合成了具有高耐热性并与蒙脱土表面具有强相互作用的有机改性剂—咪唑基离子液体,考察了离子液体的分子结构对有机蒙脱土热稳定性的影响以及离子液体有机化蒙脱土的方式对聚丙烯/蒙脱土复合材料性能的影响,并研究了咪唑基阳离子在蒙脱土层间的吸附状态对聚丙烯在蒙脱土层间插层过程的影响。 合成了带有羟基或双键的短链咪唑基离子液体,并且在保证热稳定性的前提下,合成了带长链烷基的咪唑基离子液体,分别在水和甲苯等极性不同的溶剂中对蒙脱土进行表面修饰。 运用TGA、FT-IR和DSC等测试研究了咪唑基阳离子/蒙脱土层间复合物的结构与性能,并结合XRD数据研究了咪唑基阳离子在蒙脱土片层间的聚集形态结构。由TGA数据分析计算出离子液体的加入量与咪唑基阳离子在蒙脱土层间复合物中含量的关系。层间复合物中咪唑基阳离子含量的增加,使其聚集态结构的有序性增加,并伴有分子链的构象变化,导致层间距的增加。 运用XRD和TGA研究了溶剂极性对咪唑基阳离子在蒙脱土层间的吸附状态的影响。研究结果表明,溶剂极性对有机阳离子在蒙脱土层间的吸附形式与状态是有影响的,并建立了咪唑基有机阳离子在蒙脱土片层上的吸附过程和状态模型。 基于对咪唑基阳离子/蒙脱土层间复合物的结构和性能研究,采用一种咪唑基离子液体,在二甲苯中一步实现了蒙脱土的修饰以及聚丙烯/蒙脱土溶液共混,制得了PP/MMT纳米复合材料,其热性能得到大幅度提高,力学性能与动态力学性能均有所提高。采用机械力化学法制备了有机蒙脱土,再通过熔融共混制得了聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料,力学性能和热性能提高。 研究了咪唑基阳离子在蒙脱土层间的吸附与存在状态对聚丙烯熔融插层过程的影响。研究表明,层间复合物若具有较大的层间距,并且其层间仍具有活性点的空位,则有利于接枝有极性马来酸酐的聚丙烯分子链插层进入蒙脱土层间,得到部分剥离型聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料。