纸性能的检测发现,随着甘油用量的增加,涂布纸的柔韧性提高,但抗水性和阻湿性降低,在增大涂布纸塑性的同时,为了保证纸张的阻隔性能,甘油用量以15%～25%为宜;在壳聚糖中加入有机蒙脱土能够改善涂布纸的抗水性和阻湿性,复合涂料中有机蒙脱土的含量越多,涂布纸的抗水性越好,而其阻隔水蒸气的性能呈先提高后降低的趋势,CTS与OMMT的比例为1:0.5时最好;超声波处理时间对涂布纸的抗水性以及阻湿性也有较大的影响,超声时间越长,涂布纸的抗水性以及阻湿性越好,涂布纸的抗水性以及阻湿性分别提高了4.66%～18.43%和9.8%～12.6%。